freeswan/pluto/sha1.c

   1 /*
   2 SHA-1 in C
   3 By Steve Reid <steve@edmweb.com>
   4 100% Public Domain
   5
   6 Test Vectors (from FIPS PUB 180-1)
   7 "abc"
   8   A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D
   9 "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq"
  10   84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1
  11 A million repetitions of "a"
  12   34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F
  13 */
  14
  15 /* #define LITTLE_ENDIAN * This should be #define'd already, if true. */
  16 /* #define SHA1HANDSOFF * Copies data before messing with it. */
  17
  18 #define SHA1HANDSOFF
  19
  20 #include <string.h>
  21 #include <sys/types.h>  /* for u_int*_t */
  22
  23 #include "sha1.h"
  24 #include "endian.h"   /* sets BYTE_ORDER, LITTLE_ENDIAN, and BIG_ENDIAN */
  25
  26 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
  27
  28 /* blk0() and blk() perform the initial expand. */
  29 /* I got the idea of expanding during the round function from SSLeay */
  30 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
  31 #define blk0(i) (block->l[i] = (rol(block->l[i],24)&0xFF00FF00) \
  32     |(rol(block->l[i],8)&0x00FF00FF))
  33 #elif BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
  34 #define blk0(i) block->l[i]
  35 #else
  36 #error "Endianness not defined!"
  37 #endif
  38 #define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] \
  39     ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
  40
  41 /* (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1 */
  42 #define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
  43 #define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
  44 #define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
  45 #define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
  46 #define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
  47
  48
  49 /* Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm. */
  50
  51 void SHA1Transform(u_int32_t state[5], const unsigned char buffer[64])
  52 {
  53 u_int32_t a, b, c, d, e;
  54 typedef union {
  55     unsigned char c[64];
  56     u_int32_t l[16];
  57 } CHAR64LONG16;
  58 #ifdef SHA1HANDSOFF
  59 CHAR64LONG16 block[1];  /* use array to appear as a pointer */
  60     memcpy(block, buffer, 64);
  61 #else
  62     /* The following had better never be used because it causes the
  63      * pointer-to-const buffer to be cast into a pointer to non-const.
  64      * And the result is written through.  I threw a "const" in, hoping
  65      * this will cause a diagnostic.
  66      */
  67 CHAR64LONG16* block = (const CHAR64LONG16*)buffer;
  68 #endif
  69     /* Copy context->state[] to working vars */
  70     a = state[0];
  71     b = state[1];
  72     c = state[2];
  73     d = state[3];
  74     e = state[4];
  75     /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
  76     R0(a,b,c,d,e, 0); R0(e,a,b,c,d, 1); R0(d,e,a,b,c, 2); R0(c,d,e,a,b, 3);
  77     R0(b,c,d,e,a, 4); R0(a,b,c,d,e, 5); R0(e,a,b,c,d, 6); R0(d,e,a,b,c, 7);
  78     R0(c,d,e,a,b, 8); R0(b,c,d,e,a, 9); R0(a,b,c,d,e,10); R0(e,a,b,c,d,11);
  79     R0(d,e,a,b,c,12); R0(c,d,e,a,b,13); R0(b,c,d,e,a,14); R0(a,b,c,d,e,15);
  80     R1(e,a,b,c,d,16); R1(d,e,a,b,c,17); R1(c,d,e,a,b,18); R1(b,c,d,e,a,19);
  81     R2(a,b,c,d,e,20); R2(e,a,b,c,d,21); R2(d,e,a,b,c,22); R2(c,d,e,a,b,23);
  82     R2(b,c,d,e,a,24); R2(a,b,c,d,e,25); R2(e,a,b,c,d,26); R2(d,e,a,b,c,27);
  83     R2(c,d,e,a,b,28); R2(b,c,d,e,a,29); R2(a,b,c,d,e,30); R2(e,a,b,c,d,31);
  84     R2(d,e,a,b,c,32); R2(c,d,e,a,b,33); R2(b,c,d,e,a,34); R2(a,b,c,d,e,35);
  85     R2(e,a,b,c,d,36); R2(d,e,a,b,c,37); R2(c,d,e,a,b,38); R2(b,c,d,e,a,39);
  86     R3(a,b,c,d,e,40); R3(e,a,b,c,d,41); R3(d,e,a,b,c,42); R3(c,d,e,a,b,43);
