vendor/github.com/bytom/crypto/scrypt/scrypt.go

   1 // Package scrypt implements the scrypt key derivation function as defined in
   2 // Colin Percival's paper "Stronger Key Derivation via Sequential Memory-Hard
   3 // Functions" (https://www.tarsnap.com/scrypt/scrypt.pdf).
   4
   5 // import "golang.org/x/crypto/scrypt"
   6 package scrypt
   7
   8 import (
   9         "crypto/sha256"
  10         "errors"
  11
  12         "golang.org/x/crypto/pbkdf2"
  13 )
  14
  15 const maxInt = int(^uint(0) >> 1)
  16
  17 // blockCopy copies n numbers from src into dst.
  18 func blockCopy(dst, src []uint32, n int) {
  19         copy(dst, src[:n])
  20 }
  21
  22 // blockXOR XORs numbers from dst with n numbers from src.
  23 func blockXOR(dst, src []uint32, n int) {
  24         for i, v := range src[:n] {
  25                 dst[i] ^= v
  26         }
  27 }
  28
  29 // salsaXOR applies Salsa20/8 to the XOR of 16 numbers from tmp and in,
  30 // and puts the result into both both tmp and out.
  31 func salsaXOR(tmp *[16]uint32, in, out []uint32) {
  32         w0 := tmp[0] ^ in[0]
  33         w1 := tmp[1] ^ in[1]
  34         w2 := tmp[2] ^ in[2]
  35         w3 := tmp[3] ^ in[3]
  36         w4 := tmp[4] ^ in[4]
  37         w5 := tmp[5] ^ in[5]
  38         w6 := tmp[6] ^ in[6]
  39         w7 := tmp[7] ^ in[7]
  40         w8 := tmp[8] ^ in[8]
  41         w9 := tmp[9] ^ in[9]
  42         w10 := tmp[10] ^ in[10]
  43         w11 := tmp[11] ^ in[11]
  44         w12 := tmp[12] ^ in[12]
  45         w13 := tmp[13] ^ in[13]
  46         w14 := tmp[14] ^ in[14]
  47         w15 := tmp[15] ^ in[15]
  48
  49         x0, x1, x2, x3, x4, x5, x6, x7, x8 := w0, w1, w2, w3, w4, w5, w6, w7, w8
  50         x9, x10, x11, x12, x13, x14, x15 := w9, w10, w11, w12, w13, w14, w15
  51
  52         for i := 0; i < 8; i += 2 {
  53                 u := x0 + x12
  54                 x4 ^= u<<7 | u>>(32-7)
  55                 u = x4 + x0
  56                 x8 ^= u<<9 | u>>(32-9)
  57                 u = x8 + x4
  58                 x12 ^= u<<13 | u>>(32-13)
  59                 u = x12 + x8
  60                 x0 ^= u<<18 | u>>(32-18)
  61
  62                 u = x5 + x1
  63                 x9 ^= u<<7 | u>>(32-7)
  64                 u = x9 + x5
  65                 x13 ^= u<<9 | u>>(32-9)
  66                 u = x13 + x9
  67                 x1 ^= u<<13 | u>>(32-13)
  68                 u = x1 + x13
  69                 x5 ^= u<<18 | u>>(32-18)
  70
  71                 u = x10 + x6
  72                 x14 ^= u<<7 | u>>(32-7)
  73                 u = x14 + x10
  74                 x2 ^= u<<9 | u>>(32-9)
  75                 u = x2 + x14
  76                 x6 ^= u<<13 | u>>(32-13)
  77                 u = x6 + x2
  78                 x10 ^= u<<18 | u>>(32-18)
  79
  80                 u = x15 + x11
  81                 x3 ^= u<<7 | u>>(32-7)
  82                 u = x3 + x15
  83                 x7 ^= u<<9 | u>>(32-9)
  84                 u = x7 + x3
  85                 x11 ^= u<<13 | u>>(32-13)
  86                 u = x11 + x7
  87                 x15 ^= u<<18 | u>>(32-18)
  88
  89                 u = x0 + x3
  90                 x1 ^= u<<7 | u>>(32-7)
  91                 u = x1 + x0
  92                 x2 ^= u<<9 | u>>(32-9)
  93                 u = x2 + x1
  94                 x3 ^= u<<13 | u>>(32-13)
  95                 u = x3 + x2
  96                 x0 ^= u<<18 | u>>(32-18)
  97
  98                 u = x5 + x4
  99                 x6 ^= u<<7 | u>>(32-7)
 100                 u = x6 + x5
 101                 x7 ^= u<<9 | u>>(32-9)
 102                 u = x7 + x6
 103                 x4 ^= u<<13 | u>>(32-13)
 104                 u = x4 + x7
 105                 x5 ^= u<<18 | u>>(32-18)
 106
 107                 u = x10 + x9
 108                 x11 ^= u<<7 | u>>(32-7)
 109                 u = x11 + x10
 110                 x8 ^= u<<9 | u>>(32-9)
 111                 u = x8 + x11
 112                 x9 ^= u<<13 | u>>(32-13)
 113                 u = x9 + x8
 114                 x10 ^= u<<18 | u>>(32-18)
 115
 116                 u = x15 + x14
 117                 x12 ^= u<<7 | u>>(32-7)
 118                 u = x12 + x15
 119                 x13 ^= u<<9 | u>>(32-9)
 120                 u = x13 + x12
 121                 x14 ^= u<<13 | u>>(32-13)
 122                 u = x14 + x13
 123                 x15 ^= u<<18 | u>>(32-18)
 124         }
