sys/opencrypto/rmd160.c

   1 /*      $FreeBSD: src/sys/opencrypto/rmd160.c,v 1.1.2.1 2002/11/21 23:34:23 sam Exp $   */
   2 /*      $DragonFly: src/sys/opencrypto/rmd160.c,v 1.2 2003/06/17 04:28:54 dillon Exp $  */
   3 /*      $OpenBSD: rmd160.c,v 1.3 2001/09/26 21:40:13 markus Exp $       */
   4 /*
   5  * Copyright (c) 2001 Markus Friedl.  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  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  17  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  18  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  19  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  20  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  21  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  22  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  23  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  24  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  25  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  26  */
  27 /*
  28  * Preneel, Bosselaers, Dobbertin, "The Cryptographic Hash Function RIPEMD-160",
  29  * RSA Laboratories, CryptoBytes, Volume 3, Number 2, Autumn 1997,
  30  * ftp://ftp.rsasecurity.com/pub/cryptobytes/crypto3n2.pdf
  31  */
  32 #include <sys/param.h>
  33 #include <sys/systm.h>
  34 #include <sys/endian.h>
  35 #include <opencrypto/rmd160.h>
  36
  37 #define PUT_64BIT_LE(cp, value) do { \
  38         (cp)[7] = (value) >> 56; \
  39         (cp)[6] = (value) >> 48; \
  40         (cp)[5] = (value) >> 40; \
  41         (cp)[4] = (value) >> 32; \
  42         (cp)[3] = (value) >> 24; \
  43         (cp)[2] = (value) >> 16; \
  44         (cp)[1] = (value) >> 8; \
  45         (cp)[0] = (value); } while (0)
  46
  47 #define PUT_32BIT_LE(cp, value) do { \
  48         (cp)[3] = (value) >> 24; \
  49         (cp)[2] = (value) >> 16; \
  50         (cp)[1] = (value) >> 8; \
  51         (cp)[0] = (value); } while (0)
  52
  53 #define H0      0x67452301U
  54 #define H1      0xEFCDAB89U
  55 #define H2      0x98BADCFEU
  56 #define H3      0x10325476U
  57 #define H4      0xC3D2E1F0U
  58
  59 #define K0      0x00000000U
  60 #define K1      0x5A827999U
  61 #define K2      0x6ED9EBA1U
  62 #define K3      0x8F1BBCDCU
  63 #define K4      0xA953FD4EU
  64
  65 #define KK0     0x50A28BE6U
  66 #define KK1     0x5C4DD124U
  67 #define KK2     0x6D703EF3U
  68 #define KK3     0x7A6D76E9U
  69 #define KK4     0x00000000U
  70
  71 /* rotate x left n bits.  */
  72 #define ROL(n, x) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))
  73
  74 #define F0(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
  75 #define F1(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))
  76 #define F2(x, y, z) (((x) | (~y)) ^ (z))
  77 #define F3(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))
  78 #define F4(x, y, z) ((x) ^ ((y) | (~z)))
  79
  80 #define R(a, b, c, d, e, Fj, Kj, sj, rj) \
  81         do { \
  82                 a = ROL(sj, a + Fj(b,c,d) + X(rj) + Kj) + e; \
  83                 c = ROL(10, c); \
  84         } while(0)
  85
  86 #define X(i)    x[i]
  87
  88 static u_char PADDING[64] = {
  89         0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  90         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  91         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  92 };
  93
  94 void
  95 RMD160Init(RMD160_CTX *ctx)
  96 {
  97         ctx->count = 0;
  98         ctx->state[0] = H0;
  99         ctx->state[1] = H1;
 100         ctx->state[2] = H2;
 101         ctx->state[3] = H3;
 102         ctx->state[4] = H4;
 103 }
 104
