t/run-fio-tests: a script to automate running fio tests
[fio.git] / crc / sha256.c
1 /*
2  * Cryptographic API.
3  *
4  * SHA-256, as specified in
5  * http://csrc.nist.gov/cryptval/shs/sha256-384-512.pdf
6  *
7  * SHA-256 code by Jean-Luc Cooke <jlcooke@certainkey.com>.
8  *
9  * Copyright (c) Jean-Luc Cooke <jlcooke@certainkey.com>
10  * Copyright (c) Andrew McDonald <andrew@mcdonald.org.uk>
11  * Copyright (c) 2002 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
14  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
15  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) 
16  * any later version.
17  *
18  */
19 #include <string.h>
20
21 #include "../lib/bswap.h"
22 #include "sha256.h"
23
24 #define SHA256_DIGEST_SIZE      32
25 #define SHA256_HMAC_BLOCK_SIZE  64
26
27 static inline uint32_t Ch(uint32_t x, uint32_t y, uint32_t z)
28 {
29         return z ^ (x & (y ^ z));
30 }
31
32 static inline uint32_t Maj(uint32_t x, uint32_t y, uint32_t z)
33 {
34         return (x & y) | (z & (x | y));
35 }
36
37 #define e0(x)       (ror32(x, 2) ^ ror32(x,13) ^ ror32(x,22))
38 #define e1(x)       (ror32(x, 6) ^ ror32(x,11) ^ ror32(x,25))
39 #define s0(x)       (ror32(x, 7) ^ ror32(x,18) ^ (x >> 3))
40 #define s1(x)       (ror32(x,17) ^ ror32(x,19) ^ (x >> 10))
41
42 #define H0         0x6a09e667
43 #define H1         0xbb67ae85
44 #define H2         0x3c6ef372
45 #define H3         0xa54ff53a
46 #define H4         0x510e527f
47 #define H5         0x9b05688c
48 #define H6         0x1f83d9ab
49 #define H7         0x5be0cd19
50
51 static inline uint32_t ror32(uint32_t word, unsigned int shift)
52 {
53          return (word >> shift) | (word << (32 - shift));
54 }
55
56 static inline void LOAD_OP(int I, uint32_t *W, const uint8_t *input)
57 {
58         W[I] = __be32_to_cpu(((uint32_t *)(input))[I]);
59 }
60
61 static inline void BLEND_OP(int I, uint32_t *W)
62 {
63         W[I] = s1(W[I-2]) + W[I-7] + s0(W[I-15]) + W[I-16];
64 }
65
66 static void sha256_transform(uint32_t *state, const uint8_t *input)
67 {
68         uint32_t a, b, c, d, e, f, g, h, t1, t2;
69         uint32_t W[64];
70         int i;
71
72         /* load the input */
73         for (i = 0; i < 16; i++)
74                 LOAD_OP(i, W, input);
75
76         /* now blend */
77         for (i = 16; i < 64; i++)
78                 BLEND_OP(i, W);
79
80         /* load the state into our registers */
81         a=state[0];  b=state[1];  c=state[2];  d=state[3];
82         e=state[4];  f=state[5];  g=state[6];  h=state[7];
83
84         /* now iterate */
85         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x428a2f98 + W[ 0];
86         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
87         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x71374491 + W[ 1];
88         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
89         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xb5c0fbcf + W[ 2];
90         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
91         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xe9b5dba5 + W[ 3];
92         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
93         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x3956c25b + W[ 4];
94         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
95         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x59f111f1 + W[ 5];
96         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
97         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x923f82a4 + W[ 6];
98         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
99         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xab1c5ed5 + W[ 7];
100         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
101
102         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xd807aa98 + W[ 8];
103         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
104         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x12835b01 + W[ 9];
105         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
106         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x243185be + W[10];
107         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
108         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x550c7dc3 + W[11];
109         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
110         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x72be5d74 + W[12];
111         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
112         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x80deb1fe + W[13];
113         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
114         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x9bdc06a7 + W[14];
115         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
116         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xc19bf174 + W[15];
117         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
118
119         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xe49b69c1 + W[16];
120         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
121         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xefbe4786 + W[17];
122         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
123         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x0fc19dc6 + W[18];
124         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
125         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x240ca1cc + W[19];
126         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
127         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x2de92c6f + W[20];
128         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
129         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x4a7484aa + W[21];
130         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
131         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x5cb0a9dc + W[22];
132         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
133         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x76f988da + W[23];
134         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
135
136         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x983e5152 + W[24];
137         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
138         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xa831c66d + W[25];
139         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
140         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xb00327c8 + W[26];
141         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
142         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xbf597fc7 + W[27];
143         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
144         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0xc6e00bf3 + W[28];
145         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
146         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xd5a79147 + W[29];
147         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
148         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x06ca6351 + W[30];
149         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
150         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x14292967 + W[31];
