crypto/sha/sha_locl.h

   1 /* crypto/sha/sha_locl.h */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This package is an SSL implementation written
   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
   9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  15  *
  16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  17  * the code are not to be removed.
  18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  19  * as the author of the parts of the library used.
  20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  32  *    must display the following acknowledgement:
  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  36  *    being used are not cryptographic related :-).
  37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  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 #ifdef undef
  63 /* one or the other needs to be defined */
  64 #ifndef SHA_1 /* FIPE 180-1 */
  65 #define SHA_0 /* FIPS 180   */
  66 #endif
  67 #endif
  68
  69 #undef c2nl
  70 #define c2nl(c,l)       (l =(((unsigned long)(*((c)++)))<<24), \
  71                          l|=(((unsigned long)(*((c)++)))<<16), \
  72                          l|=(((unsigned long)(*((c)++)))<< 8), \
  73                          l|=(((unsigned long)(*((c)++)))    ))
  74
  75 #undef p_c2nl
  76 #define p_c2nl(c,l,n)   { \
  77                         switch (n) { \
  78                         case 0: l =((unsigned long)(*((c)++)))<<24; \
  79                         case 1: l|=((unsigned long)(*((c)++)))<<16; \
  80                         case 2: l|=((unsigned long)(*((c)++)))<< 8; \
  81                         case 3: l|=((unsigned long)(*((c)++))); \
  82                                 } \
  83                         }
  84
  85 #undef c2nl_p
  86 /* NOTE the pointer is not incremented at the end of this */
  87 #define c2nl_p(c,l,n)   { \
  88                         l=0; \
  89                         (c)+=n; \
  90                         switch (n) { \
  91                         case 3: l =((unsigned long)(*(--(c))))<< 8; \
  92                         case 2: l|=((unsigned long)(*(--(c))))<<16; \
  93                         case 1: l|=((unsigned long)(*(--(c))))<<24; \
  94                                 } \
  95                         }
  96
  97 #undef p_c2nl_p
  98 #define p_c2nl_p(c,l,sc,len) { \
  99                         switch (sc) \
 100                                 { \
 101                         case 0: l =((unsigned long)(*((c)++)))<<24; \
 102                                 if (--len == 0) break; \
 103                         case 1: l|=((unsigned long)(*((c)++)))<<16; \
 104                                 if (--len == 0) break; \
 105                         case 2: l|=((unsigned long)(*((c)++)))<< 8; \
 106                                 } \
 107                         }
 108
 109 #undef nl2c
 110 #define nl2c(l,c)       (*((c)++)=(unsigned char)(((l)>>24)&0xff), \
 111                          *((c)++)=(unsigned char)(((l)>>16)&0xff), \
 112                          *((c)++)=(unsigned char)(((l)>> 8)&0xff), \
 113                          *((c)++)=(unsigned char)(((l)    )&0xff))
 114
 115 #undef c2l
 116 #define c2l(c,l)        (l =(((unsigned long)(*((c)++)))    ), \
 117                          l|=(((unsigned long)(*((c)++)))<< 8), \
 118                          l|=(((unsigned long)(*((c)++)))<<16), \
 119                          l|=(((unsigned long)(*((c)++)))<<24))
 120
 121 #undef p_c2l
 122 #define p_c2l(c,l,n)    { \
 123                         switch (n) { \
 124                         case 0: l =((unsigned long)(*((c)++))); \
 125                         case 1: l|=((unsigned long)(*((c)++)))<< 8; \
 126                         case 2: l|=((unsigned long)(*((c)++)))<<16; \
 127                         case 3: l|=((unsigned long)(*((c)++)))<<24; \
 128                                 } \
 129                         }
 130
 131 #undef c2l_p
 132 /* NOTE the pointer is not incremented at the end of this */
 133 #define c2l_p(c,l,n)    { \
 134                         l=0; \
 135                         (c)+=n; \
 136                         switch (n) { \
 137                         case 3: l =((unsigned long)(*(--(c))))<<16; \
 138                         case 2: l|=((unsigned long)(*(--(c))))<< 8; \
 139                         case 1: l|=((unsigned long)(*(--(c)))); \
