contrib/hostapd/src/crypto/sha256-internal.c

   1 /*
   2  * SHA-256 hash implementation and interface functions
   3  * Copyright (c) 2003-2011, Jouni Malinen <j@w1.fi>
   4  *
   5  * This software may be distributed under the terms of the BSD license.
   6  * See README for more details.
   7  */
   8
   9 #include "includes.h"
  10
  11 #include "common.h"
  12 #include "sha256.h"
  13 #include "sha256_i.h"
  14 #include "crypto.h"
  15
  16
  17 /**
  18  * sha256_vector - SHA256 hash for data vector
  19  * @num_elem: Number of elements in the data vector
  20  * @addr: Pointers to the data areas
  21  * @len: Lengths of the data blocks
  22  * @mac: Buffer for the hash
  23  * Returns: 0 on success, -1 of failure
  24  */
  25 int sha256_vector(size_t num_elem, const u8 *addr[], const size_t *len,
  26                   u8 *mac)
  27 {
  28         struct sha256_state ctx;
  29         size_t i;
  30
  31         sha256_init(&ctx);
  32         for (i = 0; i < num_elem; i++)
  33                 if (sha256_process(&ctx, addr[i], len[i]))
  34                         return -1;
  35         if (sha256_done(&ctx, mac))
  36                 return -1;
  37         return 0;
  38 }
  39
  40
  41 /* ===== start - public domain SHA256 implementation ===== */
  42
  43 /* This is based on SHA256 implementation in LibTomCrypt that was released into
  44  * public domain by Tom St Denis. */
  45
  46 /* the K array */
  47 static const unsigned long K[64] = {
  48         0x428a2f98UL, 0x71374491UL, 0xb5c0fbcfUL, 0xe9b5dba5UL, 0x3956c25bUL,
  49         0x59f111f1UL, 0x923f82a4UL, 0xab1c5ed5UL, 0xd807aa98UL, 0x12835b01UL,
  50         0x243185beUL, 0x550c7dc3UL, 0x72be5d74UL, 0x80deb1feUL, 0x9bdc06a7UL,
  51         0xc19bf174UL, 0xe49b69c1UL, 0xefbe4786UL, 0x0fc19dc6UL, 0x240ca1ccUL,
  52         0x2de92c6fUL, 0x4a7484aaUL, 0x5cb0a9dcUL, 0x76f988daUL, 0x983e5152UL,
  53         0xa831c66dUL, 0xb00327c8UL, 0xbf597fc7UL, 0xc6e00bf3UL, 0xd5a79147UL,
  54         0x06ca6351UL, 0x14292967UL, 0x27b70a85UL, 0x2e1b2138UL, 0x4d2c6dfcUL,
  55         0x53380d13UL, 0x650a7354UL, 0x766a0abbUL, 0x81c2c92eUL, 0x92722c85UL,
  56         0xa2bfe8a1UL, 0xa81a664bUL, 0xc24b8b70UL, 0xc76c51a3UL, 0xd192e819UL,
  57         0xd6990624UL, 0xf40e3585UL, 0x106aa070UL, 0x19a4c116UL, 0x1e376c08UL,
  58         0x2748774cUL, 0x34b0bcb5UL, 0x391c0cb3UL, 0x4ed8aa4aUL, 0x5b9cca4fUL,
  59         0x682e6ff3UL, 0x748f82eeUL, 0x78a5636fUL, 0x84c87814UL, 0x8cc70208UL,
  60         0x90befffaUL, 0xa4506cebUL, 0xbef9a3f7UL, 0xc67178f2UL
  61 };
  62
  63
  64 /* Various logical functions */
  65 #define RORc(x, y) \
  66 ( ((((unsigned long) (x) & 0xFFFFFFFFUL) >> (unsigned long) ((y) & 31)) | \
  67    ((unsigned long) (x) << (unsigned long) (32 - ((y) & 31)))) & 0xFFFFFFFFUL)
  68 #define Ch(x,y,z)       (z ^ (x & (y ^ z)))
  69 #define Maj(x,y,z)      (((x | y) & z) | (x & y))
  70 #define S(x, n)         RORc((x), (n))
  71 #define R(x, n)         (((x)&0xFFFFFFFFUL)>>(n))
  72 #define Sigma0(x)       (S(x, 2) ^ S(x, 13) ^ S(x, 22))
  73 #define Sigma1(x)       (S(x, 6) ^ S(x, 11) ^ S(x, 25))
  74 #define Gamma0(x)       (S(x, 7) ^ S(x, 18) ^ R(x, 3))
  75 #define Gamma1(x)       (S(x, 17) ^ S(x, 19) ^ R(x, 10))
  76 #ifndef MIN
  77 #define MIN(x, y) (((x) < (y)) ? (x) : (y))
  78 #endif
  79
  80 /* compress 512-bits */
  81 static int sha256_compress(struct sha256_state *md, unsigned char *buf)
  82 {
  83         u32 S[8], W[64], t0, t1;
  84         u32 t;
  85         int i;
  86
  87         /* copy state into S */
  88         for (i = 0; i < 8; i++) {
  89                 S[i] = md->state[i];
  90         }
  91
  92         /* copy the state into 512-bits into W[0..15] */
  93         for (i = 0; i < 16; i++)
  94                 W[i] = WPA_GET_BE32(buf + (4 * i));
  95
  96         /* fill W[16..63] */
  97         for (i = 16; i < 64; i++) {
  98                 W[i] = Gamma1(W[i - 2]) + W[i - 7] + Gamma0(W[i - 15]) +
  99                         W[i - 16];
 100         }
 101
 102         /* Compress */
 103 #define RND(a,b,c,d,e,f,g,h,i)                          \
 104         t0 = h + Sigma1(e) + Ch(e, f, g) + K[i] + W[i]; \
 105         t1 = Sigma0(a) + Maj(a, b, c);                  \
 106         d += t0;                                        \
