crypto/sha/sha_locl.h

   1 /* crypto/sha/sha_locl.h */
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   4  *
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   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
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  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
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  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
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  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58
  59 #include <stdlib.h>
  60 #include <string.h>
  61
  62 #include <openssl/opensslconf.h>
  63 #include <openssl/sha.h>
  64
  65 #define DATA_ORDER_IS_BIG_ENDIAN
  66
  67 #define HASH_LONG               SHA_LONG
  68 #define HASH_CTX                SHA_CTX
  69 #define HASH_CBLOCK             SHA_CBLOCK
  70 #define HASH_MAKE_STRING(c,s)   do {    \
  71         unsigned long ll;               \
  72         ll=(c)->h0; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  73         ll=(c)->h1; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  74         ll=(c)->h2; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  75         ll=(c)->h3; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  76         ll=(c)->h4; (void)HOST_l2c(ll,(s));     \
  77         } while (0)
  78
  79 #define HASH_UPDATE                     SHA1_Update
  80 #define HASH_TRANSFORM                  SHA1_Transform
  81 #define HASH_FINAL                      SHA1_Final
  82 #define HASH_INIT                       SHA1_Init
  83 #define HASH_BLOCK_DATA_ORDER           sha1_block_data_order
  84 #define Xupdate(a,ix,ia,ib,ic,id)       ( (a)=(ia^ib^ic^id),    \
  85                                           ix=(a)=ROTATE((a),1)  \
  86                                         )
  87
  88 #ifndef SHA1_ASM
  89 static void sha1_block_data_order(SHA_CTX *c, const void *p, size_t num);
  90 #else
  91 void sha1_block_data_order(SHA_CTX *c, const void *p, size_t num);
  92 #endif
  93
  94 #include "md32_common.h"
  95
  96 #define INIT_DATA_h0 0x67452301UL
  97 #define INIT_DATA_h1 0xefcdab89UL
  98 #define INIT_DATA_h2 0x98badcfeUL
  99 #define INIT_DATA_h3 0x10325476UL
 100 #define INIT_DATA_h4 0xc3d2e1f0UL
 101
 102 int HASH_INIT(SHA_CTX *c)
 103 {
 104     memset(c, 0, sizeof(*c));
 105     c->h0 = INIT_DATA_h0;
 106     c->h1 = INIT_DATA_h1;
 107     c->h2 = INIT_DATA_h2;
 108     c->h3 = INIT_DATA_h3;
 109     c->h4 = INIT_DATA_h4;
 110     return 1;
 111 }
 112
 113 #define K_00_19 0x5a827999UL
 114 #define K_20_39 0x6ed9eba1UL
 115 #define K_40_59 0x8f1bbcdcUL
 116 #define K_60_79 0xca62c1d6UL
 117
 118 /*
 119  * As pointed out by Wei Dai <weidai@eskimo.com>, F() below can be simplified
 120  * to the code in F_00_19.  Wei attributes these optimisations to Peter
 121  * Gutmann's SHS code, and he attributes it to Rich Schroeppel. #define
 122  * F(x,y,z) (((x) & (y)) | ((~(x)) & (z))) I've just become aware of another
 123  * tweak to be made, again from Wei Dai, in F_40_59, (x&a)|(y&a) -> (x|y)&a
 124  */
 125 #define F_00_19(b,c,d)  ((((c) ^ (d)) & (b)) ^ (d))
 126 #define F_20_39(b,c,d)  ((b) ^ (c) ^ (d))
 127 #define F_40_59(b,c,d)  (((b) & (c)) | (((b)|(c)) & (d)))
 128 #define F_60_79(b,c,d)  F_20_39(b,c,d)
 129
 130 #ifndef OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT
 131
 132 # define BODY_00_15(i,a,b,c,d,e,f,xi) \
 133         (f)=xi+(e)+K_00_19+ROTATE((a),5)+F_00_19((b),(c),(d)); \
 134         (b)=ROTATE((b),30);
 135
 136 # define BODY_16_19(i,a,b,c,d,e,f,xi,xa,xb,xc,xd) \
