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 #include <inttypes.h>
  21
  22 #include "sha256.h"
  23
  24 #if __BYTE_ORDER == __LITTLE_ENDIAN
  25 static int __be32_to_cpu(uint32_t val)
  26 {
  27         uint32_t c1, c2, c3, c4;
  28
  29         c1 = (val >> 24) & 0xff;
  30         c2 = (val >> 16) & 0xff;
  31         c3 = (val >> 8) & 0xff;
  32         c4 = val & 0xff;
  33
  34         return c1 | c2 << 8 | c3 << 16 | c4 << 24;
  35 }
  36 #else
  37 #define __be32_to_cpu(x)        (x)
  38 #endif
  39
  40 #define SHA256_DIGEST_SIZE      32
  41 #define SHA256_HMAC_BLOCK_SIZE  64
  42
  43 static inline uint32_t Ch(uint32_t x, uint32_t y, uint32_t z)
  44 {
  45         return z ^ (x & (y ^ z));
  46 }
  47
  48 static inline uint32_t Maj(uint32_t x, uint32_t y, uint32_t z)
  49 {
  50         return (x & y) | (z & (x | y));
  51 }
  52
  53 #define e0(x)       (ror32(x, 2) ^ ror32(x,13) ^ ror32(x,22))
  54 #define e1(x)       (ror32(x, 6) ^ ror32(x,11) ^ ror32(x,25))
  55 #define s0(x)       (ror32(x, 7) ^ ror32(x,18) ^ (x >> 3))
  56 #define s1(x)       (ror32(x,17) ^ ror32(x,19) ^ (x >> 10))
  57
  58 #define H0         0x6a09e667
  59 #define H1         0xbb67ae85
  60 #define H2         0x3c6ef372
  61 #define H3         0xa54ff53a
  62 #define H4         0x510e527f
  63 #define H5         0x9b05688c
  64 #define H6         0x1f83d9ab
  65 #define H7         0x5be0cd19
  66
  67 static inline uint32_t ror32(uint32_t word, unsigned int shift)
  68 {
  69          return (word >> shift) | (word << (32 - shift));
  70 }
  71
  72 static inline void LOAD_OP(int I, uint32_t *W, const uint8_t *input)
  73 {
  74         W[I] = __be32_to_cpu(((uint32_t *)(input))[I]);
  75 }
  76
  77 static inline void BLEND_OP(int I, uint32_t *W)
  78 {
  79         W[I] = s1(W[I-2]) + W[I-7] + s0(W[I-15]) + W[I-16];
  80 }
  81
  82 static void sha256_transform(uint32_t *state, const uint8_t *input)
  83 {
  84         uint32_t a, b, c, d, e, f, g, h, t1, t2;
  85         uint32_t W[64];
  86         int i;
  87
  88         /* load the input */
  89         for (i = 0; i < 16; i++)
  90                 LOAD_OP(i, W, input);
  91
  92         /* now blend */
  93         for (i = 16; i < 64; i++)
  94                 BLEND_OP(i, W);
  95
  96         /* load the state into our registers */
  97         a=state[0];  b=state[1];  c=state[2];  d=state[3];
  98         e=state[4];  f=state[5];  g=state[6];  h=state[7];
  99
 100         /* now iterate */
 101         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x428a2f98 + W[ 0];
 102         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
 103         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x71374491 + W[ 1];
 104         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
 105         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xb5c0fbcf + W[ 2];
 106         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
 107         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xe9b5dba5 + W[ 3];
 108         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
 109         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x3956c25b + W[ 4];
 110         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
 111         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x59f111f1 + W[ 5];
 112         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
 113         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x923f82a4 + W[ 6];
 114         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
 115         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xab1c5ed5 + W[ 7];
 116         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
 117
 118         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xd807aa98 + W[ 8];
 119         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
 120         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x12835b01 + W[ 9];
 121         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
 122         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x243185be + W[10];
 123         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
 124         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x550c7dc3 + W[11];
 125         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
 126         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x72be5d74 + W[12];
 127         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
 128         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x80deb1fe + W[13];
 129         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
 130         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x9bdc06a7 + W[14];
 131         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
 132         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xc19bf174 + W[15];
 133         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
 134
 135         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xe49b69c1 + W[16];
 136         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
 137         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xefbe4786 + W[17];
 138         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
 139         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x0fc19dc6 + W[18];
 140         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
 141         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x240ca1cc + W[19];
 142         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
 143         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x2de92c6f + W[20];
 144         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
 145         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x4a7484aa + W[21];
 146         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
 147         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x5cb0a9dc + W[22];
 148         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
 149         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x76f988da + W[23];
 150         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
 151
 152         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x983e5152 + W[24];
 153         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
 154         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xa831c66d + W[25];
 155         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
 156         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xb00327c8 + W[26];
 157         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
 158         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xbf597fc7 + W[27];
 159         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
 160         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0xc6e00bf3 + W[28];
 161         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
 162         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xd5a79147 + W[29];
 163         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
