crypto/openssl/crypto/sha/sha_locl.h

   1 /* crypto/sha/sha_locl.h */
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   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
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  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58
  59 #include <stdlib.h>
  60 #include <string.h>
  61
  62 #include <openssl/opensslconf.h>
  63 #include <openssl/sha.h>
  64
  65 #define DATA_ORDER_IS_BIG_ENDIAN
  66
  67 #define HASH_LONG               SHA_LONG
  68 #define HASH_CTX                SHA_CTX
  69 #define HASH_CBLOCK             SHA_CBLOCK
  70 #define HASH_MAKE_STRING(c,s)   do {    \
  71         unsigned long ll;               \
  72         ll=(c)->h0; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  73         ll=(c)->h1; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  74         ll=(c)->h2; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  75         ll=(c)->h3; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  76         ll=(c)->h4; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  77         } while (0)
  78
  79 #if defined(SHA_0)
  80
  81 # define HASH_UPDATE                    SHA_Update
  82 # define HASH_TRANSFORM                 SHA_Transform
  83 # define HASH_FINAL                     SHA_Final
  84 # define HASH_INIT                      SHA_Init
  85 # define HASH_BLOCK_DATA_ORDER          sha_block_data_order
  86 # define Xupdate(a,ix,ia,ib,ic,id)      (ix=(a)=(ia^ib^ic^id))
  87
  88 static void sha_block_data_order(SHA_CTX *c, const void *p, size_t num);
  89
  90 #elif defined(SHA_1)
  91
  92 # define HASH_UPDATE                    SHA1_Update
  93 # define HASH_TRANSFORM                 SHA1_Transform
  94 # define HASH_FINAL                     SHA1_Final
  95 # define HASH_INIT                      SHA1_Init
  96 # define HASH_BLOCK_DATA_ORDER          sha1_block_data_order
  97 # if defined(__MWERKS__) && defined(__MC68K__)
  98    /* Metrowerks for Motorola fails otherwise:-( <appro@fy.chalmers.se> */
  99 #  define Xupdate(a,ix,ia,ib,ic,id)     do { (a)=(ia^ib^ic^id);         \
 100                                              ix=(a)=ROTATE((a),1);      \
 101                                         } while (0)
 102 # else
 103 #  define Xupdate(a,ix,ia,ib,ic,id)     ( (a)=(ia^ib^ic^id),    \
 104                                           ix=(a)=ROTATE((a),1)  \
 105                                         )
 106 # endif
 107
 108 # ifndef SHA1_ASM
 109 static
 110 # endif
 111 void sha1_block_data_order(SHA_CTX *c, const void *p, size_t num);
 112
 113 #else
 114 # error "Either SHA_0 or SHA_1 must be defined."
 115 #endif
 116
 117 #include "md32_common.h"
 118
 119 #define INIT_DATA_h0 0x67452301UL
 120 #define INIT_DATA_h1 0xefcdab89UL
 121 #define INIT_DATA_h2 0x98badcfeUL
 122 #define INIT_DATA_h3 0x10325476UL
 123 #define INIT_DATA_h4 0xc3d2e1f0UL
 124
 125 #ifdef SHA_0
 126 fips_md_init(SHA)
 127 #else
 128 fips_md_init_ctx(SHA1, SHA)
 129 #endif
 130 {