 125         x0 += w0
 126         x1 += w1
 127         x2 += w2
 128         x3 += w3
 129         x4 += w4
 130         x5 += w5
 131         x6 += w6
 132         x7 += w7
 133         x8 += w8
 134         x9 += w9
 135         x10 += w10
 136         x11 += w11
 137         x12 += w12
 138         x13 += w13
 139         x14 += w14
 140         x15 += w15
 141
 142         out[0], tmp[0] = x0, x0
 143         out[1], tmp[1] = x1, x1
 144         out[2], tmp[2] = x2, x2
 145         out[3], tmp[3] = x3, x3
 146         out[4], tmp[4] = x4, x4
 147         out[5], tmp[5] = x5, x5
 148         out[6], tmp[6] = x6, x6
 149         out[7], tmp[7] = x7, x7
 150         out[8], tmp[8] = x8, x8
 151         out[9], tmp[9] = x9, x9
 152         out[10], tmp[10] = x10, x10
 153         out[11], tmp[11] = x11, x11
 154         out[12], tmp[12] = x12, x12
 155         out[13], tmp[13] = x13, x13
 156         out[14], tmp[14] = x14, x14
 157         out[15], tmp[15] = x15, x15
 158 }
 159
 160 func blockMix(tmp *[16]uint32, in, out []uint32, r int) {
 161         blockCopy(tmp[:], in[(2*r-1)*16:], 16)
 162         for i := 0; i < 2*r; i += 2 {
 163                 salsaXOR(tmp, in[i*16:], out[i*8:])
 164                 salsaXOR(tmp, in[i*16+16:], out[i*8+r*16:])
 165         }
 166 }
 167
 168 func integer(b []uint32, r int) uint64 {
 169         j := (2*r - 1) * 16
 170         return uint64(b[j]) | uint64(b[j+1])<<32
 171 }
 172
 173 func smix(b []byte, r, N int, v, xy []uint32) {
 174         var tmp [16]uint32
 175         x := xy
 176         y := xy[32*r:]
 177
 178         j := 0
 179         for i := 0; i < 32*r; i++ {
 180                 x[i] = uint32(b[j]) | uint32(b[j+1])<<8 | uint32(b[j+2])<<16 | uint32(b[j+3])<<24
 181                 j += 4
 182         }
 183         for i := 0; i < N; i += 2 {
 184                 blockCopy(v[i*(32*r):], x, 32*r)
 185                 blockMix(&tmp, x, y, r)
 186
 187                 blockCopy(v[(i+1)*(32*r):], y, 32*r)
 188                 blockMix(&tmp, y, x, r)
 189         }
 190         for i := 0; i < N; i += 2 {
 191                 j := int(integer(x, r) & uint64(N-1))
 192                 blockXOR(x, v[j*(32*r):], 32*r)
 193                 blockMix(&tmp, x, y, r)
 194
 195                 j = int(integer(y, r) & uint64(N-1))
 196                 blockXOR(y, v[j*(32*r):], 32*r)
 197                 blockMix(&tmp, y, x, r)
 198         }
 199         j = 0
 200         for _, v := range x[:32*r] {
 201                 b[j+0] = byte(v >> 0)
 202                 b[j+1] = byte(v >> 8)
 203                 b[j+2] = byte(v >> 16)
 204                 b[j+3] = byte(v >> 24)
 205                 j += 4
 206         }
 207 }
 208
 209 // Key derives a key from the password, salt, and cost parameters, returning
 210 // a byte slice of length keyLen that can be used as cryptographic key.
 211 //
 212 // N is a CPU/memory cost parameter, which must be a power of two greater than 1.
 213 // r and p must satisfy r * p < 2³⁰. If the parameters do not satisfy the
 214 // limits, the function returns a nil byte slice and an error.
 215 //
 216 // For example, you can get a derived key for e.g. AES-256 (which needs a
 217 // 32-byte key) by doing:
 218 //
 219 //      dk, err := scrypt.Key([]byte("some password"), salt, 16384, 8, 1, 32)
 220 //
 221 // The recommended parameters for interactive logins as of 2017 are N=32768, r=8
 222 // and p=1. The parameters N, r, and p should be increased as memory latency and
 223 // CPU parallelism increases; consider setting N to the highest power of 2 you
 224 // can derive within 100 milliseconds. Remember to get a good random salt.
 225 func Key(password, salt []byte, N, r, p, keyLen int) ([]byte, error) {
 226         if N <= 1 || N&(N-1) != 0 {
 227                 return nil, errors.New("scrypt: N must be > 1 and a power of 2")
 228         }
 229         if uint64(r)*uint64(p) >= 1<<30 || r > maxInt/128/p || r > maxInt/256 || N > maxInt/128/r {
 230                 return nil, errors.New("scrypt: parameters are too large")
 231         }
 232
 233         xy := make([]uint32, 64*r)
 234         v := make([]uint32, 32*N*r)
 235         b := pbkdf2.Key(password, salt, 1, p*128*r, sha256.New)
 236
 237         for i := 0; i < p; i++ {
 238                 smix(b[i*128*r:], r, N, v, xy)
 239         }
 240
 241         return pbkdf2.Key(password, b, 1, keyLen, sha256.New), nil
 242 }