xref: /netbsd-src/common/lib/libc/hash/sha1/sha1.c (revision 8b0f9554ff8762542c4defc4f70e1eb76fb508fa)
1 /*	$NetBSD: sha1.c,v 1.2 2006/10/27 21:25:21 christos Exp $	*/
2 /*	$OpenBSD: sha1.c,v 1.9 1997/07/23 21:12:32 kstailey Exp $	*/
3 
4 /*
5  * SHA-1 in C
6  * By Steve Reid <steve@edmweb.com>
7  * 100% Public Domain
8  *
9  * Test Vectors (from FIPS PUB 180-1)
10  * "abc"
11  *   A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D
12  * "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq"
13  *   84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1
14  * A million repetitions of "a"
15  *   34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F
16  */
17 
18 #define SHA1HANDSOFF		/* Copies data before messing with it. */
19 
20 #include <sys/cdefs.h>
21 
22 #if defined(_KERNEL) || defined(_STANDALONE)
23 __KERNEL_RCSID(0, "$NetBSD: sha1.c,v 1.2 2006/10/27 21:25:21 christos Exp $");
24 
25 #include <lib/libkern/libkern.h>
26 
27 #else
28 
29 #if defined(LIBC_SCCS) && !defined(lint)
30 __RCSID("$NetBSD: sha1.c,v 1.2 2006/10/27 21:25:21 christos Exp $");
31 #endif /* LIBC_SCCS and not lint */
32 
33 #include "namespace.h"
34 #include <assert.h>
35 #include <string.h>
36 
37 #endif
38 
39 #include <sys/types.h>
40 #include <sys/sha1.h>
41 
42 
43 #if HAVE_NBTOOL_CONFIG_H
44 #include "nbtool_config.h"
45 #endif
46 
47 #if !HAVE_SHA1_H
48 
49 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
50 
51 /*
52  * blk0() and blk() perform the initial expand.
53  * I got the idea of expanding during the round function from SSLeay
54  */
55 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
56 # define blk0(i) (block->l[i] = (rol(block->l[i],24)&0xFF00FF00) \
57     |(rol(block->l[i],8)&0x00FF00FF))
58 #else
59 # define blk0(i) block->l[i]
60 #endif
61 #define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] \
62     ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
63 
64 /*
65  * (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations (rounds) used in SHA1
66  */
67 #define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
68 #define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
69 #define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
70 #define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
71 #define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
72 
73 
74 #if !defined(_KERNEL) && defined(__weak_alias)
75 __weak_alias(SHA1Transform,_SHA1Transform)
76 __weak_alias(SHA1Init,_SHA1Init)
77 __weak_alias(SHA1Update,_SHA1Update)
78 __weak_alias(SHA1Final,_SHA1Final)
79 #endif
80 
81 typedef union {
82     u_char c[64];
83     u_int l[16];
84 } CHAR64LONG16;
85 
86 /* old sparc64 gcc could not compile this */
87 #undef SPARC64_GCC_WORKAROUND
88 #if defined(__sparc64__) && defined(__GNUC__) && __GNUC__ < 3
89 #define SPARC64_GCC_WORKAROUND
90 #endif
91 
92 #ifdef SPARC64_GCC_WORKAROUND
93 void do_R01(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *);
94 void do_R2(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *);
95 void do_R3(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *);
96 void do_R4(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *);
97 
98 #define nR0(v,w,x,y,z,i) R0(*v,*w,*x,*y,*z,i)
99 #define nR1(v,w,x,y,z,i) R1(*v,*w,*x,*y,*z,i)
100 #define nR2(v,w,x,y,z,i) R2(*v,*w,*x,*y,*z,i)
101 #define nR3(v,w,x,y,z,i) R3(*v,*w,*x,*y,*z,i)
102 #define nR4(v,w,x,y,z,i) R4(*v,*w,*x,*y,*z,i)
103 
104 void
105 do_R01(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
106 {
