lib/silccrypt/sha512.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 "silc.h"
   7 #include "sha512_internal.h"
   8 #include "sha512.h"
   9
  10 /*
  11  * SILC Hash API for SHA512
  12  */
  13
  14 SILC_HASH_API_INIT(sha512)
  15 {
  16   sha512_init(context);
  17 }
  18
  19 SILC_HASH_API_UPDATE(sha512)
  20 {
  21   sha512_process(context, (unsigned char *)data, len);
  22 }
  23
  24 SILC_HASH_API_FINAL(sha512)
  25 {
  26   sha512_done(context, digest);
  27 }
  28
  29 SILC_HASH_API_TRANSFORM(sha512)
  30 {
  31   sha512_transform(state, (unsigned char *)buffer);
  32 }
  33
  34 SILC_HASH_API_CONTEXT_LEN(sha512)
  35 {
  36   return sizeof(sha512_state);
  37 }
  38
  39 #ifndef CONST64
  40 #ifdef _MSC_VER
  41 #define CONST64(n) n ## ui64
  42 #else
  43 #define CONST64(n) n ## ULL
  44 #endif /* _MSC_VER */
  45 #endif /* CONST64 */
  46
  47 static const ulong64 K[80] =
  48 {
  49   CONST64(0x428a2f98d728ae22), CONST64(0x7137449123ef65cd),
  50   CONST64(0xb5c0fbcfec4d3b2f), CONST64(0xe9b5dba58189dbbc),
  51   CONST64(0x3956c25bf348b538), CONST64(0x59f111f1b605d019),
  52   CONST64(0x923f82a4af194f9b), CONST64(0xab1c5ed5da6d8118),
  53   CONST64(0xd807aa98a3030242), CONST64(0x12835b0145706fbe),
  54   CONST64(0x243185be4ee4b28c), CONST64(0x550c7dc3d5ffb4e2),
  55   CONST64(0x72be5d74f27b896f), CONST64(0x80deb1fe3b1696b1),
  56   CONST64(0x9bdc06a725c71235), CONST64(0xc19bf174cf692694),
  57   CONST64(0xe49b69c19ef14ad2), CONST64(0xefbe4786384f25e3),
  58   CONST64(0x0fc19dc68b8cd5b5), CONST64(0x240ca1cc77ac9c65),
  59   CONST64(0x2de92c6f592b0275), CONST64(0x4a7484aa6ea6e483),
  60   CONST64(0x5cb0a9dcbd41fbd4), CONST64(0x76f988da831153b5),
  61   CONST64(0x983e5152ee66dfab), CONST64(0xa831c66d2db43210),
  62   CONST64(0xb00327c898fb213f), CONST64(0xbf597fc7beef0ee4),
  63   CONST64(0xc6e00bf33da88fc2), CONST64(0xd5a79147930aa725),
  64   CONST64(0x06ca6351e003826f), CONST64(0x142929670a0e6e70),
  65   CONST64(0x27b70a8546d22ffc), CONST64(0x2e1b21385c26c926),
  66   CONST64(0x4d2c6dfc5ac42aed), CONST64(0x53380d139d95b3df),
  67   CONST64(0x650a73548baf63de), CONST64(0x766a0abb3c77b2a8),
  68   CONST64(0x81c2c92e47edaee6), CONST64(0x92722c851482353b),
  69   CONST64(0xa2bfe8a14cf10364), CONST64(0xa81a664bbc423001),
  70   CONST64(0xc24b8b70d0f89791), CONST64(0xc76c51a30654be30),
  71   CONST64(0xd192e819d6ef5218), CONST64(0xd69906245565a910),
  72   CONST64(0xf40e35855771202a), CONST64(0x106aa07032bbd1b8),
  73   CONST64(0x19a4c116b8d2d0c8), CONST64(0x1e376c085141ab53),
  74   CONST64(0x2748774cdf8eeb99), CONST64(0x34b0bcb5e19b48a8),
  75   CONST64(0x391c0cb3c5c95a63), CONST64(0x4ed8aa4ae3418acb),
  76   CONST64(0x5b9cca4f7763e373), CONST64(0x682e6ff3d6b2b8a3),
  77   CONST64(0x748f82ee5defb2fc), CONST64(0x78a5636f43172f60),
  78   CONST64(0x84c87814a1f0ab72), CONST64(0x8cc702081a6439ec),
  79   CONST64(0x90befffa23631e28), CONST64(0xa4506cebde82bde9),
  80   CONST64(0xbef9a3f7b2c67915), CONST64(0xc67178f2e372532b),
  81   CONST64(0xca273eceea26619c), CONST64(0xd186b8c721c0c207),
  82   CONST64(0xeada7dd6cde0eb1e), CONST64(0xf57d4f7fee6ed178),
  83   CONST64(0x06f067aa72176fba), CONST64(0x0a637dc5a2c898a6),
  84   CONST64(0x113f9804bef90dae), CONST64(0x1b710b35131c471b),
  85   CONST64(0x28db77f523047d84), CONST64(0x32caab7b40c72493),
  86   CONST64(0x3c9ebe0a15c9bebc), CONST64(0x431d67c49c100d4c),
  87   CONST64(0x4cc5d4becb3e42b6), CONST64(0x597f299cfc657e2a),
  88   CONST64(0x5fcb6fab3ad6faec), CONST64(0x6c44198c4a475817)
  89 };
  90
  91 /* Various logical functions */
  92 #define Ch(x,y,z)       (z ^ (x & (y ^ z)))
  93 #define Maj(x,y,z)      (((x | y) & z) | (x & y))
  94 #define S(x, n)         silc_ror64(x, x)
  95 #define R(x, n)         (((x)&CONST64(0xFFFFFFFFFFFFFFFF))>>((ulong64)n))
  96 #define Sigma0(x)       (S(x, 28) ^ S(x, 34) ^ S(x, 39))
  97 #define Sigma1(x)       (S(x, 14) ^ S(x, 18) ^ S(x, 41))
  98 #define Gamma0(x)       (S(x, 1) ^ S(x, 8) ^ R(x, 7))
  99 #define Gamma1(x)       (S(x, 19) ^ S(x, 61) ^ R(x, 6))
 100
 101 /* compress 1024-bits */
 102 void sha512_transform(SilcUInt64 *state, unsigned char *buf)
 103 {
 104   ulong64 S[8], W[80], t0, t1;
 105   int i;
 106
 107   /* copy state into S */
 108   for (i = 0; i < 8; i++) {
 109     S[i] = state[i];
 110   }
