396c8cac25ea2c2976b2f19fa818634dacf4bdaa
[dragonfly.git] / sys / crypto / sha1.c
1 /*      $FreeBSD: src/sys/crypto/sha1.c,v 1.9 2003/06/10 21:36:57 obrien Exp $          */
2 /*      $KAME: sha1.c,v 1.5 2000/11/08 06:13:08 itojun Exp $    */
3 /*
4  * Copyright (C) 1995, 1996, 1997, and 1998 WIDE Project.
5  * All rights reserved.
6  *
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
15  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
16  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
17  *    without specific prior written permission.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
20  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
21  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
22  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
23  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
24  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
25  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
26  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
27  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
28  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
29  * SUCH DAMAGE.
30  */
31
32 /*
33  * FIPS pub 180-1: Secure Hash Algorithm (SHA-1)
34  * based on: http://csrc.nist.gov/fips/fip180-1.txt
35  * implemented by Jun-ichiro itojun Itoh <itojun@itojun.org>
36  */
37
38 #include <sys/types.h>
39 #include <sys/cdefs.h>
40 #include <sys/time.h>
41 #include <sys/systm.h>
42
43 #include <crypto/sha1.h>
44
45 /* sanity check */
46 #if BYTE_ORDER != BIG_ENDIAN
47 # if BYTE_ORDER != LITTLE_ENDIAN
48 #  define unsupported 1
49 # endif
50 #endif
51
52 #ifndef unsupported
53
54 /* constant table */
55 static u_int32_t _K[] = { 0x5a827999, 0x6ed9eba1, 0x8f1bbcdc, 0xca62c1d6 };
56 #define K(t)    _K[(t) / 20]
57
58 #define F0(b, c, d)     (((b) & (c)) | ((~(b)) & (d)))
59 #define F1(b, c, d)     (((b) ^ (c)) ^ (d))
60 #define F2(b, c, d)     (((b) & (c)) | ((b) & (d)) | ((c) & (d)))
61 #define F3(b, c, d)     (((b) ^ (c)) ^ (d))
62
63 #define S(n, x)         (((x) << (n)) | ((x) >> (32 - n)))
64
65 #define H(n)    (ctxt->h.b32[(n)])
66 #define COUNT   (ctxt->count)
67 #define BCOUNT  (ctxt->c.b64[0] / 8)
68 #define W(n)    (ctxt->m.b32[(n)])
69
70 #define PUTBYTE(x)      { \
71         ctxt->m.b8[(COUNT % 64)] = (x);         \
72         COUNT++;                                \
73         COUNT %= 64;                            \
74         ctxt->c.b64[0] += 8;                    \
75         if (COUNT % 64 == 0)                    \
76                 sha1_step(ctxt);                \
77      }
78
79 #define PUTPAD(x)       { \
80         ctxt->m.b8[(COUNT % 64)] = (x);         \
81         COUNT++;                                \
82         COUNT %= 64;                            \
83         if (COUNT % 64 == 0)                    \
84                 sha1_step(ctxt);                \
85      }
86
87 static void sha1_step(struct sha1_ctxt *);
88
89 static void
90 sha1_step(struct sha1_ctxt *ctxt)
91 {
92         u_int32_t       a, b, c, d, e;
93         size_t t, s;
94         u_int32_t       tmp;
95
96 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
97         struct sha1_ctxt tctxt;
98         bcopy(&ctxt->m.b8[0], &tctxt.m.b8[0], 64);
99         ctxt->m.b8[0] = tctxt.m.b8[3]; ctxt->m.b8[1] = tctxt.m.b8[2];
100         ctxt->m.b8[2] = tctxt.m.b8[1]; ctxt->m.b8[3] = tctxt.m.b8[0];
101         ctxt->m.b8[4] = tctxt.m.b8[7]; ctxt->m.b8[5] = tctxt.m.b8[6];
102         ctxt->m.b8[6] = tctxt.m.b8[5]; ctxt->m.b8[7] = tctxt.m.b8[4];