 105 void
 106 RMD160Update(RMD160_CTX *ctx, const u_char *input, u_int32_t len)
 107 {
 108         u_int32_t have, off, need;
 109
 110         have = (ctx->count/8) % 64;
 111         need = 64 - have;
 112         ctx->count += 8 * len;
 113         off = 0;
 114
 115         if (len >= need) {
 116                 if (have) {
 117                         memcpy(ctx->buffer + have, input, need);
 118                         RMD160Transform(ctx->state, ctx->buffer);
 119                         off = need;
 120                         have = 0;
 121                 }
 122                 /* now the buffer is empty */
 123                 while (off + 64 <= len) {
 124                         RMD160Transform(ctx->state, input+off);
 125                         off += 64;
 126                 }
 127         }
 128         if (off < len)
 129                 memcpy(ctx->buffer + have, input+off, len-off);
 130 }
 131
 132 void
 133 RMD160Final(u_char digest[20], RMD160_CTX *ctx)
 134 {
 135         int i;
 136         u_char size[8];
 137         u_int32_t padlen;
 138
 139         PUT_64BIT_LE(size, ctx->count);
 140
 141         /*
 142          * pad to 64 byte blocks, at least one byte from PADDING plus 8 bytes
 143          * for the size
 144          */
 145         padlen = 64 - ((ctx->count/8) % 64);
 146         if (padlen < 1 + 8)
 147                 padlen += 64;
 148         RMD160Update(ctx, PADDING, padlen - 8);         /* padlen - 8 <= 64 */
 149         RMD160Update(ctx, size, 8);
 150
 151         if (digest != NULL)
 152                 for (i = 0; i < 5; i++)
 153                         PUT_32BIT_LE(digest + i*4, ctx->state[i]);
 154
 155         memset(ctx, 0, sizeof (*ctx));
 156 }
 157
 158 void
 159 RMD160Transform(u_int32_t state[5], const u_char block[64])
 160 {
 161         u_int32_t a, b, c, d, e, aa, bb, cc, dd, ee, t, x[16];
 162
 163 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
 164         memcpy(x, block, 64);
 165 #else
 166         int i;
 167
 168         for (i = 0; i < 16; i++)
 169                 x[i] = bswap32(*(const u_int32_t*)(block+i*4));
 170 #endif
 171
 172         a = state[0];
 173         b = state[1];
 174         c = state[2];
 175         d = state[3];
 176         e = state[4];
 177
 178         /* Round 1 */
 179         R(a, b, c, d, e, F0, K0, 11,  0);
 180         R(e, a, b, c, d, F0, K0, 14,  1);
 181         R(d, e, a, b, c, F0, K0, 15,  2);
 182         R(c, d, e, a, b, F0, K0, 12,  3);
 183         R(b, c, d, e, a, F0, K0,  5,  4);
 184         R(a, b, c, d, e, F0, K0,  8,  5);
 185         R(e, a, b, c, d, F0, K0,  7,  6);
 186         R(d, e, a, b, c, F0, K0,  9,  7);
 187         R(c, d, e, a, b, F0, K0, 11,  8);
 188         R(b, c, d, e, a, F0, K0, 13,  9);
 189         R(a, b, c, d, e, F0, K0, 14, 10);
 190         R(e, a, b, c, d, F0, K0, 15, 11);
 191         R(d, e, a, b, c, F0, K0,  6, 12);
 192         R(c, d, e, a, b, F0, K0,  7, 13);
 193         R(b, c, d, e, a, F0, K0,  9, 14);
 194         R(a, b, c, d, e, F0, K0,  8, 15); /* #15 */
 195         /* Round 2 */
 196         R(e, a, b, c, d, F1, K1,  7,  7);
 197         R(d, e, a, b, c, F1, K1,  6,  4);
 198         R(c, d, e, a, b, F1, K1,  8, 13);
 199         R(b, c, d, e, a, F1, K1, 13,  1);
 200         R(a, b, c, d, e, F1, K1, 11, 10);
 201         R(e, a, b, c, d, F1, K1,  9,  6);
 202         R(d, e, a, b, c, F1, K1,  7, 15);
 203         R(c, d, e, a, b, F1, K1, 15,  3);
 204         R(b, c, d, e, a, F1, K1,  7, 12);
 205         R(a, b, c, d, e, F1, K1, 12,  0);
 206         R(e, a, b, c, d, F1, K1, 15,  9);
