lib/silccrypt/sha256.c

   1 /* Taken from public domain libtomcrypt library and the code and all changes
   2    to it are in public domain. -Pekka */
   3
   4 /* LibTomCrypt, modular cryptographic library -- Tom St Denis */
   5
   6 #include "silccrypto.h"
   7 #include "sha256_internal.h"
   8 #include "sha256.h"
   9
  10 /*
  11  * SILC Hash API for SHA256
  12  */
  13
  14 SILC_HASH_API_INIT(sha256)
  15 {
  16   sha256_init(context);
  17 }
  18
  19 SILC_HASH_API_UPDATE(sha256)
  20 {
  21   sha256_process(context, (unsigned char *)data, len);
  22 }
  23
  24 SILC_HASH_API_FINAL(sha256)
  25 {
  26   sha256_done(context, digest);
  27 }
  28
  29 SILC_HASH_API_TRANSFORM(sha256)
  30 {
  31   sha256_transform(state, (unsigned char *)buffer);
  32 }
  33
  34 SILC_HASH_API_CONTEXT_LEN(sha256)
  35 {
  36   return sizeof(sha256_state);
  37 }
  38
  39 #if defined(_MSC_VER)
  40 #pragma intrinsic(_lrotr,_lrotl)
  41 #define RORc(x,n) _lrotr(x,n)
  42 #else
  43 #define RORc(x, y) silc_ror(x, y)
  44 #endif /* _MSC_VER */
  45
  46 /* Various logical functions */
  47 #define Ch(x,y,z)       (z ^ (x & (y ^ z)))
  48 #define Maj(x,y,z)      (((x | y) & z) | (x & y))
  49 #define S(x, n)         RORc((x),(n))
  50 #define R(x, n)         (((x)&0xFFFFFFFFUL)>>(n))
  51 #define Sigma0(x)       (S(x, 2) ^ S(x, 13) ^ S(x, 22))
  52 #define Sigma1(x)       (S(x, 6) ^ S(x, 11) ^ S(x, 25))
  53 #define Gamma0(x)       (S(x, 7) ^ S(x, 18) ^ R(x, 3))
  54 #define Gamma1(x)       (S(x, 17) ^ S(x, 19) ^ R(x, 10))
  55
  56 #ifndef SILC_SHA256_X86
  57
  58 /* Transform 512-bits */
  59 void  sha256_transform(SilcUInt32 *state, unsigned char *buf)
  60 {
  61   SilcUInt32 S[8], W[64], t0, t1;
  62   int i;
  63
  64   /* copy state into S */
  65   for (i = 0; i < 8; i++) {
  66     S[i] = state[i];
  67   }
  68
  69   /* copy the state into 512-bits into W[0..15] */
  70   for (i = 0; i < 16; i++)
  71     SILC_GET32_MSB(W[i], buf + (4 * i));
  72
  73   /* fill W[16..63] */
  74   for (i = 16; i < 64; i++) {
  75     W[i] = Gamma1(W[i - 2]) + W[i - 7] + Gamma0(W[i - 15]) + W[i - 16];
  76   }
  77
  78   /* Compress */
  79 #define RND(a,b,c,d,e,f,g,h,i,ki)               \
  80   t0 = h + Sigma1(e) + Ch(e, f, g) + ki + W[i]; \
  81   t1 = Sigma0(a) + Maj(a, b, c);                \
  82   d += t0;                                      \
  83   h  = t0 + t1;
  84
  85   RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],0,0x428a2f98);
  86   RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],1,0x71374491);
  87   RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],2,0xb5c0fbcf);
  88   RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],3,0xe9b5dba5);
  89   RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],4,0x3956c25b);
  90   RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],5,0x59f111f1);
  91   RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],6,0x923f82a4);
  92   RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],7,0xab1c5ed5);
  93   RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],8,0xd807aa98);
  94   RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],9,0x12835b01);
  95   RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],10,0x243185be);
  96   RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],11,0x550c7dc3);
  97   RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],12,0x72be5d74);
  98   RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],13,0x80deb1fe);
  99   RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],14,0x9bdc06a7);
 100   RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],15,0xc19bf174);
 101   RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],16,0xe49b69c1);
 102   RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],17,0xefbe4786);
 103   RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],18,0x0fc19dc6);
 104   RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],19,0x240ca1cc);
 105   RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],20,0x2de92c6f);
 106   RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],21,0x4a7484aa);
 107   RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],22,0x5cb0a9dc);
 108   RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],23,0x76f988da);
 109   RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],24,0x983e5152);
 110   RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],25,0xa831c66d);
 111   RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],26,0xb00327c8);
 112   RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],27,0xbf597fc7);
 113   RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],28,0xc6e00bf3);
 114   RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],29,0xd5a79147);
 115   RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],30,0x06ca6351);
 116   RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],31,0x14292967);
 117   RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],32,0x27b70a85);
 118   RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],33,0x2e1b2138);
 119   RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],34,0x4d2c6dfc);