 131     memset(c, 0, sizeof(*c));
 132     c->h0 = INIT_DATA_h0;
 133     c->h1 = INIT_DATA_h1;
 134     c->h2 = INIT_DATA_h2;
 135     c->h3 = INIT_DATA_h3;
 136     c->h4 = INIT_DATA_h4;
 137     return 1;
 138 }
 139
 140 #define K_00_19 0x5a827999UL
 141 #define K_20_39 0x6ed9eba1UL
 142 #define K_40_59 0x8f1bbcdcUL
 143 #define K_60_79 0xca62c1d6UL
 144
 145 /*
 146  * As pointed out by Wei Dai <weidai@eskimo.com>, F() below can be simplified
 147  * to the code in F_00_19.  Wei attributes these optimisations to Peter
 148  * Gutmann's SHS code, and he attributes it to Rich Schroeppel. #define
 149  * F(x,y,z) (((x) & (y)) | ((~(x)) & (z))) I've just become aware of another
 150  * tweak to be made, again from Wei Dai, in F_40_59, (x&a)|(y&a) -> (x|y)&a
 151  */
 152 #define F_00_19(b,c,d)  ((((c) ^ (d)) & (b)) ^ (d))
 153 #define F_20_39(b,c,d)  ((b) ^ (c) ^ (d))
 154 #define F_40_59(b,c,d)  (((b) & (c)) | (((b)|(c)) & (d)))
 155 #define F_60_79(b,c,d)  F_20_39(b,c,d)
 156
 157 #ifndef OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT
 158
 159 # define BODY_00_15(i,a,b,c,d,e,f,xi) \
 160         (f)=xi+(e)+K_00_19+ROTATE((a),5)+F_00_19((b),(c),(d)); \
 161         (b)=ROTATE((b),30);
 162
 163 # define BODY_16_19(i,a,b,c,d,e,f,xi,xa,xb,xc,xd) \
 164         Xupdate(f,xi,xa,xb,xc,xd); \
 165         (f)+=(e)+K_00_19+ROTATE((a),5)+F_00_19((b),(c),(d)); \
 166         (b)=ROTATE((b),30);
 167
 168 # define BODY_20_31(i,a,b,c,d,e,f,xi,xa,xb,xc,xd) \
 169         Xupdate(f,xi,xa,xb,xc,xd); \
 170         (f)+=(e)+K_20_39+ROTATE((a),5)+F_20_39((b),(c),(d)); \
 171         (b)=ROTATE((b),30);
 172
 173 # define BODY_32_39(i,a,b,c,d,e,f,xa,xb,xc,xd) \
 174         Xupdate(f,xa,xa,xb,xc,xd); \
 175         (f)+=(e)+K_20_39+ROTATE((a),5)+F_20_39((b),(c),(d)); \
 176         (b)=ROTATE((b),30);
 177
 178 # define BODY_40_59(i,a,b,c,d,e,f,xa,xb,xc,xd) \
 179         Xupdate(f,xa,xa,xb,xc,xd); \
 180         (f)+=(e)+K_40_59+ROTATE((a),5)+F_40_59((b),(c),(d)); \
 181         (b)=ROTATE((b),30);
 182
 183 # define BODY_60_79(i,a,b,c,d,e,f,xa,xb,xc,xd) \
 184         Xupdate(f,xa,xa,xb,xc,xd); \
 185         (f)=xa+(e)+K_60_79+ROTATE((a),5)+F_60_79((b),(c),(d)); \
 186         (b)=ROTATE((b),30);
 187
 188 # ifdef X
 189 #  undef X
 190 # endif
 191 # ifndef MD32_XARRAY
 192   /*
 193    * Originally X was an array. As it's automatic it's natural
 194    * to expect RISC compiler to accomodate at least part of it in
 195    * the register bank, isn't it? Unfortunately not all compilers
 196    * "find" this expectation reasonable:-( On order to make such
 197    * compilers generate better code I replace X[] with a bunch of
 198    * X0, X1, etc. See the function body below...
 199    *                                    <appro@fy.chalmers.se>
 200    */
 201 #  define X(i)   XX##i
 202 # else
 203   /*
 204    * However! Some compilers (most notably HP C) get overwhelmed by
 205    * that many local variables so that we have to have the way to
 206    * fall down to the original behavior.
