git.notmuchmail.org Git - notmuch/blob - lib/libsha1.c

   1 /*
   2  ---------------------------------------------------------------------------
   3  Copyright (c) 2002, Dr Brian Gladman, Worcester, UK.   All rights reserved.
   4
   5  LICENSE TERMS
   6
   7  The free distribution and use of this software in both source and binary
   8  form is allowed (with or without changes) provided that:
   9
  10    1. distributions of this source code include the above copyright
  11       notice, this list of conditions and the following disclaimer;
  12
  13    2. distributions in binary form include the above copyright
  14       notice, this list of conditions and the following disclaimer
  15       in the documentation and/or other associated materials;
  16
  17    3. the copyright holder's name is not used to endorse products
  18       built using this software without specific written permission.
  19
  20  ALTERNATIVELY, provided that this notice is retained in full, this product
  21  may be distributed under the terms of the GNU General Public License (GPL),
  22  in which case the provisions of the GPL apply INSTEAD OF those given above.
  23
  24  DISCLAIMER
  25
  26  This software is provided 'as is' with no explicit or implied warranties
  27  in respect of its properties, including, but not limited to, correctness
  28  and/or fitness for purpose.
  29  ---------------------------------------------------------------------------
  30  Issue Date: 01/08/2005
  31
  32  This is a byte oriented version of SHA1 that operates on arrays of bytes
  33  stored in memory.
  34 */
  35
  36 #include <string.h>     /* for memcpy() etc.        */
  37 #include "endian-util.h"
  38 #include "libsha1.h"
  39
  40 #if defined(__cplusplus)
  41 extern "C"
  42 {
  43 #endif
  44
  45 #define SHA1_BLOCK_SIZE  64
  46
  47 #define rotl32(x,n)   (((x) << n) | ((x) >> (32 - n)))
  48 #define rotr32(x,n)   (((x) >> n) | ((x) << (32 - n)))
  49
  50 #define bswap_32(x) ((rotr32((x), 24) & 0x00ff00ff) | (rotr32((x), 8) & 0xff00ff00))
  51
  52 #if (UTIL_BYTE_ORDER == UTIL_ORDER_LITTLE_ENDIAN)
  53 #  define bsw_32(p,n) \
  54      { int _i = (n); while(_i--) ((uint32_t*)p)[_i] = bswap_32(((uint32_t*)p)[_i]); }
  55 #elif (UTIL_BYTE_ORDER == UTIL_ORDER_BIG_ENDIAN)
  56 #  define bsw_32(p,n)
  57 #else
  58 #  error "Unsupported byte order"
  59 #endif
  60
  61 #define SHA1_MASK   (SHA1_BLOCK_SIZE - 1)
  62
  63 #if 0
  64
  65 #define ch(x,y,z)       (((x) & (y)) ^ (~(x) & (z)))
  66 #define parity(x,y,z)   ((x) ^ (y) ^ (z))
  67 #define maj(x,y,z)      (((x) & (y)) ^ ((x) & (z)) ^ ((y) & (z)))
  68
  69 #else   /* Discovered by Rich Schroeppel and Colin Plumb   */
  70
  71 #define ch(x,y,z)       ((z) ^ ((x) & ((y) ^ (z))))
  72 #define parity(x,y,z)   ((x) ^ (y) ^ (z))
  73 #define maj(x,y,z)      (((x) & (y)) | ((z) & ((x) ^ (y))))
  74
  75 #endif
  76
  77 /* Compile 64 bytes of hash data into SHA1 context. Note    */
  78 /* that this routine assumes that the byte order in the     */
  79 /* ctx->wbuf[] at this point is in such an order that low   */
  80 /* address bytes in the ORIGINAL byte stream will go in     */