107     nR0(a,b,c,d,e, 0); nR0(e,a,b,c,d, 1); nR0(d,e,a,b,c, 2); nR0(c,d,e,a,b, 3);
108     nR0(b,c,d,e,a, 4); nR0(a,b,c,d,e, 5); nR0(e,a,b,c,d, 6); nR0(d,e,a,b,c, 7);
109     nR0(c,d,e,a,b, 8); nR0(b,c,d,e,a, 9); nR0(a,b,c,d,e,10); nR0(e,a,b,c,d,11);
110     nR0(d,e,a,b,c,12); nR0(c,d,e,a,b,13); nR0(b,c,d,e,a,14); nR0(a,b,c,d,e,15);
111     nR1(e,a,b,c,d,16); nR1(d,e,a,b,c,17); nR1(c,d,e,a,b,18); nR1(b,c,d,e,a,19);
112 }
113 
114 void
115 do_R2(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
116 {
117     nR2(a,b,c,d,e,20); nR2(e,a,b,c,d,21); nR2(d,e,a,b,c,22); nR2(c,d,e,a,b,23);
118     nR2(b,c,d,e,a,24); nR2(a,b,c,d,e,25); nR2(e,a,b,c,d,26); nR2(d,e,a,b,c,27);
119     nR2(c,d,e,a,b,28); nR2(b,c,d,e,a,29); nR2(a,b,c,d,e,30); nR2(e,a,b,c,d,31);
120     nR2(d,e,a,b,c,32); nR2(c,d,e,a,b,33); nR2(b,c,d,e,a,34); nR2(a,b,c,d,e,35);
121     nR2(e,a,b,c,d,36); nR2(d,e,a,b,c,37); nR2(c,d,e,a,b,38); nR2(b,c,d,e,a,39);
122 }
123 
124 void
125 do_R3(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
126 {
127     nR3(a,b,c,d,e,40); nR3(e,a,b,c,d,41); nR3(d,e,a,b,c,42); nR3(c,d,e,a,b,43);
128     nR3(b,c,d,e,a,44); nR3(a,b,c,d,e,45); nR3(e,a,b,c,d,46); nR3(d,e,a,b,c,47);
129     nR3(c,d,e,a,b,48); nR3(b,c,d,e,a,49); nR3(a,b,c,d,e,50); nR3(e,a,b,c,d,51);
130     nR3(d,e,a,b,c,52); nR3(c,d,e,a,b,53); nR3(b,c,d,e,a,54); nR3(a,b,c,d,e,55);
131     nR3(e,a,b,c,d,56); nR3(d,e,a,b,c,57); nR3(c,d,e,a,b,58); nR3(b,c,d,e,a,59);
132 }
133 
134 void
135 do_R4(u_int32_t *a, u_int32_t *b, u_int32_t *c, u_int32_t *d, u_int32_t *e, CHAR64LONG16 *block)
136 {
137     nR4(a,b,c,d,e,60); nR4(e,a,b,c,d,61); nR4(d,e,a,b,c,62); nR4(c,d,e,a,b,63);
138     nR4(b,c,d,e,a,64); nR4(a,b,c,d,e,65); nR4(e,a,b,c,d,66); nR4(d,e,a,b,c,67);
139     nR4(c,d,e,a,b,68); nR4(b,c,d,e,a,69); nR4(a,b,c,d,e,70); nR4(e,a,b,c,d,71);
140     nR4(d,e,a,b,c,72); nR4(c,d,e,a,b,73); nR4(b,c,d,e,a,74); nR4(a,b,c,d,e,75);
141     nR4(e,a,b,c,d,76); nR4(d,e,a,b,c,77); nR4(c,d,e,a,b,78); nR4(b,c,d,e,a,79);
142 }
143 #endif
144 
145 /*
146  * Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm.
147  */
148 void SHA1Transform(state, buffer)
149     u_int32_t state[5];
150     const u_char buffer[64];
151 {
152     u_int32_t a, b, c, d, e;
153     CHAR64LONG16 *block;
154 
155 #ifdef SHA1HANDSOFF
156     CHAR64LONG16 workspace;
157 #endif
158 
159     _DIAGASSERT(buffer != 0);
160     _DIAGASSERT(state != 0);
161 
162 #ifdef SHA1HANDSOFF
163     block = &workspace;
164     (void)memcpy(block, buffer, 64);
165 #else
166     block = (CHAR64LONG16 *)(void *)buffer;
167 #endif
168 
169     /* Copy context->state[] to working vars */
170     a = state[0];
171     b = state[1];
172     c = state[2];
173     d = state[3];
174     e = state[4];
175 
176 #ifdef SPARC64_GCC_WORKAROUND
177     do_R01(&a, &b, &c, &d, &e, block);
178     do_R2(&a, &b, &c, &d, &e, block);
179     do_R3(&a, &b, &c, &d, &e, block);
180     do_R4(&a, &b, &c, &d, &e, block);
181 #else
182     /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
183     R0(a,b,c,d,e, 0); R0(e,a,b,c,d, 1); R0(d,e,a,b,c, 2); R0(c,d,e,a,b, 3);
184     R0(b,c,d,e,a, 4); R0(a,b,c,d,e, 5); R0(e,a,b,c,d, 6); R0(d,e,a,b,c, 7);
185     R0(c,d,e,a,b, 8); R0(b,c,d,e,a, 9); R0(a,b,c,d,e,10); R0(e,a,b,c,d,11);
186     R0(d,e,a,b,c,12); R0(c,d,e,a,b,13); R0(b,c,d,e,a,14); R0(a,b,c,d,e,15);
187     R1(e,a,b,c,d,16); R1(d,e,a,b,c,17); R1(c,d,e,a,b,18); R1(b,c,d,e,a,19);
188     R2(a,b,c,d,e,20); R2(e,a,b,c,d,21); R2(d,e,a,b,c,22); R2(c,d,e,a,b,23);
189     R2(b,c,d,e,a,24); R2(a,b,c,d,e,25); R2(e,a,b,c,d,26); R2(d,e,a,b,c,27);