 207    */
 208 #  define X(i)   XX[i]
 209 # endif
 210
 211 # if !defined(SHA_1) || !defined(SHA1_ASM)
 212 static void HASH_BLOCK_DATA_ORDER(SHA_CTX *c, const void *p, size_t num)
 213 {
 214     const unsigned char *data = p;
 215     register unsigned MD32_REG_T A, B, C, D, E, T, l;
 216 #  ifndef MD32_XARRAY
 217     unsigned MD32_REG_T XX0, XX1, XX2, XX3, XX4, XX5, XX6, XX7,
 218         XX8, XX9, XX10, XX11, XX12, XX13, XX14, XX15;
 219 #  else
 220     SHA_LONG XX[16];
 221 #  endif
 222
 223     A = c->h0;
 224     B = c->h1;
 225     C = c->h2;
 226     D = c->h3;
 227     E = c->h4;
 228
 229     for (;;) {
 230         const union {
 231             long one;
 232             char little;
 233         } is_endian = {
 234             1
 235         };
 236
 237         if (!is_endian.little && sizeof(SHA_LONG) == 4
 238             && ((size_t)p % 4) == 0) {
 239             const SHA_LONG *W = (const SHA_LONG *)data;
 240
 241             X(0) = W[0];
 242             X(1) = W[1];
 243             BODY_00_15(0, A, B, C, D, E, T, X(0));
 244             X(2) = W[2];
 245             BODY_00_15(1, T, A, B, C, D, E, X(1));
 246             X(3) = W[3];
 247             BODY_00_15(2, E, T, A, B, C, D, X(2));
 248             X(4) = W[4];
 249             BODY_00_15(3, D, E, T, A, B, C, X(3));
 250             X(5) = W[5];
 251             BODY_00_15(4, C, D, E, T, A, B, X(4));
 252             X(6) = W[6];
 253             BODY_00_15(5, B, C, D, E, T, A, X(5));
 254             X(7) = W[7];
 255             BODY_00_15(6, A, B, C, D, E, T, X(6));
 256             X(8) = W[8];
 257             BODY_00_15(7, T, A, B, C, D, E, X(7));
 258             X(9) = W[9];
 259             BODY_00_15(8, E, T, A, B, C, D, X(8));
 260             X(10) = W[10];
 261             BODY_00_15(9, D, E, T, A, B, C, X(9));
 262             X(11) = W[11];
 263             BODY_00_15(10, C, D, E, T, A, B, X(10));
 264             X(12) = W[12];
 265             BODY_00_15(11, B, C, D, E, T, A, X(11));
 266             X(13) = W[13];
 267             BODY_00_15(12, A, B, C, D, E, T, X(12));
 268             X(14) = W[14];
 269             BODY_00_15(13, T, A, B, C, D, E, X(13));
 270             X(15) = W[15];
 271             BODY_00_15(14, E, T, A, B, C, D, X(14));
 272             BODY_00_15(15, D, E, T, A, B, C, X(15));
 273
 274             data += SHA_CBLOCK;
 275         } else {
 276             (void)HOST_c2l(data, l);
 277             X(0) = l;
 278             (void)HOST_c2l(data, l);
 279             X(1) = l;
 280             BODY_00_15(0, A, B, C, D, E, T, X(0));
 281             (void)HOST_c2l(data, l);
 282             X(2) = l;
 283             BODY_00_15(1, T, A, B, C, D, E, X(1));
 284             (void)HOST_c2l(data, l);
 285             X(3) = l;
 286             BODY_00_15(2, E, T, A, B, C, D, X(2));
 287             (void)HOST_c2l(data, l);
 288             X(4) = l;
 289             BODY_00_15(3, D, E, T, A, B, C, X(3));
 290             (void)HOST_c2l(data, l);
 291             X(5) = l;
 292             BODY_00_15(4, C, D, E, T, A, B, X(4));
 293             (void)HOST_c2l(data, l);
 294             X(6) = l;