 207         R(d, e, a, b, c, F1, K1,  9,  5);
 208         R(c, d, e, a, b, F1, K1, 11,  2);
 209         R(b, c, d, e, a, F1, K1,  7, 14);
 210         R(a, b, c, d, e, F1, K1, 13, 11);
 211         R(e, a, b, c, d, F1, K1, 12,  8); /* #31 */
 212         /* Round 3 */
 213         R(d, e, a, b, c, F2, K2, 11,  3);
 214         R(c, d, e, a, b, F2, K2, 13, 10);
 215         R(b, c, d, e, a, F2, K2,  6, 14);
 216         R(a, b, c, d, e, F2, K2,  7,  4);
 217         R(e, a, b, c, d, F2, K2, 14,  9);
 218         R(d, e, a, b, c, F2, K2,  9, 15);
 219         R(c, d, e, a, b, F2, K2, 13,  8);
 220         R(b, c, d, e, a, F2, K2, 15,  1);
 221         R(a, b, c, d, e, F2, K2, 14,  2);
 222         R(e, a, b, c, d, F2, K2,  8,  7);
 223         R(d, e, a, b, c, F2, K2, 13,  0);
 224         R(c, d, e, a, b, F2, K2,  6,  6);
 225         R(b, c, d, e, a, F2, K2,  5, 13);
 226         R(a, b, c, d, e, F2, K2, 12, 11);
 227         R(e, a, b, c, d, F2, K2,  7,  5);
 228         R(d, e, a, b, c, F2, K2,  5, 12); /* #47 */
 229         /* Round 4 */
 230         R(c, d, e, a, b, F3, K3, 11,  1);
 231         R(b, c, d, e, a, F3, K3, 12,  9);
 232         R(a, b, c, d, e, F3, K3, 14, 11);
 233         R(e, a, b, c, d, F3, K3, 15, 10);
 234         R(d, e, a, b, c, F3, K3, 14,  0);
 235         R(c, d, e, a, b, F3, K3, 15,  8);
 236         R(b, c, d, e, a, F3, K3,  9, 12);
 237         R(a, b, c, d, e, F3, K3,  8,  4);
 238         R(e, a, b, c, d, F3, K3,  9, 13);
 239         R(d, e, a, b, c, F3, K3, 14,  3);
 240         R(c, d, e, a, b, F3, K3,  5,  7);
 241         R(b, c, d, e, a, F3, K3,  6, 15);
 242         R(a, b, c, d, e, F3, K3,  8, 14);
 243         R(e, a, b, c, d, F3, K3,  6,  5);
 244         R(d, e, a, b, c, F3, K3,  5,  6);
 245         R(c, d, e, a, b, F3, K3, 12,  2); /* #63 */
 246         /* Round 5 */
 247         R(b, c, d, e, a, F4, K4,  9,  4);
 248         R(a, b, c, d, e, F4, K4, 15,  0);
 249         R(e, a, b, c, d, F4, K4,  5,  5);
 250         R(d, e, a, b, c, F4, K4, 11,  9);
 251         R(c, d, e, a, b, F4, K4,  6,  7);
 252         R(b, c, d, e, a, F4, K4,  8, 12);
 253         R(a, b, c, d, e, F4, K4, 13,  2);
 254         R(e, a, b, c, d, F4, K4, 12, 10);
 255         R(d, e, a, b, c, F4, K4,  5, 14);
 256         R(c, d, e, a, b, F4, K4, 12,  1);
 257         R(b, c, d, e, a, F4, K4, 13,  3);
 258         R(a, b, c, d, e, F4, K4, 14,  8);
 259         R(e, a, b, c, d, F4, K4, 11, 11);
 260         R(d, e, a, b, c, F4, K4,  8,  6);
 261         R(c, d, e, a, b, F4, K4,  5, 15);
 262         R(b, c, d, e, a, F4, K4,  6, 13); /* #79 */
 263
 264         aa = a ; bb = b; cc = c; dd = d; ee = e;
 265
 266         a = state[0];
 267         b = state[1];
 268         c = state[2];
 269         d = state[3];
 270         e = state[4];
 271
 272         /* Parallel round 1 */
 273         R(a, b, c, d, e, F4, KK0,  8,  5);
 274         R(e, a, b, c, d, F4, KK0,  9, 14);
 275         R(d, e, a, b, c, F4, KK0,  9,  7);
 276         R(c, d, e, a, b, F4, KK0, 11,  0);
 277         R(b, c, d, e, a, F4, KK0, 13,  9);
 278         R(a, b, c, d, e, F4, KK0, 15,  2);
 279         R(e, a, b, c, d, F4, KK0, 15, 11);
 280         R(d, e, a, b, c, F4, KK0,  5,  4);
 281         R(c, d, e, a, b, F4, KK0,  7, 13);
 282         R(b, c, d, e, a, F4, KK0,  7,  6);
 283         R(a, b, c, d, e, F4, KK0,  8, 15);
 284         R(e, a, b, c, d, F4, KK0, 11,  8);
 285         R(d, e, a, b, c, F4, KK0, 14,  1);
 286         R(c, d, e, a, b, F4, KK0, 14, 10);
 287         R(b, c, d, e, a, F4, KK0, 12,  3);
 288         R(a, b, c, d, e, F4, KK0,  6, 12); /* #15 */