103         ctxt->m.b8[8] = tctxt.m.b8[11]; ctxt->m.b8[9] = tctxt.m.b8[10];
104         ctxt->m.b8[10] = tctxt.m.b8[9]; ctxt->m.b8[11] = tctxt.m.b8[8];
105         ctxt->m.b8[12] = tctxt.m.b8[15]; ctxt->m.b8[13] = tctxt.m.b8[14];
106         ctxt->m.b8[14] = tctxt.m.b8[13]; ctxt->m.b8[15] = tctxt.m.b8[12];
107         ctxt->m.b8[16] = tctxt.m.b8[19]; ctxt->m.b8[17] = tctxt.m.b8[18];
108         ctxt->m.b8[18] = tctxt.m.b8[17]; ctxt->m.b8[19] = tctxt.m.b8[16];
109         ctxt->m.b8[20] = tctxt.m.b8[23]; ctxt->m.b8[21] = tctxt.m.b8[22];
110         ctxt->m.b8[22] = tctxt.m.b8[21]; ctxt->m.b8[23] = tctxt.m.b8[20];
111         ctxt->m.b8[24] = tctxt.m.b8[27]; ctxt->m.b8[25] = tctxt.m.b8[26];
112         ctxt->m.b8[26] = tctxt.m.b8[25]; ctxt->m.b8[27] = tctxt.m.b8[24];
113         ctxt->m.b8[28] = tctxt.m.b8[31]; ctxt->m.b8[29] = tctxt.m.b8[30];
114         ctxt->m.b8[30] = tctxt.m.b8[29]; ctxt->m.b8[31] = tctxt.m.b8[28];
115         ctxt->m.b8[32] = tctxt.m.b8[35]; ctxt->m.b8[33] = tctxt.m.b8[34];
116         ctxt->m.b8[34] = tctxt.m.b8[33]; ctxt->m.b8[35] = tctxt.m.b8[32];
117         ctxt->m.b8[36] = tctxt.m.b8[39]; ctxt->m.b8[37] = tctxt.m.b8[38];
118         ctxt->m.b8[38] = tctxt.m.b8[37]; ctxt->m.b8[39] = tctxt.m.b8[36];
119         ctxt->m.b8[40] = tctxt.m.b8[43]; ctxt->m.b8[41] = tctxt.m.b8[42];
120         ctxt->m.b8[42] = tctxt.m.b8[41]; ctxt->m.b8[43] = tctxt.m.b8[40];
121         ctxt->m.b8[44] = tctxt.m.b8[47]; ctxt->m.b8[45] = tctxt.m.b8[46];
122         ctxt->m.b8[46] = tctxt.m.b8[45]; ctxt->m.b8[47] = tctxt.m.b8[44];
123         ctxt->m.b8[48] = tctxt.m.b8[51]; ctxt->m.b8[49] = tctxt.m.b8[50];
124         ctxt->m.b8[50] = tctxt.m.b8[49]; ctxt->m.b8[51] = tctxt.m.b8[48];
125         ctxt->m.b8[52] = tctxt.m.b8[55]; ctxt->m.b8[53] = tctxt.m.b8[54];
126         ctxt->m.b8[54] = tctxt.m.b8[53]; ctxt->m.b8[55] = tctxt.m.b8[52];
127         ctxt->m.b8[56] = tctxt.m.b8[59]; ctxt->m.b8[57] = tctxt.m.b8[58];
128         ctxt->m.b8[58] = tctxt.m.b8[57]; ctxt->m.b8[59] = tctxt.m.b8[56];
129         ctxt->m.b8[60] = tctxt.m.b8[63]; ctxt->m.b8[61] = tctxt.m.b8[62];
130         ctxt->m.b8[62] = tctxt.m.b8[61]; ctxt->m.b8[63] = tctxt.m.b8[60];
131 #endif
132
133         a = H(0); b = H(1); c = H(2); d = H(3); e = H(4);
134
135         for (t = 0; t < 20; t++) {
136                 s = t & 0x0f;
137                 if (t >= 16) {
138                         W(s) = S(1, W((s+13) & 0x0f) ^ W((s+8) & 0x0f) ^ W((s+2) & 0x0f) ^ W(s));
139                 }
140                 tmp = S(5, a) + F0(b, c, d) + e + W(s) + K(t);
141                 e = d; d = c; c = S(30, b); b = a; a = tmp;
142         }
143         for (t = 20; t < 40; t++) {
144                 s = t & 0x0f;
145                 W(s) = S(1, W((s+13) & 0x0f) ^ W((s+8) & 0x0f) ^ W((s+2) & 0x0f) ^ W(s));
146                 tmp = S(5, a) + F1(b, c, d) + e + W(s) + K(t);
147                 e = d; d = c; c = S(30, b); b = a; a = tmp;
148         }
149         for (t = 40; t < 60; t++) {
150                 s = t & 0x0f;
151                 W(s) = S(1, W((s+13) & 0x0f) ^ W((s+8) & 0x0f) ^ W((s+2) & 0x0f) ^ W(s));
152                 tmp = S(5, a) + F2(b, c, d) + e + W(s) + K(t);
153                 e = d; d = c; c = S(30, b); b = a; a = tmp;
154         }
155         for (t = 60; t < 80; t++) {
156                 s = t & 0x0f;
157                 W(s) = S(1, W((s+13) & 0x0f) ^ W((s+8) & 0x0f) ^ W((s+2) & 0x0f) ^ W(s));
158                 tmp = S(5, a) + F3(b, c, d) + e + W(s) + K(t);
159                 e = d; d = c; c = S(30, b); b = a; a = tmp;
160         }
161