  87     R3(b,c,d,e,a,44); R3(a,b,c,d,e,45); R3(e,a,b,c,d,46); R3(d,e,a,b,c,47);
  88     R3(c,d,e,a,b,48); R3(b,c,d,e,a,49); R3(a,b,c,d,e,50); R3(e,a,b,c,d,51);
  89     R3(d,e,a,b,c,52); R3(c,d,e,a,b,53); R3(b,c,d,e,a,54); R3(a,b,c,d,e,55);
  90     R3(e,a,b,c,d,56); R3(d,e,a,b,c,57); R3(c,d,e,a,b,58); R3(b,c,d,e,a,59);
  91     R4(a,b,c,d,e,60); R4(e,a,b,c,d,61); R4(d,e,a,b,c,62); R4(c,d,e,a,b,63);
  92     R4(b,c,d,e,a,64); R4(a,b,c,d,e,65); R4(e,a,b,c,d,66); R4(d,e,a,b,c,67);
  93     R4(c,d,e,a,b,68); R4(b,c,d,e,a,69); R4(a,b,c,d,e,70); R4(e,a,b,c,d,71);
  94     R4(d,e,a,b,c,72); R4(c,d,e,a,b,73); R4(b,c,d,e,a,74); R4(a,b,c,d,e,75);
  95     R4(e,a,b,c,d,76); R4(d,e,a,b,c,77); R4(c,d,e,a,b,78); R4(b,c,d,e,a,79);
  96     /* Add the working vars back into context.state[] */
  97     state[0] += a;
  98     state[1] += b;
  99     state[2] += c;
 100     state[3] += d;
 101     state[4] += e;
 102     /* Wipe variables */
 103     a = b = c = d = e = 0;
 104 #ifdef SHA1HANDSOFF
 105     memset(block, '\0', sizeof(block));
 106 #endif
 107 }
 108
 109
 110 /* SHA1Init - Initialize new context */
 111
 112 void SHA1Init(SHA1_CTX* context)
 113 {
 114     /* SHA1 initialization constants */
 115     context->state[0] = 0x67452301;
 116     context->state[1] = 0xEFCDAB89;
 117     context->state[2] = 0x98BADCFE;
 118     context->state[3] = 0x10325476;
 119     context->state[4] = 0xC3D2E1F0;
 120     context->count[0] = context->count[1] = 0;
 121 }
 122
 123
 124 /* Run your data through this. */
 125
 126 void SHA1Update(SHA1_CTX* context, const unsigned char* data, u_int32_t len)
 127 {
 128 u_int32_t i;
 129 u_int32_t j;
 130
 131     j = context->count[0];
 132     if ((context->count[0] += len << 3) < j)
 133         context->count[1]++;
 134     context->count[1] += (len>>29);
 135     j = (j >> 3) & 63;
 136     if ((j + len) > 63) {
 137         memcpy(&context->buffer[j], data, (i = 64-j));
 138         SHA1Transform(context->state, context->buffer);
 139         for ( ; i + 63 < len; i += 64) {
 140             SHA1Transform(context->state, &data[i]);
 141         }
 142         j = 0;
 143     }
 144     else i = 0;
 145     memcpy(&context->buffer[j], &data[i], len - i);
 146 }
 147
 148
 149 /* Add padding and return the message digest. */
 150
 151 void SHA1Final(unsigned char digest[20], SHA1_CTX* context)
 152 {
 153 unsigned i;
 154 unsigned char finalcount[8];
 155 unsigned char c;
 156
 157 #if 0   /* untested "improvement" by DHR */
 158     /* Convert context->count to a sequence of bytes
 159      * in finalcount.  Second element first, but
 160      * big-endian order within element.
 161      * But we do it all backwards.
 162      */
 163     unsigned char *fcp = &finalcount[8];
 164
 165     for (i = 0; i < 2; i++)
 166     {
 167         u_int32_t t = context->count[i];
 168         int j;
 169
 170         for (j = 0; j < 4; t >>= 8, j++)
 171             *--fcp = (unsigned char) t
 172     }
 173 #else
 174     for (i = 0; i < 8; i++) {
 175         finalcount[i] = (unsigned char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
 176          >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);  /* Endian independent */
 177     }
 178 #endif
 179     c = 0200;
 180     SHA1Update(context, &c, 1);
 181     while ((context->count[0] & 504) != 448) {
 182         c = 0000;
 183         SHA1Update(context, &c, 1);
 184     }
 185     SHA1Update(context, finalcount, 8);  /* Should cause a SHA1Transform() */
 186     for (i = 0; i < 20; i++) {
 187         digest[i] = (unsigned char)
 188          ((context->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
 189     }
 190     /* Wipe variables */
 191     memset(context, '\0', sizeof(*context));
 192     memset(&finalcount, '\0', sizeof(finalcount));
 193 }