 295             BODY_00_15(5, B, C, D, E, T, A, X(5));
 296             (void)HOST_c2l(data, l);
 297             X(7) = l;
 298             BODY_00_15(6, A, B, C, D, E, T, X(6));
 299             (void)HOST_c2l(data, l);
 300             X(8) = l;
 301             BODY_00_15(7, T, A, B, C, D, E, X(7));
 302             (void)HOST_c2l(data, l);
 303             X(9) = l;
 304             BODY_00_15(8, E, T, A, B, C, D, X(8));
 305             (void)HOST_c2l(data, l);
 306             X(10) = l;
 307             BODY_00_15(9, D, E, T, A, B, C, X(9));
 308             (void)HOST_c2l(data, l);
 309             X(11) = l;
 310             BODY_00_15(10, C, D, E, T, A, B, X(10));
 311             (void)HOST_c2l(data, l);
 312             X(12) = l;
 313             BODY_00_15(11, B, C, D, E, T, A, X(11));
 314             (void)HOST_c2l(data, l);
 315             X(13) = l;
 316             BODY_00_15(12, A, B, C, D, E, T, X(12));
 317             (void)HOST_c2l(data, l);
 318             X(14) = l;
 319             BODY_00_15(13, T, A, B, C, D, E, X(13));
 320             (void)HOST_c2l(data, l);
 321             X(15) = l;
 322             BODY_00_15(14, E, T, A, B, C, D, X(14));
 323             BODY_00_15(15, D, E, T, A, B, C, X(15));
 324         }
 325
 326         BODY_16_19(16, C, D, E, T, A, B, X(0), X(0), X(2), X(8), X(13));
 327         BODY_16_19(17, B, C, D, E, T, A, X(1), X(1), X(3), X(9), X(14));
 328         BODY_16_19(18, A, B, C, D, E, T, X(2), X(2), X(4), X(10), X(15));
 329         BODY_16_19(19, T, A, B, C, D, E, X(3), X(3), X(5), X(11), X(0));
 330
 331         BODY_20_31(20, E, T, A, B, C, D, X(4), X(4), X(6), X(12), X(1));
 332         BODY_20_31(21, D, E, T, A, B, C, X(5), X(5), X(7), X(13), X(2));
 333         BODY_20_31(22, C, D, E, T, A, B, X(6), X(6), X(8), X(14), X(3));
 334         BODY_20_31(23, B, C, D, E, T, A, X(7), X(7), X(9), X(15), X(4));
 335         BODY_20_31(24, A, B, C, D, E, T, X(8), X(8), X(10), X(0), X(5));
 336         BODY_20_31(25, T, A, B, C, D, E, X(9), X(9), X(11), X(1), X(6));
 337         BODY_20_31(26, E, T, A, B, C, D, X(10), X(10), X(12), X(2), X(7));
 338         BODY_20_31(27, D, E, T, A, B, C, X(11), X(11), X(13), X(3), X(8));
 339         BODY_20_31(28, C, D, E, T, A, B, X(12), X(12), X(14), X(4), X(9));
 340         BODY_20_31(29, B, C, D, E, T, A, X(13), X(13), X(15), X(5), X(10));
 341         BODY_20_31(30, A, B, C, D, E, T, X(14), X(14), X(0), X(6), X(11));
 342         BODY_20_31(31, T, A, B, C, D, E, X(15), X(15), X(1), X(7), X(12));
 343
 344         BODY_32_39(32, E, T, A, B, C, D, X(0), X(2), X(8), X(13));
 345         BODY_32_39(33, D, E, T, A, B, C, X(1), X(3), X(9), X(14));
 346         BODY_32_39(34, C, D, E, T, A, B, X(2), X(4), X(10), X(15));
 347         BODY_32_39(35, B, C, D, E, T, A, X(3), X(5), X(11), X(0));
 348         BODY_32_39(36, A, B, C, D, E, T, X(4), X(6), X(12), X(1));
 349         BODY_32_39(37, T, A, B, C, D, E, X(5), X(7), X(13), X(2));
 350         BODY_32_39(38, E, T, A, B, C, D, X(6), X(8), X(14), X(3));
 351         BODY_32_39(39, D, E, T, A, B, C, X(7), X(9), X(15), X(4));
 352
 353         BODY_40_59(40, C, D, E, T, A, B, X(8), X(10), X(0), X(5));