 289         /* Parallel round 2 */
 290         R(e, a, b, c, d, F3, KK1,  9,  6);
 291         R(d, e, a, b, c, F3, KK1, 13, 11);
 292         R(c, d, e, a, b, F3, KK1, 15,  3);
 293         R(b, c, d, e, a, F3, KK1,  7,  7);
 294         R(a, b, c, d, e, F3, KK1, 12,  0);
 295         R(e, a, b, c, d, F3, KK1,  8, 13);
 296         R(d, e, a, b, c, F3, KK1,  9,  5);
 297         R(c, d, e, a, b, F3, KK1, 11, 10);
 298         R(b, c, d, e, a, F3, KK1,  7, 14);
 299         R(a, b, c, d, e, F3, KK1,  7, 15);
 300         R(e, a, b, c, d, F3, KK1, 12,  8);
 301         R(d, e, a, b, c, F3, KK1,  7, 12);
 302         R(c, d, e, a, b, F3, KK1,  6,  4);
 303         R(b, c, d, e, a, F3, KK1, 15,  9);
 304         R(a, b, c, d, e, F3, KK1, 13,  1);
 305         R(e, a, b, c, d, F3, KK1, 11,  2); /* #31 */
 306         /* Parallel round 3 */
 307         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  9, 15);
 308         R(c, d, e, a, b, F2, KK2,  7,  5);
 309         R(b, c, d, e, a, F2, KK2, 15,  1);
 310         R(a, b, c, d, e, F2, KK2, 11,  3);
 311         R(e, a, b, c, d, F2, KK2,  8,  7);
 312         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  6, 14);
 313         R(c, d, e, a, b, F2, KK2,  6,  6);
 314         R(b, c, d, e, a, F2, KK2, 14,  9);
 315         R(a, b, c, d, e, F2, KK2, 12, 11);
 316         R(e, a, b, c, d, F2, KK2, 13,  8);
 317         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  5, 12);
 318         R(c, d, e, a, b, F2, KK2, 14,  2);
 319         R(b, c, d, e, a, F2, KK2, 13, 10);
 320         R(a, b, c, d, e, F2, KK2, 13,  0);
 321         R(e, a, b, c, d, F2, KK2,  7,  4);
 322         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  5, 13); /* #47 */
 323         /* Parallel round 4 */
 324         R(c, d, e, a, b, F1, KK3, 15,  8);
 325         R(b, c, d, e, a, F1, KK3,  5,  6);
 326         R(a, b, c, d, e, F1, KK3,  8,  4);
 327         R(e, a, b, c, d, F1, KK3, 11,  1);
 328         R(d, e, a, b, c, F1, KK3, 14,  3);
 329         R(c, d, e, a, b, F1, KK3, 14, 11);
 330         R(b, c, d, e, a, F1, KK3,  6, 15);
 331         R(a, b, c, d, e, F1, KK3, 14,  0);
 332         R(e, a, b, c, d, F1, KK3,  6,  5);
 333         R(d, e, a, b, c, F1, KK3,  9, 12);
 334         R(c, d, e, a, b, F1, KK3, 12,  2);
 335         R(b, c, d, e, a, F1, KK3,  9, 13);
 336         R(a, b, c, d, e, F1, KK3, 12,  9);
 337         R(e, a, b, c, d, F1, KK3,  5,  7);
 338         R(d, e, a, b, c, F1, KK3, 15, 10);
 339         R(c, d, e, a, b, F1, KK3,  8, 14); /* #63 */
 340         /* Parallel round 5 */
 341         R(b, c, d, e, a, F0, KK4,  8, 12);
 342         R(a, b, c, d, e, F0, KK4,  5, 15);
 343         R(e, a, b, c, d, F0, KK4, 12, 10);
 344         R(d, e, a, b, c, F0, KK4,  9,  4);
 345         R(c, d, e, a, b, F0, KK4, 12,  1);
 346         R(b, c, d, e, a, F0, KK4,  5,  5);
 347         R(a, b, c, d, e, F0, KK4, 14,  8);
 348         R(e, a, b, c, d, F0, KK4,  6,  7);
 349         R(d, e, a, b, c, F0, KK4,  8,  6);
 350         R(c, d, e, a, b, F0, KK4, 13,  2);
 351         R(b, c, d, e, a, F0, KK4,  6, 13);
 352         R(a, b, c, d, e, F0, KK4,  5, 14);
 353         R(e, a, b, c, d, F0, KK4, 15,  0);
 354         R(d, e, a, b, c, F0, KK4, 13,  3);
 355         R(c, d, e, a, b, F0, KK4, 11,  9);
 356         R(b, c, d, e, a, F0, KK4, 11, 11); /* #79 */
 357
 358         t =        state[1] + cc + d;
 359         state[1] = state[2] + dd + e;
 360         state[2] = state[3] + ee + a;
 361         state[3] = state[4] + aa + b;
 362         state[4] = state[0] + bb + c;
 363         state[0] = t;
 364 }