 111
 112   /* copy the state into 1024-bits into W[0..15] */
 113   for (i = 0; i < 16; i++)
 114     SILC_GET64_MSB(W[i], buf + (8 * i));
 115
 116   /* fill W[16..79] */
 117   for (i = 16; i < 80; i++) {
 118     W[i] = Gamma1(W[i - 2]) + W[i - 7] + Gamma0(W[i - 15]) + W[i - 16];
 119   }
 120
 121   /* Compress */
 122 #define RND(a,b,c,d,e,f,g,h,i)                          \
 123   t0 = h + Sigma1(e) + Ch(e, f, g) + K[i] + W[i];       \
 124   t1 = Sigma0(a) + Maj(a, b, c);                        \
 125   d += t0;                                              \
 126   h  = t0 + t1;
 127
 128   for (i = 0; i < 80; i += 8) {
 129     RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],i+0);
 130     RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],i+1);
 131     RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],i+2);
 132     RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],i+3);
 133     RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],i+4);
 134     RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],i+5);
 135     RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],i+6);
 136     RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],i+7);
 137   }
 138
 139   /* feedback */
 140   for (i = 0; i < 8; i++) {
 141     state[i] = state[i] + S[i];
 142   }
 143 }
 144
 145 int sha512_init(sha512_state * md)
 146 {
 147   md->curlen = 0;
 148   md->length = 0;
 149   md->state[0] = CONST64(0x6a09e667f3bcc908);
 150   md->state[1] = CONST64(0xbb67ae8584caa73b);
 151   md->state[2] = CONST64(0x3c6ef372fe94f82b);
 152   md->state[3] = CONST64(0xa54ff53a5f1d36f1);
 153   md->state[4] = CONST64(0x510e527fade682d1);
 154   md->state[5] = CONST64(0x9b05688c2b3e6c1f);
 155   md->state[6] = CONST64(0x1f83d9abfb41bd6b);
 156   md->state[7] = CONST64(0x5be0cd19137e2179);
 157   return TRUE;
 158 }
 159
 160 #if !defined(MIN)
 161 #define MIN(x,y) ((x)<(y)?(x):(y))
 162 #endif
 163
 164 int sha512_process(sha512_state * md, const unsigned char *in,
 165                    unsigned long inlen)
 166 {
 167   unsigned long n;
 168   int block_size = sizeof(md->buf);
 169
 170   if (md->curlen > block_size)
 171     return FALSE;
 172
 173   while (inlen > 0) {
 174     if (md->curlen == 0 && inlen >= block_size) {
 175       sha512_transform(md->state, (unsigned char *)in);
 176       md->length += block_size * 8;
 177       in             += block_size;
 178       inlen          -= block_size;
 179     } else {
 180       n = MIN(inlen, (block_size - md->curlen));
 181       memcpy(md->buf + md->curlen, in, (size_t)n);
 182       md->curlen += n;
 183       in             += n;
 184       inlen          -= n;
 185       if (md->curlen == block_size) {
 186         sha512_transform(md->state, md->buf);
 187         md->length += block_size * 8;
 188         md->curlen = 0;
 189       }
 190     }
 191   }
 192   return TRUE;
 193 }
 194
 195 int sha512_done(sha512_state * md, unsigned char *out)
 196 {
 197   int i;
 198
 199   if (md->curlen >= sizeof(md->buf))
 200     return FALSE;
 201
 202   /* increase the length of the message */
 203   md->length += md->curlen * CONST64(8);
 204
 205   /* append the '1' bit */
 206   md->buf[md->curlen++] = (unsigned char)0x80;
 207
 208   /* if the length is currently above 112 bytes we append zeros
 209    * then compress.  Then we can fall back to padding zeros and length
 210    * encoding like normal.
 211    */
 212   if (md->curlen > 112) {
 213     while (md->curlen < 128) {
 214       md->buf[md->curlen++] = (unsigned char)0;
 215     }
 216     sha512_transform(md->state, md->buf);
 217     md->curlen = 0;
 218   }
 219
 220   /* pad upto 120 bytes of zeroes
 221    * note: that from 112 to 120 is the 64 MSB of the length.  We
 222    * assume that you won't hash > 2^64 bits of data... :-)
 223    */
 224   while (md->curlen < 120) {
 225     md->buf[md->curlen++] = (unsigned char)0;
 226   }
 227
 228   /* store length */
 229   SILC_PUT64_MSB(md->length, md->buf + 120);
 230   sha512_transform(md->state, md->buf);
 231
 232   /* copy output */
 233   for (i = 0; i < 8; i += 2) {
 234     SILC_PUT64_MSB(md->state[i], out + (8 * i));
 235     SILC_PUT64_MSB(md->state[i + 1], out + (8 * (i + 1)));
 236   }
 237
 238   return TRUE;
 239 }