 137         Xupdate(f,xi,xa,xb,xc,xd); \
 138         (f)+=(e)+K_00_19+ROTATE((a),5)+F_00_19((b),(c),(d)); \
 139         (b)=ROTATE((b),30);
 140
 141 # define BODY_20_31(i,a,b,c,d,e,f,xi,xa,xb,xc,xd) \
 142         Xupdate(f,xi,xa,xb,xc,xd); \
 143         (f)+=(e)+K_20_39+ROTATE((a),5)+F_20_39((b),(c),(d)); \
 144         (b)=ROTATE((b),30);
 145
 146 # define BODY_32_39(i,a,b,c,d,e,f,xa,xb,xc,xd) \
 147         Xupdate(f,xa,xa,xb,xc,xd); \
 148         (f)+=(e)+K_20_39+ROTATE((a),5)+F_20_39((b),(c),(d)); \
 149         (b)=ROTATE((b),30);
 150
 151 # define BODY_40_59(i,a,b,c,d,e,f,xa,xb,xc,xd) \
 152         Xupdate(f,xa,xa,xb,xc,xd); \
 153         (f)+=(e)+K_40_59+ROTATE((a),5)+F_40_59((b),(c),(d)); \
 154         (b)=ROTATE((b),30);
 155
 156 # define BODY_60_79(i,a,b,c,d,e,f,xa,xb,xc,xd) \
 157         Xupdate(f,xa,xa,xb,xc,xd); \
 158         (f)=xa+(e)+K_60_79+ROTATE((a),5)+F_60_79((b),(c),(d)); \
 159         (b)=ROTATE((b),30);
 160
 161 # ifdef X
 162 #  undef X
 163 # endif
 164 # ifndef MD32_XARRAY
 165   /*
 166    * Originally X was an array. As it's automatic it's natural
 167    * to expect RISC compiler to accomodate at least part of it in
 168    * the register bank, isn't it? Unfortunately not all compilers
 169    * "find" this expectation reasonable:-( On order to make such
 170    * compilers generate better code I replace X[] with a bunch of
 171    * X0, X1, etc. See the function body below...
 172    *                                    <appro@fy.chalmers.se>
 173    */
 174 #  define X(i)   XX##i
 175 # else
 176   /*
 177    * However! Some compilers (most notably HP C) get overwhelmed by
 178    * that many local variables so that we have to have the way to
 179    * fall down to the original behavior.
 180    */
 181 #  define X(i)   XX[i]
 182 # endif
 183
 184 # if !defined(SHA1_ASM)
 185 static void HASH_BLOCK_DATA_ORDER(SHA_CTX *c, const void *p, size_t num)
 186 {
 187     const unsigned char *data = p;
 188     register unsigned MD32_REG_T A, B, C, D, E, T, l;
 189 #  ifndef MD32_XARRAY
 190     unsigned MD32_REG_T XX0, XX1, XX2, XX3, XX4, XX5, XX6, XX7,
 191         XX8, XX9, XX10, XX11, XX12, XX13, XX14, XX15;
 192 #  else
 193     SHA_LONG XX[16];
 194 #  endif
 195
 196     A = c->h0;
 197     B = c->h1;
 198     C = c->h2;
 199     D = c->h3;
 200     E = c->h4;
 201
 202     for (;;) {
 203         const union {
 204             long one;
 205             char little;
 206         } is_endian = {
 207             1
 208         };
 209
 210         if (!is_endian.little && sizeof(SHA_LONG) == 4
 211             && ((size_t)p % 4) == 0) {
 212             const SHA_LONG *W = (const SHA_LONG *)data;
 213
 214             X(0) = W[0];
 215             X(1) = W[1];
 216             BODY_00_15(0, A, B, C, D, E, T, X(0));
 217             X(2) = W[2];
 218             BODY_00_15(1, T, A, B, C, D, E, X(1));
 219             X(3) = W[3];
 220             BODY_00_15(2, E, T, A, B, C, D, X(2));
 221             X(4) = W[4];
 222             BODY_00_15(3, D, E, T, A, B, C, X(3));
 223             X(5) = W[5];
 224             BODY_00_15(4, C, D, E, T, A, B, X(4));
 225             X(6) = W[6];
 226             BODY_00_15(5, B, C, D, E, T, A, X(5));
 227             X(7) = W[7];
 228             BODY_00_15(6, A, B, C, D, E, T, X(6));
 229             X(8) = W[8];
 230             BODY_00_15(7, T, A, B, C, D, E, X(7));
 231             X(9) = W[9];
 232             BODY_00_15(8, E, T, A, B, C, D, X(8));
 233             X(10) = W[10];
 234             BODY_00_15(9, D, E, T, A, B, C, X(9));
 235             X(11) = W[11];