 354         BODY_40_59(41, B, C, D, E, T, A, X(9), X(11), X(1), X(6));
 355         BODY_40_59(42, A, B, C, D, E, T, X(10), X(12), X(2), X(7));
 356         BODY_40_59(43, T, A, B, C, D, E, X(11), X(13), X(3), X(8));
 357         BODY_40_59(44, E, T, A, B, C, D, X(12), X(14), X(4), X(9));
 358         BODY_40_59(45, D, E, T, A, B, C, X(13), X(15), X(5), X(10));
 359         BODY_40_59(46, C, D, E, T, A, B, X(14), X(0), X(6), X(11));
 360         BODY_40_59(47, B, C, D, E, T, A, X(15), X(1), X(7), X(12));
 361         BODY_40_59(48, A, B, C, D, E, T, X(0), X(2), X(8), X(13));
 362         BODY_40_59(49, T, A, B, C, D, E, X(1), X(3), X(9), X(14));
 363         BODY_40_59(50, E, T, A, B, C, D, X(2), X(4), X(10), X(15));
 364         BODY_40_59(51, D, E, T, A, B, C, X(3), X(5), X(11), X(0));
 365         BODY_40_59(52, C, D, E, T, A, B, X(4), X(6), X(12), X(1));
 366         BODY_40_59(53, B, C, D, E, T, A, X(5), X(7), X(13), X(2));
 367         BODY_40_59(54, A, B, C, D, E, T, X(6), X(8), X(14), X(3));
 368         BODY_40_59(55, T, A, B, C, D, E, X(7), X(9), X(15), X(4));
 369         BODY_40_59(56, E, T, A, B, C, D, X(8), X(10), X(0), X(5));
 370         BODY_40_59(57, D, E, T, A, B, C, X(9), X(11), X(1), X(6));
 371         BODY_40_59(58, C, D, E, T, A, B, X(10), X(12), X(2), X(7));
 372         BODY_40_59(59, B, C, D, E, T, A, X(11), X(13), X(3), X(8));
 373
 374         BODY_60_79(60, A, B, C, D, E, T, X(12), X(14), X(4), X(9));
 375         BODY_60_79(61, T, A, B, C, D, E, X(13), X(15), X(5), X(10));
 376         BODY_60_79(62, E, T, A, B, C, D, X(14), X(0), X(6), X(11));
 377         BODY_60_79(63, D, E, T, A, B, C, X(15), X(1), X(7), X(12));
 378         BODY_60_79(64, C, D, E, T, A, B, X(0), X(2), X(8), X(13));
 379         BODY_60_79(65, B, C, D, E, T, A, X(1), X(3), X(9), X(14));
 380         BODY_60_79(66, A, B, C, D, E, T, X(2), X(4), X(10), X(15));
 381         BODY_60_79(67, T, A, B, C, D, E, X(3), X(5), X(11), X(0));
 382         BODY_60_79(68, E, T, A, B, C, D, X(4), X(6), X(12), X(1));
 383         BODY_60_79(69, D, E, T, A, B, C, X(5), X(7), X(13), X(2));
 384         BODY_60_79(70, C, D, E, T, A, B, X(6), X(8), X(14), X(3));
 385         BODY_60_79(71, B, C, D, E, T, A, X(7), X(9), X(15), X(4));
 386         BODY_60_79(72, A, B, C, D, E, T, X(8), X(10), X(0), X(5));
 387         BODY_60_79(73, T, A, B, C, D, E, X(9), X(11), X(1), X(6));
 388         BODY_60_79(74, E, T, A, B, C, D, X(10), X(12), X(2), X(7));
 389         BODY_60_79(75, D, E, T, A, B, C, X(11), X(13), X(3), X(8));
 390         BODY_60_79(76, C, D, E, T, A, B, X(12), X(14), X(4), X(9));
 391         BODY_60_79(77, B, C, D, E, T, A, X(13), X(15), X(5), X(10));
 392         BODY_60_79(78, A, B, C, D, E, T, X(14), X(0), X(6), X(11));
 393         BODY_60_79(79, T, A, B, C, D, E, X(15), X(1), X(7), X(12));
 394
 395         c->h0 = (c->h0 + E) & 0xffffffffL;
 396         c->h1 = (c->h1 + T) & 0xffffffffL;
 397         c->h2 = (c->h2 + A) & 0xffffffffL;
 398         c->h3 = (c->h3 + B) & 0xffffffffL;
 399         c->h4 = (c->h4 + C) & 0xffffffffL;
 400
 401         if (--num == 0)
 402             break;
 403
 404         A = c->h0;
 405         B = c->h1;