  81 /* this buffer to the high end of 32-bit words on BOTH big  */
  82 /* and little endian systems                                */
  83
  84 #ifdef ARRAY
  85 #define q(v,n)  v[n]
  86 #else
  87 #define q(v,n)  v##n
  88 #endif
  89
  90 #define one_cycle(v,a,b,c,d,e,f,k,h)            \
  91     q(v,e) += rotr32(q(v,a),27) +               \
  92               f(q(v,b),q(v,c),q(v,d)) + k + h;  \
  93     q(v,b)  = rotr32(q(v,b), 2)
  94
  95 #define five_cycle(v,f,k,i)                 \
  96     one_cycle(v, 0,1,2,3,4, f,k,hf(i  ));   \
  97     one_cycle(v, 4,0,1,2,3, f,k,hf(i+1));   \
  98     one_cycle(v, 3,4,0,1,2, f,k,hf(i+2));   \
  99     one_cycle(v, 2,3,4,0,1, f,k,hf(i+3));   \
 100     one_cycle(v, 1,2,3,4,0, f,k,hf(i+4))
 101
 102 static void sha1_compile(sha1_ctx ctx[1])
 103 {   uint32_t    *w = ctx->wbuf;
 104
 105 #ifdef ARRAY
 106     uint32_t    v[5];
 107     memcpy(v, ctx->hash, 5 * sizeof(uint32_t));
 108 #else
 109     uint32_t    v0, v1, v2, v3, v4;
 110     v0 = ctx->hash[0]; v1 = ctx->hash[1];
 111     v2 = ctx->hash[2]; v3 = ctx->hash[3];
 112     v4 = ctx->hash[4];
 113 #endif
 114
 115 #define hf(i)   w[i]
 116
 117     five_cycle(v, ch, 0x5a827999,  0);
 118     five_cycle(v, ch, 0x5a827999,  5);
 119     five_cycle(v, ch, 0x5a827999, 10);
 120     one_cycle(v,0,1,2,3,4, ch, 0x5a827999, hf(15)); \
 121
 122 #undef  hf
 123 #define hf(i) (w[(i) & 15] = rotl32(                    \
 124                  w[((i) + 13) & 15] ^ w[((i) + 8) & 15] \
 125                ^ w[((i) +  2) & 15] ^ w[(i) & 15], 1))
 126
 127     one_cycle(v,4,0,1,2,3, ch, 0x5a827999, hf(16));
 128     one_cycle(v,3,4,0,1,2, ch, 0x5a827999, hf(17));
 129     one_cycle(v,2,3,4,0,1, ch, 0x5a827999, hf(18));
 130     one_cycle(v,1,2,3,4,0, ch, 0x5a827999, hf(19));
 131
 132     five_cycle(v, parity, 0x6ed9eba1,  20);
 133     five_cycle(v, parity, 0x6ed9eba1,  25);
 134     five_cycle(v, parity, 0x6ed9eba1,  30);
 135     five_cycle(v, parity, 0x6ed9eba1,  35);
 136
 137     five_cycle(v, maj, 0x8f1bbcdc,  40);
 138     five_cycle(v, maj, 0x8f1bbcdc,  45);
 139     five_cycle(v, maj, 0x8f1bbcdc,  50);
 140     five_cycle(v, maj, 0x8f1bbcdc,  55);
 141
 142     five_cycle(v, parity, 0xca62c1d6,  60);
 143     five_cycle(v, parity, 0xca62c1d6,  65);
 144     five_cycle(v, parity, 0xca62c1d6,  70);
 145     five_cycle(v, parity, 0xca62c1d6,  75);
 146
 147 #ifdef ARRAY
 148     ctx->hash[0] += v[0]; ctx->hash[1] += v[1];
 149     ctx->hash[2] += v[2]; ctx->hash[3] += v[3];
 150     ctx->hash[4] += v[4];
 151 #else
 152     ctx->hash[0] += v0; ctx->hash[1] += v1;
 153     ctx->hash[2] += v2; ctx->hash[3] += v3;
 154     ctx->hash[4] += v4;
 155 #endif
 156 }
 157
 158 void sha1_begin(sha1_ctx ctx[1])
 159 {
 160     ctx->count[0] = ctx->count[1] = 0;
 161     ctx->hash[0] = 0x67452301;
 162     ctx->hash[1] = 0xefcdab89;
 163     ctx->hash[2] = 0x98badcfe;
 164     ctx->hash[3] = 0x10325476;
 165     ctx->hash[4] = 0xc3d2e1f0;
 166 }
 167
 168 /* SHA1 hash data in an array of bytes into hash buffer and */
 169 /* call the hash_compile function as required.              */
 170