 107         h  = t0 + t1;
 108
 109         for (i = 0; i < 64; ++i) {
 110                 RND(S[0], S[1], S[2], S[3], S[4], S[5], S[6], S[7], i);
 111                 t = S[7]; S[7] = S[6]; S[6] = S[5]; S[5] = S[4];
 112                 S[4] = S[3]; S[3] = S[2]; S[2] = S[1]; S[1] = S[0]; S[0] = t;
 113         }
 114
 115         /* feedback */
 116         for (i = 0; i < 8; i++) {
 117                 md->state[i] = md->state[i] + S[i];
 118         }
 119         return 0;
 120 }
 121
 122
 123 /* Initialize the hash state */
 124 void sha256_init(struct sha256_state *md)
 125 {
 126         md->curlen = 0;
 127         md->length = 0;
 128         md->state[0] = 0x6A09E667UL;
 129         md->state[1] = 0xBB67AE85UL;
 130         md->state[2] = 0x3C6EF372UL;
 131         md->state[3] = 0xA54FF53AUL;
 132         md->state[4] = 0x510E527FUL;
 133         md->state[5] = 0x9B05688CUL;
 134         md->state[6] = 0x1F83D9ABUL;
 135         md->state[7] = 0x5BE0CD19UL;
 136 }
 137
 138 /**
 139    Process a block of memory though the hash
 140    @param md     The hash state
 141    @param in     The data to hash
 142    @param inlen  The length of the data (octets)
 143    @return CRYPT_OK if successful
 144 */
 145 int sha256_process(struct sha256_state *md, const unsigned char *in,
 146                    unsigned long inlen)
 147 {
 148         unsigned long n;
 149
 150         if (md->curlen >= sizeof(md->buf))
 151                 return -1;
 152
 153         while (inlen > 0) {
 154                 if (md->curlen == 0 && inlen >= SHA256_BLOCK_SIZE) {
 155                         if (sha256_compress(md, (unsigned char *) in) < 0)
 156                                 return -1;
 157                         md->length += SHA256_BLOCK_SIZE * 8;
 158                         in += SHA256_BLOCK_SIZE;
 159                         inlen -= SHA256_BLOCK_SIZE;
 160                 } else {
 161                         n = MIN(inlen, (SHA256_BLOCK_SIZE - md->curlen));
 162                         os_memcpy(md->buf + md->curlen, in, n);
 163                         md->curlen += n;
 164                         in += n;
 165                         inlen -= n;
 166                         if (md->curlen == SHA256_BLOCK_SIZE) {
 167                                 if (sha256_compress(md, md->buf) < 0)
 168                                         return -1;
 169                                 md->length += 8 * SHA256_BLOCK_SIZE;
 170                                 md->curlen = 0;
 171                         }
 172                 }
 173         }
 174
 175         return 0;
 176 }
 177
 178
 179 /**
 180    Terminate the hash to get the digest
 181    @param md  The hash state
 182    @param out [out] The destination of the hash (32 bytes)
 183    @return CRYPT_OK if successful
 184 */
 185 int sha256_done(struct sha256_state *md, unsigned char *out)
 186 {
 187         int i;
 188
 189         if (md->curlen >= sizeof(md->buf))
 190                 return -1;
 191
 192         /* increase the length of the message */
 193         md->length += md->curlen * 8;
 194
 195         /* append the '1' bit */
 196         md->buf[md->curlen++] = (unsigned char) 0x80;
 197
 198         /* if the length is currently above 56 bytes we append zeros
 199          * then compress.  Then we can fall back to padding zeros and length
 200          * encoding like normal.
 201          */
 202         if (md->curlen > 56) {
 203                 while (md->curlen < SHA256_BLOCK_SIZE) {
 204                         md->buf[md->curlen++] = (unsigned char) 0;
 205                 }
 206                 sha256_compress(md, md->buf);
 207                 md->curlen = 0;
 208         }
 209
 210         /* pad up to 56 bytes of zeroes */
 211         while (md->curlen < 56) {
 212                 md->buf[md->curlen++] = (unsigned char) 0;
 213         }
 214
 215         /* store length */
 216         WPA_PUT_BE64(md->buf + 56, md->length);
 217         sha256_compress(md, md->buf);
 218
 219         /* copy output */
 220         for (i = 0; i < 8; i++)
 221                 WPA_PUT_BE32(out + (4 * i), md->state[i]);
 222
 223         return 0;
 224 }
 225
 226 /* ===== end - public domain SHA256 implementation ===== */