162         H(0) = H(0) + a;
163         H(1) = H(1) + b;
164         H(2) = H(2) + c;
165         H(3) = H(3) + d;
166         H(4) = H(4) + e;
167
168         bzero(&ctxt->m.b8[0], 64);
169 }
170
171 /*------------------------------------------------------------*/
172
173 void
174 sha1_init(struct sha1_ctxt *ctxt)
175 {
176         bzero(ctxt, sizeof(struct sha1_ctxt));
177         H(0) = 0x67452301;
178         H(1) = 0xefcdab89;
179         H(2) = 0x98badcfe;
180         H(3) = 0x10325476;
181         H(4) = 0xc3d2e1f0;
182 }
183
184 void
185 sha1_pad(struct sha1_ctxt *ctxt)
186 {
187         size_t padlen;          /*pad length in bytes*/
188         size_t padstart;
189
190         PUTPAD(0x80);
191
192         padstart = COUNT % 64;
193         padlen = 64 - padstart;
194         if (padlen < 8) {
195                 bzero(&ctxt->m.b8[padstart], padlen);
196                 COUNT += padlen;
197                 COUNT %= 64;
198                 sha1_step(ctxt);
199                 padstart = COUNT % 64;  /* should be 0 */
200                 padlen = 64 - padstart; /* should be 64 */
201         }
202         bzero(&ctxt->m.b8[padstart], padlen - 8);
203         COUNT += (padlen - 8);
204         COUNT %= 64;
205 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
206         PUTPAD(ctxt->c.b8[0]); PUTPAD(ctxt->c.b8[1]);
207         PUTPAD(ctxt->c.b8[2]); PUTPAD(ctxt->c.b8[3]);
208         PUTPAD(ctxt->c.b8[4]); PUTPAD(ctxt->c.b8[5]);
209         PUTPAD(ctxt->c.b8[6]); PUTPAD(ctxt->c.b8[7]);
210 #else
211         PUTPAD(ctxt->c.b8[7]); PUTPAD(ctxt->c.b8[6]);
212         PUTPAD(ctxt->c.b8[5]); PUTPAD(ctxt->c.b8[4]);
213         PUTPAD(ctxt->c.b8[3]); PUTPAD(ctxt->c.b8[2]);
214         PUTPAD(ctxt->c.b8[1]); PUTPAD(ctxt->c.b8[0]);
215 #endif
216 }
217
218 void
219 sha1_loop(struct sha1_ctxt *ctxt, const u_int8_t *input, size_t len)
220 {
221         size_t gaplen;
222         size_t gapstart;
223         size_t off;
224         size_t copysiz;
225
226         off = 0;
227
228         while (off < len) {
229                 gapstart = COUNT % 64;
230                 gaplen = 64 - gapstart;
231
232                 copysiz = (gaplen < len - off) ? gaplen : len - off;
233                 bcopy(&input[off], &ctxt->m.b8[gapstart], copysiz);
234                 COUNT += copysiz;
235                 COUNT %= 64;
236                 ctxt->c.b64[0] += copysiz * 8;
237                 if (COUNT % 64 == 0)
238                         sha1_step(ctxt);
239                 off += copysiz;
240         }
241 }
242
243 void
244 sha1_result(struct sha1_ctxt *ctxt, caddr_t digest0)
245 {
246         u_int8_t *digest;
247
248         digest = (u_int8_t *)digest0;
249         sha1_pad(ctxt);
250 #if BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
251         bcopy(&ctxt->h.b8[0], digest, 20);
252 #else
253         digest[0] = ctxt->h.b8[3]; digest[1] = ctxt->h.b8[2];
254         digest[2] = ctxt->h.b8[1]; digest[3] = ctxt->h.b8[0];
255         digest[4] = ctxt->h.b8[7]; digest[5] = ctxt->h.b8[6];
256         digest[6] = ctxt->h.b8[5]; digest[7] = ctxt->h.b8[4];
257         digest[8] = ctxt->h.b8[11]; digest[9] = ctxt->h.b8[10];
258         digest[10] = ctxt->h.b8[9]; digest[11] = ctxt->h.b8[8];
259         digest[12] = ctxt->h.b8[15]; digest[13] = ctxt->h.b8[14];
260         digest[14] = ctxt->h.b8[13]; digest[15] = ctxt->h.b8[12];
261         digest[16] = ctxt->h.b8[19]; digest[17] = ctxt->h.b8[18];
262         digest[18] = ctxt->h.b8[17]; digest[19] = ctxt->h.b8[16];
263 #endif
264 }
265
266 #endif /*unsupported*/