 171 void sha1_hash(const unsigned char data[], unsigned long len, sha1_ctx ctx[1])
 172 {   uint32_t pos = (uint32_t)(ctx->count[0] & SHA1_MASK),
 173             space = SHA1_BLOCK_SIZE - pos;
 174     const unsigned char *sp = data;
 175
 176     if((ctx->count[0] += len) < len)
 177         ++(ctx->count[1]);
 178
 179     while(len >= space)     /* transfer whole blocks if possible  */
 180     {
 181         memcpy(((unsigned char*)ctx->wbuf) + pos, sp, space);
 182         sp += space; len -= space; space = SHA1_BLOCK_SIZE; pos = 0;
 183         bsw_32(ctx->wbuf, SHA1_BLOCK_SIZE >> 2);
 184         sha1_compile(ctx);
 185     }
 186
 187     memcpy(((unsigned char*)ctx->wbuf) + pos, sp, len);
 188 }
 189
 190 /* SHA1 final padding and digest calculation  */
 191
 192 void sha1_end(unsigned char hval[], sha1_ctx ctx[1])
 193 {   uint32_t    i = (uint32_t)(ctx->count[0] & SHA1_MASK);
 194
 195     /* put bytes in the buffer in an order in which references to   */
 196     /* 32-bit words will put bytes with lower addresses into the    */
 197     /* top of 32 bit words on BOTH big and little endian machines   */
 198     bsw_32(ctx->wbuf, (i + 3) >> 2);
 199
 200     /* we now need to mask valid bytes and add the padding which is */
 201     /* a single 1 bit and as many zero bits as necessary. Note that */
 202     /* we can always add the first padding byte here because the    */
 203     /* buffer always has at least one empty slot                    */
 204     ctx->wbuf[i >> 2] &= 0xffffff80 << 8 * (~i & 3);
 205     ctx->wbuf[i >> 2] |= 0x00000080 << 8 * (~i & 3);
 206
 207     /* we need 9 or more empty positions, one for the padding byte  */
 208     /* (above) and eight for the length count. If there is not      */
 209     /* enough space, pad and empty the buffer                       */
 210     if(i > SHA1_BLOCK_SIZE - 9)
 211     {
 212         if(i < 60) ctx->wbuf[15] = 0;
 213         sha1_compile(ctx);
 214         i = 0;
 215     }
 216     else    /* compute a word index for the empty buffer positions  */
 217         i = (i >> 2) + 1;
 218
 219     while(i < 14) /* and zero pad all but last two positions        */
 220         ctx->wbuf[i++] = 0;
 221
 222     /* the following 32-bit length fields are assembled in the      */
 223     /* wrong byte order on little endian machines but this is       */
 224     /* corrected later since they are only ever used as 32-bit      */
 225     /* word values.                                                 */
 226     ctx->wbuf[14] = (ctx->count[1] << 3) | (ctx->count[0] >> 29);
 227     ctx->wbuf[15] = ctx->count[0] << 3;
 228     sha1_compile(ctx);
 229
 230     /* extract the hash value as bytes in case the hash buffer is   */
 231     /* misaligned for 32-bit words                                  */
 232     for(i = 0; i < SHA1_DIGEST_SIZE; ++i)
 233         hval[i] = (unsigned char)(ctx->hash[i >> 2] >> (8 * (~i & 3)));
 234 }
 235
 236 void sha1(unsigned char hval[], const unsigned char data[], unsigned long len)
 237 {   sha1_ctx    cx[1];
 238
 239     sha1_begin(cx); sha1_hash(data, len, cx); sha1_end(hval, cx);
 240 }
 241
 242 #if defined(__cplusplus)
 243 }
 244 #endif