 164         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x06ca6351 + W[30];
 165         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
 166         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x14292967 + W[31];
 167         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
 168
 169         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x27b70a85 + W[32];
 170         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
 171         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x2e1b2138 + W[33];
 172         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
 173         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x4d2c6dfc + W[34];
 174         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
 175         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x53380d13 + W[35];
 176         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
 177         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x650a7354 + W[36];
 178         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
 179         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x766a0abb + W[37];
 180         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
 181         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x81c2c92e + W[38];
 182         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
 183         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x92722c85 + W[39];
 184         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
 185
 186         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xa2bfe8a1 + W[40];
 187         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
 188         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xa81a664b + W[41];
 189         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
 190         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xc24b8b70 + W[42];
 191         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
 192         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xc76c51a3 + W[43];
 193         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
 194         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0xd192e819 + W[44];
 195         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
 196         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xd6990624 + W[45];
 197         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
 198         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0xf40e3585 + W[46];
 199         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
 200         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x106aa070 + W[47];
 201         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
 202
 203         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x19a4c116 + W[48];
 204         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
 205         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x1e376c08 + W[49];
 206         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
 207         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x2748774c + W[50];
 208         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
 209         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x34b0bcb5 + W[51];
 210         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
 211         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x391c0cb3 + W[52];
 212         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
 213         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x4ed8aa4a + W[53];
 214         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
 215         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x5b9cca4f + W[54];
 216         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
 217         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x682e6ff3 + W[55];
 218         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
 219
 220         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x748f82ee + W[56];
 221         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
 222         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x78a5636f + W[57];
 223         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
 224         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x84c87814 + W[58];
 225         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
 226         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x8cc70208 + W[59];
 227         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
 228         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x90befffa + W[60];
 229         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
 230         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xa4506ceb + W[61];
 231         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
 232         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0xbef9a3f7 + W[62];
 233         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
 234         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xc67178f2 + W[63];
 235         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
 236
 237         state[0] += a; state[1] += b; state[2] += c; state[3] += d;
 238         state[4] += e; state[5] += f; state[6] += g; state[7] += h;
 239
 240         /* clear any sensitive info... */
 241         a = b = c = d = e = f = g = h = t1 = t2 = 0;
 242         memset(W, 0, 64 * sizeof(uint32_t));
 243 }
 244
 245 void sha256_init(struct sha256_ctx *sctx)
 246 {
 247         sctx->state[0] = H0;
 248         sctx->state[1] = H1;
 249         sctx->state[2] = H2;
 250         sctx->state[3] = H3;
 251         sctx->state[4] = H4;
 252         sctx->state[5] = H5;
 253         sctx->state[6] = H6;
 254         sctx->state[7] = H7;
 255         sctx->count[0] = sctx->count[1] = 0;
 256 }
 257
 258 void sha256_update(struct sha256_ctx *sctx, const uint8_t *data,
 259                    unsigned int len)
 260 {
 261         unsigned int i, index, part_len;
 262
 263         /* Compute number of bytes mod 128 */
 264         index = (unsigned int)((sctx->count[0] >> 3) & 0x3f);
 265
 266         /* Update number of bits */
 267         if ((sctx->count[0] += (len << 3)) < (len << 3)) {
 268                 sctx->count[1]++;
 269                 sctx->count[1] += (len >> 29);
 270         }
 271
 272         part_len = 64 - index;
 273
 274         /* Transform as many times as possible. */
 275         if (len >= part_len) {
 276                 memcpy(&sctx->buf[index], data, part_len);
 277                 sha256_transform(sctx->state, sctx->buf);
 278
 279                 for (i = part_len; i + 63 < len; i += 64)
 280                         sha256_transform(sctx->state, &data[i]);
 281                 index = 0;
 282         } else {
 283                 i = 0;
 284         }
 285
 286         /* Buffer remaining input */
 287         memcpy(&sctx->buf[index], &data[i], len-i);
 288 }