190     R2(c,d,e,a,b,28); R2(b,c,d,e,a,29); R2(a,b,c,d,e,30); R2(e,a,b,c,d,31);
191     R2(d,e,a,b,c,32); R2(c,d,e,a,b,33); R2(b,c,d,e,a,34); R2(a,b,c,d,e,35);
192     R2(e,a,b,c,d,36); R2(d,e,a,b,c,37); R2(c,d,e,a,b,38); R2(b,c,d,e,a,39);
193     R3(a,b,c,d,e,40); R3(e,a,b,c,d,41); R3(d,e,a,b,c,42); R3(c,d,e,a,b,43);
194     R3(b,c,d,e,a,44); R3(a,b,c,d,e,45); R3(e,a,b,c,d,46); R3(d,e,a,b,c,47);
195     R3(c,d,e,a,b,48); R3(b,c,d,e,a,49); R3(a,b,c,d,e,50); R3(e,a,b,c,d,51);
196     R3(d,e,a,b,c,52); R3(c,d,e,a,b,53); R3(b,c,d,e,a,54); R3(a,b,c,d,e,55);
197     R3(e,a,b,c,d,56); R3(d,e,a,b,c,57); R3(c,d,e,a,b,58); R3(b,c,d,e,a,59);
198     R4(a,b,c,d,e,60); R4(e,a,b,c,d,61); R4(d,e,a,b,c,62); R4(c,d,e,a,b,63);
199     R4(b,c,d,e,a,64); R4(a,b,c,d,e,65); R4(e,a,b,c,d,66); R4(d,e,a,b,c,67);
200     R4(c,d,e,a,b,68); R4(b,c,d,e,a,69); R4(a,b,c,d,e,70); R4(e,a,b,c,d,71);
201     R4(d,e,a,b,c,72); R4(c,d,e,a,b,73); R4(b,c,d,e,a,74); R4(a,b,c,d,e,75);
202     R4(e,a,b,c,d,76); R4(d,e,a,b,c,77); R4(c,d,e,a,b,78); R4(b,c,d,e,a,79);
203 #endif
204 
205     /* Add the working vars back into context.state[] */
206     state[0] += a;
207     state[1] += b;
208     state[2] += c;
209     state[3] += d;
210     state[4] += e;
211 
212     /* Wipe variables */
213     a = b = c = d = e = 0;
214 }
215 
216 
217 /*
218  * SHA1Init - Initialize new context
219  */
220 void SHA1Init(context)
221     SHA1_CTX *context;
222 {
223 
224     _DIAGASSERT(context != 0);
225 
226     /* SHA1 initialization constants */
227     context->state[0] = 0x67452301;
228     context->state[1] = 0xEFCDAB89;
229     context->state[2] = 0x98BADCFE;
230     context->state[3] = 0x10325476;
231     context->state[4] = 0xC3D2E1F0;
232     context->count[0] = context->count[1] = 0;
233 }
234 
235 
236 /*
237  * Run your data through this.
238  */
239 void SHA1Update(context, data, len)
240     SHA1_CTX *context;
241     const u_char *data;
242     u_int len;
243 {
244     u_int i, j;
245 
246     _DIAGASSERT(context != 0);
247     _DIAGASSERT(data != 0);
248 
249     j = context->count[0];
250     if ((context->count[0] += len << 3) < j)
251 	context->count[1] += (len>>29)+1;
252     j = (j >> 3) & 63;
253     if ((j + len) > 63) {
254 	(void)memcpy(&context->buffer[j], data, (i = 64-j));
255 	SHA1Transform(context->state, context->buffer);
256 	for ( ; i + 63 < len; i += 64)
257 	    SHA1Transform(context->state, &data[i]);
258 	j = 0;
259     } else {
260 	i = 0;
261     }
262     (void)memcpy(&context->buffer[j], &data[i], len - i);
263 }
264 
265 
266 /*
267  * Add padding and return the message digest.
268  */
269 void SHA1Final(digest, context)
270     u_char digest[20];
271     SHA1_CTX* context;
272 {
273     u_int i;
274     u_char finalcount[8];
275 
276     _DIAGASSERT(digest != 0);
277     _DIAGASSERT(context != 0);
278 
279     for (i = 0; i < 8; i++) {
280 	finalcount[i] = (u_char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
281 	 >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);	 /* Endian independent */
282     }
283     SHA1Update(context, (const u_char *)"\200", 1);
284     while ((context->count[0] & 504) != 448)
285 	SHA1Update(context, (const u_char *)"\0", 1);
286     SHA1Update(context, finalcount, 8);  /* Should cause a SHA1Transform() */
287 
288     if (digest) {
289 	for (i = 0; i < 20; i++)
290 	    digest[i] = (u_char)
291 		((context->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
292     }
293 }
294 
295 #endif /* HAVE_SHA1_H */
296