 406         C = c->h2;
 407         D = c->h3;
 408         E = c->h4;
 409
 410     }
 411 }
 412 # endif
 413
 414 #else                           /* OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT */
 415
 416 # define BODY_00_15(xi)           do {   \
 417         T=E+K_00_19+F_00_19(B,C,D);     \
 418         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 419         A=ROTATE(A,5)+T+xi;         } while(0)
 420
 421 # define BODY_16_19(xa,xb,xc,xd)  do {   \
 422         Xupdate(T,xa,xa,xb,xc,xd);      \
 423         T+=E+K_00_19+F_00_19(B,C,D);    \
 424         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 425         A=ROTATE(A,5)+T;            } while(0)
 426
 427 # define BODY_20_39(xa,xb,xc,xd)  do {   \
 428         Xupdate(T,xa,xa,xb,xc,xd);      \
 429         T+=E+K_20_39+F_20_39(B,C,D);    \
 430         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 431         A=ROTATE(A,5)+T;            } while(0)
 432
 433 # define BODY_40_59(xa,xb,xc,xd)  do {   \
 434         Xupdate(T,xa,xa,xb,xc,xd);      \
 435         T+=E+K_40_59+F_40_59(B,C,D);    \
 436         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 437         A=ROTATE(A,5)+T;            } while(0)
 438
 439 # define BODY_60_79(xa,xb,xc,xd)  do {   \
 440         Xupdate(T,xa,xa,xb,xc,xd);      \
 441         T=E+K_60_79+F_60_79(B,C,D);     \
 442         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 443         A=ROTATE(A,5)+T+xa;         } while(0)
 444
 445 # if !defined(SHA_1) || !defined(SHA1_ASM)
 446 static void HASH_BLOCK_DATA_ORDER(SHA_CTX *c, const void *p, size_t num)
 447 {
 448     const unsigned char *data = p;
 449     register unsigned MD32_REG_T A, B, C, D, E, T, l;
 450     int i;
 451     SHA_LONG X[16];
 452
 453     A = c->h0;
 454     B = c->h1;
 455     C = c->h2;
 456     D = c->h3;
 457     E = c->h4;
 458
 459     for (;;) {
 460         for (i = 0; i < 16; i++) {
 461             HOST_c2l(data, l);
 462             X[i] = l;
 463             BODY_00_15(X[i]);
 464         }
 465         for (i = 0; i < 4; i++) {
 466             BODY_16_19(X[i], X[i + 2], X[i + 8], X[(i + 13) & 15]);
 467         }
 468         for (; i < 24; i++) {
 469             BODY_20_39(X[i & 15], X[(i + 2) & 15], X[(i + 8) & 15],
 470                        X[(i + 13) & 15]);
 471         }
 472         for (i = 0; i < 20; i++) {
 473             BODY_40_59(X[(i + 8) & 15], X[(i + 10) & 15], X[i & 15],
 474                        X[(i + 5) & 15]);
 475         }
 476         for (i = 4; i < 24; i++) {
 477             BODY_60_79(X[(i + 8) & 15], X[(i + 10) & 15], X[i & 15],
 478                        X[(i + 5) & 15]);
 479         }
 480
 481         c->h0 = (c->h0 + A) & 0xffffffffL;
 482         c->h1 = (c->h1 + B) & 0xffffffffL;
 483         c->h2 = (c->h2 + C) & 0xffffffffL;
 484         c->h3 = (c->h3 + D) & 0xffffffffL;
 485         c->h4 = (c->h4 + E) & 0xffffffffL;
 486
 487         if (--num == 0)
 488             break;
 489
 490         A = c->h0;
 491         B = c->h1;
 492         C = c->h2;
 493         D = c->h3;
 494         E = c->h4;
 495
 496     }
 497 }
 498 # endif
 499
 500 #endif