 236             BODY_00_15(10, C, D, E, T, A, B, X(10));
 237             X(12) = W[12];
 238             BODY_00_15(11, B, C, D, E, T, A, X(11));
 239             X(13) = W[13];
 240             BODY_00_15(12, A, B, C, D, E, T, X(12));
 241             X(14) = W[14];
 242             BODY_00_15(13, T, A, B, C, D, E, X(13));
 243             X(15) = W[15];
 244             BODY_00_15(14, E, T, A, B, C, D, X(14));
 245             BODY_00_15(15, D, E, T, A, B, C, X(15));
 246
 247             data += SHA_CBLOCK;
 248         } else {
 249             (void)HOST_c2l(data, l);
 250             X(0) = l;
 251             (void)HOST_c2l(data, l);
 252             X(1) = l;
 253             BODY_00_15(0, A, B, C, D, E, T, X(0));
 254             (void)HOST_c2l(data, l);
 255             X(2) = l;
 256             BODY_00_15(1, T, A, B, C, D, E, X(1));
 257             (void)HOST_c2l(data, l);
 258             X(3) = l;
 259             BODY_00_15(2, E, T, A, B, C, D, X(2));
 260             (void)HOST_c2l(data, l);
 261             X(4) = l;
 262             BODY_00_15(3, D, E, T, A, B, C, X(3));
 263             (void)HOST_c2l(data, l);
 264             X(5) = l;
 265             BODY_00_15(4, C, D, E, T, A, B, X(4));
 266             (void)HOST_c2l(data, l);
 267             X(6) = l;
 268             BODY_00_15(5, B, C, D, E, T, A, X(5));
 269             (void)HOST_c2l(data, l);
 270             X(7) = l;
 271             BODY_00_15(6, A, B, C, D, E, T, X(6));
 272             (void)HOST_c2l(data, l);
 273             X(8) = l;
 274             BODY_00_15(7, T, A, B, C, D, E, X(7));
 275             (void)HOST_c2l(data, l);
 276             X(9) = l;
 277             BODY_00_15(8, E, T, A, B, C, D, X(8));
 278             (void)HOST_c2l(data, l);
 279             X(10) = l;
 280             BODY_00_15(9, D, E, T, A, B, C, X(9));
 281             (void)HOST_c2l(data, l);
 282             X(11) = l;
 283             BODY_00_15(10, C, D, E, T, A, B, X(10));
 284             (void)HOST_c2l(data, l);
 285             X(12) = l;
 286             BODY_00_15(11, B, C, D, E, T, A, X(11));
 287             (void)HOST_c2l(data, l);
 288             X(13) = l;
 289             BODY_00_15(12, A, B, C, D, E, T, X(12));
 290             (void)HOST_c2l(data, l);
 291             X(14) = l;
 292             BODY_00_15(13, T, A, B, C, D, E, X(13));
 293             (void)HOST_c2l(data, l);
 294             X(15) = l;
 295             BODY_00_15(14, E, T, A, B, C, D, X(14));
 296             BODY_00_15(15, D, E, T, A, B, C, X(15));
 297         }
 298
 299         BODY_16_19(16, C, D, E, T, A, B, X(0), X(0), X(2), X(8), X(13));
 300         BODY_16_19(17, B, C, D, E, T, A, X(1), X(1), X(3), X(9), X(14));
 301         BODY_16_19(18, A, B, C, D, E, T, X(2), X(2), X(4), X(10), X(15));
 302         BODY_16_19(19, T, A, B, C, D, E, X(3), X(3), X(5), X(11), X(0));
 303
 304         BODY_20_31(20, E, T, A, B, C, D, X(4), X(4), X(6), X(12), X(1));
 305         BODY_20_31(21, D, E, T, A, B, C, X(5), X(5), X(7), X(13), X(2));
 306         BODY_20_31(22, C, D, E, T, A, B, X(6), X(6), X(8), X(14), X(3));
 307         BODY_20_31(23, B, C, D, E, T, A, X(7), X(7), X(9), X(15), X(4));
 308         BODY_20_31(24, A, B, C, D, E, T, X(8), X(8), X(10), X(0), X(5));
 309         BODY_20_31(25, T, A, B, C, D, E, X(9), X(9), X(11), X(1), X(6));
 310         BODY_20_31(26, E, T, A, B, C, D, X(10), X(10), X(12), X(2), X(7));
 311         BODY_20_31(27, D, E, T, A, B, C, X(11), X(11), X(13), X(3), X(8));
 312         BODY_20_31(28, C, D, E, T, A, B, X(12), X(12), X(14), X(4), X(9));