 120   RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],35,0x53380d13);
 121   RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],36,0x650a7354);
 122   RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],37,0x766a0abb);
 123   RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],38,0x81c2c92e);
 124   RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],39,0x92722c85);
 125   RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],40,0xa2bfe8a1);
 126   RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],41,0xa81a664b);
 127   RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],42,0xc24b8b70);
 128   RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],43,0xc76c51a3);
 129   RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],44,0xd192e819);
 130   RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],45,0xd6990624);
 131   RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],46,0xf40e3585);
 132   RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],47,0x106aa070);
 133   RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],48,0x19a4c116);
 134   RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],49,0x1e376c08);
 135   RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],50,0x2748774c);
 136   RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],51,0x34b0bcb5);
 137   RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],52,0x391c0cb3);
 138   RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],53,0x4ed8aa4a);
 139   RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],54,0x5b9cca4f);
 140   RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],55,0x682e6ff3);
 141   RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],56,0x748f82ee);
 142   RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],57,0x78a5636f);
 143   RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],58,0x84c87814);
 144   RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],59,0x8cc70208);
 145   RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],60,0x90befffa);
 146   RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],61,0xa4506ceb);
 147   RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],62,0xbef9a3f7);
 148   RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],63,0xc67178f2);
 149
 150 #undef RND
 151
 152   /* feedback */
 153   for (i = 0; i < 8; i++) {
 154     state[i] = state[i] + S[i];
 155   }
 156 }
 157
 158 #endif /* !SILC_SHA256_X86 */
 159
 160 int sha256_init(sha256_state * md)
 161 {
 162   md->length = 0;
 163   md->curlen = 0;
 164   md->state[0] = 0x6A09E667UL;
 165   md->state[1] = 0xBB67AE85UL;
 166   md->state[2] = 0x3C6EF372UL;
 167   md->state[3] = 0xA54FF53AUL;
 168   md->state[4] = 0x510E527FUL;
 169   md->state[5] = 0x9B05688CUL;
 170   md->state[6] = 0x1F83D9ABUL;
 171   md->state[7] = 0x5BE0CD19UL;
 172   return TRUE;
 173 }
 174
 175 #if !defined(MIN)
 176 #define MIN(x,y) ((x)<(y)?(x):(y))
 177 #endif
 178
 179 int sha256_process(sha256_state * md, const unsigned char *in,
 180                    unsigned long inlen)
 181 {
 182   unsigned long n;
 183   int block_size = sizeof(md->buf);
 184
 185   if (md->curlen > block_size)
 186     return FALSE;
 187
 188   while (inlen > 0) {
 189     if (md->curlen == 0 && inlen >= block_size) {
 190       sha256_transform(md->state, (unsigned char *)in);
 191       md->length += block_size * 8;
 192       in             += block_size;
 193       inlen          -= block_size;
 194     } else {
 195       n = MIN(inlen, (block_size - md->curlen));
 196       memcpy(md->buf + md->curlen, in, (size_t)n);
 197       md->curlen += n;
 198       in             += n;
 199       inlen          -= n;
 200       if (md->curlen == block_size) {
 201         sha256_transform(md->state, md->buf);
 202         md->length += block_size * 8;
 203         md->curlen = 0;
 204       }
 205     }
 206   }
 207   return TRUE;
 208 }
 209
 210 int sha256_done(sha256_state * md, unsigned char *out)
 211 {
 212   int i;
 213
 214   if (md->curlen >= sizeof(md->buf))
 215     return FALSE;
 216
 217   /* increase the length of the message */
 218   md->length += md->curlen * 8;
 219
 220   /* append the '1' bit */
 221   md->buf[md->curlen++] = (unsigned char)0x80;
 222
 223   /* if the length is currently above 56 bytes we append zeros
 224    * then compress.  Then we can fall back to padding zeros and length
 225    * encoding like normal.
 226    */
 227   if (md->curlen > 56) {
 228     while (md->curlen < 64) {
 229       md->buf[md->curlen++] = (unsigned char)0;
 230     }
 231     sha256_transform(md->state, md->buf);
 232     md->curlen = 0;
 233   }
 234
 235   /* pad upto 56 bytes of zeroes */
 236   while (md->curlen < 56) {
 237     md->buf[md->curlen++] = (unsigned char)0;
 238   }
 239
 240   /* store length */
 241   SILC_PUT64_MSB(md->length, md->buf + 56);
 242   sha256_transform(md->state, md->buf);
 243
 244   /* copy output */
 245   for (i = 0; i < 8; i += 2) {
 246     SILC_PUT32_MSB(md->state[i], out + (4 * i));
 247     SILC_PUT32_MSB(md->state[i + 1], out + (4 * (i + 1)));
 248   }
 249
 250   return TRUE;
 251 }