151         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
152
153         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x27b70a85 + W[32];
154         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
155         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x2e1b2138 + W[33];
156         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
157         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x4d2c6dfc + W[34];
158         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
159         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x53380d13 + W[35];
160         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
161         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x650a7354 + W[36];
162         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
163         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x766a0abb + W[37];
164         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
165         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x81c2c92e + W[38];
166         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
167         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x92722c85 + W[39];
168         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
169
170         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xa2bfe8a1 + W[40];
171         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
172         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xa81a664b + W[41];
173         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
174         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xc24b8b70 + W[42];
175         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
176         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xc76c51a3 + W[43];
177         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
178         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0xd192e819 + W[44];
179         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
180         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xd6990624 + W[45];
181         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
182         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0xf40e3585 + W[46];
183         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
184         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x106aa070 + W[47];
185         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
186
187         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x19a4c116 + W[48];
188         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
189         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x1e376c08 + W[49];
190         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
191         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x2748774c + W[50];
192         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
193         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x34b0bcb5 + W[51];
194         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
195         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x391c0cb3 + W[52];
196         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
197         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x4ed8aa4a + W[53];
198         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
199         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x5b9cca4f + W[54];
200         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
201         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x682e6ff3 + W[55];
202         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
203
204         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x748f82ee + W[56];
205         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
206         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x78a5636f + W[57];
207         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
208         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x84c87814 + W[58];
209         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
210         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x8cc70208 + W[59];
211         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
212         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x90befffa + W[60];
213         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
214         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xa4506ceb + W[61];
215         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
216         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0xbef9a3f7 + W[62];
217         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
218         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xc67178f2 + W[63];
219         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
220
221         state[0] += a; state[1] += b; state[2] += c; state[3] += d;
222         state[4] += e; state[5] += f; state[6] += g; state[7] += h;
223
224         /* clear any sensitive info... */
225         a = b = c = d = e = f = g = h = t1 = t2 = 0;
226         memset(W, 0, 64 * sizeof(uint32_t));
227 }
228
229 void fio_sha256_init(struct fio_sha256_ctx *sctx)
230 {
231         sctx->state[0] = H0;
232         sctx->state[1] = H1;
233         sctx->state[2] = H2;
234         sctx->state[3] = H3;
235         sctx->state[4] = H4;
236         sctx->state[5] = H5;
237         sctx->state[6] = H6;
238         sctx->state[7] = H7;
239         sctx->count = 0;
240 }
241
242 void fio_sha256_update(struct fio_sha256_ctx *sctx, const uint8_t *data,
243                        unsigned int len)
244 {
245         unsigned int partial, done;
246         const uint8_t *src;
247
248         partial = sctx->count & 0x3f;
249         sctx->count += len;
250         done = 0;
251         src = data;
252
253         if ((partial + len) > 63) {
254                 if (partial) {
255                         done = -partial;
256                         memcpy(sctx->buf + partial, data, done + 64);
257                         src = sctx->buf;
258                 }
259
260                 do {
261                         sha256_transform(sctx->state, src);
262                         done += 64;
263                         src = data + done;
264                 } while (done + 63 < len);
265
266                 partial = 0;
267         }
268         memcpy(sctx->buf + partial, src, len - done);
269 }
270
271 void fio_sha256_final(struct fio_sha256_ctx *sctx)
272 {
273         uint64_t bits;
274         unsigned int index, pad_len;
275         int i;
276         static const uint8_t padding[64] = { 0x80, };
277
278         /* Save number of bits */
279         bits = (uint64_t) sctx->count << 3;
280
281         /* Pad out to 56 mod 64. */
282         index = sctx->count & 0x3f;
283         pad_len = (index < 56) ? (56 - index) : ((64+56) - index);
284         fio_sha256_update(sctx, padding, pad_len);
285
286         /* Append length (before padding) */
287         fio_sha256_update(sctx, (const uint8_t *)&bits, sizeof(bits));
288
289         /* Store state in digest */
290         for (i = 0; i < 8; i++)
291                 sctx->buf[i] = sctx->state[i];
292 }