 313         BODY_20_31(29, B, C, D, E, T, A, X(13), X(13), X(15), X(5), X(10));
 314         BODY_20_31(30, A, B, C, D, E, T, X(14), X(14), X(0), X(6), X(11));
 315         BODY_20_31(31, T, A, B, C, D, E, X(15), X(15), X(1), X(7), X(12));
 316
 317         BODY_32_39(32, E, T, A, B, C, D, X(0), X(2), X(8), X(13));
 318         BODY_32_39(33, D, E, T, A, B, C, X(1), X(3), X(9), X(14));
 319         BODY_32_39(34, C, D, E, T, A, B, X(2), X(4), X(10), X(15));
 320         BODY_32_39(35, B, C, D, E, T, A, X(3), X(5), X(11), X(0));
 321         BODY_32_39(36, A, B, C, D, E, T, X(4), X(6), X(12), X(1));
 322         BODY_32_39(37, T, A, B, C, D, E, X(5), X(7), X(13), X(2));
 323         BODY_32_39(38, E, T, A, B, C, D, X(6), X(8), X(14), X(3));
 324         BODY_32_39(39, D, E, T, A, B, C, X(7), X(9), X(15), X(4));
 325
 326         BODY_40_59(40, C, D, E, T, A, B, X(8), X(10), X(0), X(5));
 327         BODY_40_59(41, B, C, D, E, T, A, X(9), X(11), X(1), X(6));
 328         BODY_40_59(42, A, B, C, D, E, T, X(10), X(12), X(2), X(7));
 329         BODY_40_59(43, T, A, B, C, D, E, X(11), X(13), X(3), X(8));
 330         BODY_40_59(44, E, T, A, B, C, D, X(12), X(14), X(4), X(9));
 331         BODY_40_59(45, D, E, T, A, B, C, X(13), X(15), X(5), X(10));
 332         BODY_40_59(46, C, D, E, T, A, B, X(14), X(0), X(6), X(11));
 333         BODY_40_59(47, B, C, D, E, T, A, X(15), X(1), X(7), X(12));
 334         BODY_40_59(48, A, B, C, D, E, T, X(0), X(2), X(8), X(13));
 335         BODY_40_59(49, T, A, B, C, D, E, X(1), X(3), X(9), X(14));
 336         BODY_40_59(50, E, T, A, B, C, D, X(2), X(4), X(10), X(15));
 337         BODY_40_59(51, D, E, T, A, B, C, X(3), X(5), X(11), X(0));
 338         BODY_40_59(52, C, D, E, T, A, B, X(4), X(6), X(12), X(1));
 339         BODY_40_59(53, B, C, D, E, T, A, X(5), X(7), X(13), X(2));
 340         BODY_40_59(54, A, B, C, D, E, T, X(6), X(8), X(14), X(3));
 341         BODY_40_59(55, T, A, B, C, D, E, X(7), X(9), X(15), X(4));
 342         BODY_40_59(56, E, T, A, B, C, D, X(8), X(10), X(0), X(5));
 343         BODY_40_59(57, D, E, T, A, B, C, X(9), X(11), X(1), X(6));
 344         BODY_40_59(58, C, D, E, T, A, B, X(10), X(12), X(2), X(7));
 345         BODY_40_59(59, B, C, D, E, T, A, X(11), X(13), X(3), X(8));
 346
 347         BODY_60_79(60, A, B, C, D, E, T, X(12), X(14), X(4), X(9));
 348         BODY_60_79(61, T, A, B, C, D, E, X(13), X(15), X(5), X(10));
 349         BODY_60_79(62, E, T, A, B, C, D, X(14), X(0), X(6), X(11));
 350         BODY_60_79(63, D, E, T, A, B, C, X(15), X(1), X(7), X(12));
 351         BODY_60_79(64, C, D, E, T, A, B, X(0), X(2), X(8), X(13));
 352         BODY_60_79(65, B, C, D, E, T, A, X(1), X(3), X(9), X(14));
 353         BODY_60_79(66, A, B, C, D, E, T, X(2), X(4), X(10), X(15));
 354         BODY_60_79(67, T, A, B, C, D, E, X(3), X(5), X(11), X(0));
 355         BODY_60_79(68, E, T, A, B, C, D, X(4), X(6), X(12), X(1));
 356         BODY_60_79(69, D, E, T, A, B, C, X(5), X(7), X(13), X(2));
 357         BODY_60_79(70, C, D, E, T, A, B, X(6), X(8), X(14), X(3));
 358         BODY_60_79(71, B, C, D, E, T, A, X(7), X(9), X(15), X(4));
 359         BODY_60_79(72, A, B, C, D, E, T, X(8), X(10), X(0), X(5));
 360         BODY_60_79(73, T, A, B, C, D, E, X(9), X(11), X(1), X(6));
 361         BODY_60_79(74, E, T, A, B, C, D, X(10), X(12), X(2), X(7));
 362         BODY_60_79(75, D, E, T, A, B, C, X(11), X(13), X(3), X(8));
 363         BODY_60_79(76, C, D, E, T, A, B, X(12), X(14), X(4), X(9));
 364         BODY_60_79(77, B, C, D, E, T, A, X(13), X(15), X(5), X(10));
 365         BODY_60_79(78, A, B, C, D, E, T, X(14), X(0), X(6), X(11));
 366         BODY_60_79(79, T, A, B, C, D, E, X(15), X(1), X(7), X(12));
 367
 368         c->h0 = (c->h0 + E) & 0xffffffffL;
 369         c->h1 = (c->h1 + T) & 0xffffffffL;
 370         c->h2 = (c->h2 + A) & 0xffffffffL;
 371         c->h3 = (c->h3 + B) & 0xffffffffL;
 372         c->h4 = (c->h4 + C) & 0xffffffffL;
 373
 374         if (--num == 0)
 375             break;
 376
 377         A = c->h0;
 378         B = c->h1;
 379         C = c->h2;
 380         D = c->h3;
 381         E = c->h4;
 382
 383     }
 384 }
 385 # endif
 386
 387 #else                           /* OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT */
 388
 389 # define BODY_00_15(xi)           do {   \
 390         T=E+K_00_19+F_00_19(B,C,D);     \
 391         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 392         A=ROTATE(A,5)+T+xi;         } while(0)
 393
 394 # define BODY_16_19(xa,xb,xc,xd)  do {   \
 395         Xupdate(T,xa,xa,xb,xc,xd);      \
 396         T+=E+K_00_19+F_00_19(B,C,D);    \
 397         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 398         A=ROTATE(A,5)+T;            } while(0)
 399
 400 # define BODY_20_39(xa,xb,xc,xd)  do {   \
 401         Xupdate(T,xa,xa,xb,xc,xd);      \
 402         T+=E+K_20_39+F_20_39(B,C,D);    \
 403         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 404         A=ROTATE(A,5)+T;            } while(0)
 405
 406 # define BODY_40_59(xa,xb,xc,xd)  do {   \
 407         Xupdate(T,xa,xa,xb,xc,xd);      \
 408         T+=E+K_40_59+F_40_59(B,C,D);    \
 409         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 410         A=ROTATE(A,5)+T;            } while(0)
 411
 412 # define BODY_60_79(xa,xb,xc,xd)  do {   \
 413         Xupdate(T,xa,xa,xb,xc,xd);      \
 414         T=E+K_60_79+F_60_79(B,C,D);     \
 415         E=D, D=C, C=ROTATE(B,30), B=A;  \
 416         A=ROTATE(A,5)+T+xa;         } while(0)
 417
 418 # if !defined(SHA1_ASM)
 419 static void HASH_BLOCK_DATA_ORDER(SHA_CTX *c, const void *p, size_t num)
 420 {
 421     const unsigned char *data = p;
 422     register unsigned MD32_REG_T A, B, C, D, E, T, l;
 423     int i;
 424     SHA_LONG X[16];
 425
 426     A = c->h0;
 427     B = c->h1;
 428     C = c->h2;
 429     D = c->h3;
 430     E = c->h4;
 431
 432     for (;;) {
 433         for (i = 0; i < 16; i++) {
 434             HOST_c2l(data, l);
 435             X[i] = l;
 436             BODY_00_15(X[i]);
 437         }
 438         for (i = 0; i < 4; i++) {
 439             BODY_16_19(X[i], X[i + 2], X[i + 8], X[(i + 13) & 15]);
 440         }
 441         for (; i < 24; i++) {
 442             BODY_20_39(X[i & 15], X[(i + 2) & 15], X[(i + 8) & 15],
 443                        X[(i + 13) & 15]);
 444         }
 445         for (i = 0; i < 20; i++) {
 446             BODY_40_59(X[(i + 8) & 15], X[(i + 10) & 15], X[i & 15],
 447                        X[(i + 5) & 15]);
 448         }
 449         for (i = 4; i < 24; i++) {
 450             BODY_60_79(X[(i + 8) & 15], X[(i + 10) & 15], X[i & 15],
 451                        X[(i + 5) & 15]);
 452         }
 453
 454         c->h0 = (c->h0 + A) & 0xffffffffL;
 455         c->h1 = (c->h1 + B) & 0xffffffffL;
 456         c->h2 = (c->h2 + C) & 0xffffffffL;
 457         c->h3 = (c->h3 + D) & 0xffffffffL;
 458         c->h4 = (c->h4 + E) & 0xffffffffL;
 459
 460         if (--num == 0)
 461             break;
 462
 463         A = c->h0;
 464         B = c->h1;
 465         C = c->h2;
 466         D = c->h3;
 467         E = c->h4;
 468
 469     }
 470 }
 471 # endif
 472
 473 #endif