 140                                 } \
 141                         }
 142
 143 #undef p_c2l_p
 144 #define p_c2l_p(c,l,sc,len) { \
 145                         switch (sc) \
 146                                 { \
 147                         case 0: l =((unsigned long)(*((c)++))); \
 148                                 if (--len == 0) break; \
 149                         case 1: l|=((unsigned long)(*((c)++)))<< 8; \
 150                                 if (--len == 0) break; \
 151                         case 2: l|=((unsigned long)(*((c)++)))<<16; \
 152                                 } \
 153                         }
 154
 155 #undef l2c
 156 #define l2c(l,c)        (*((c)++)=(unsigned char)(((l)    )&0xff), \
 157                          *((c)++)=(unsigned char)(((l)>> 8)&0xff), \
 158                          *((c)++)=(unsigned char)(((l)>>16)&0xff), \
 159                          *((c)++)=(unsigned char)(((l)>>24)&0xff))
 160
 161 #ifndef SHA_LONG_LOG2
 162 #define SHA_LONG_LOG2   2       /* default to 32 bits */
 163 #endif
 164
 165 #undef ROTATE
 166 #undef Endian_Reverse32
 167 #if defined(WIN32)
 168 #define ROTATE(a,n)     _lrotl(a,n)
 169 #elif defined(__GNUC__)
 170 /* some inline assembler templates by <appro@fy.chalmers.se> */
 171 #if defined(__i386) && !defined(PEDANTIC)
 172 #define ROTATE(a,n)     ({ register unsigned int ret;   \
 173                                 asm ("roll %1,%0"       \
 174                                 : "=r"(ret)             \
 175                                 : "I"(n), "0"(a)        \
 176                                 : "cc");                \
 177                            ret;                         \
 178                         })
 179 #ifndef I386_ONLY
 180 #define Endian_Reverse32(a) \
 181                         { register unsigned int l=(a);  \
 182                                 asm ("bswapl %0"        \
 183                                 : "=r"(l) : "0"(l));    \
 184                           (a)=l;                        \
 185                         }
 186 #endif
 187 #elif defined(__powerpc)
 188 #define ROTATE(a,n)     ({ register unsigned int ret;           \
 189                                 asm ("rlwinm %0,%1,%2,0,31"     \
 190                                 : "=r"(ret)                     \
 191                                 : "r"(a), "I"(n));              \
 192                            ret;                                 \
 193                         })
 194 /* Endian_Reverse32 is not needed for PowerPC */
 195 #endif
 196 #endif
 197
 198 /* A nice byte order reversal from Wei Dai <weidai@eskimo.com> */
 199 #ifdef ROTATE
 200 #ifndef Endian_Reverse32
 201 /* 5 instructions with rotate instruction, else 9 */
 202 #define Endian_Reverse32(a) \
 203         { \
 204         unsigned long t=(a); \
 205         (a)=((ROTATE(t,8)&0x00FF00FF)|(ROTATE((t&0x00FF00FF),24))); \
 206         }
 207 #endif
 208 #else
 209 #define ROTATE(a,n)     (((a)<<(n))|(((a)&0xffffffff)>>(32-(n))))
 210 #ifndef Endian_Reverse32
 211 /* 6 instructions with rotate instruction, else 8 */
 212 #define Endian_Reverse32(a) \
 213         { \
 214         unsigned long t=(a); \
 215         t=(((t>>8)&0x00FF00FF)|((t&0x00FF00FF)<<8)); \
 216         (a)=ROTATE(t,16); \
 217         }
 218 #endif
 219 /*
 220  * Originally the middle line started with l=(((l&0xFF00FF00)>>8)|...
 221  * It's rewritten as above for two reasons:
 222  *      - RISCs aren't good at long constants and have to explicitely
 223  *        compose 'em with several (well, usually 2) instructions in a
 224  *        register before performing the actual operation and (as you
 225  *        already realized:-) having same constant should inspire the
 226  *        compiler to permanently allocate the only register for it;
 227  *      - most modern CPUs have two ALUs, but usually only one has
 228  *        circuitry for shifts:-( this minor tweak inspires compiler
 229  *        to schedule shift instructions in a better way...
 230  *
 231  *                              <appro@fy.chalmers.se>
 232  */
 233 #endif
 234
 235 /* As  pointed out by Wei Dai <weidai@eskimo.com>, F() below can be
 236  * simplified to the code in F_00_19.  Wei attributes these optimisations
 237  * to Peter Gutmann's SHS code, and he attributes it to Rich Schroeppel.
 238  * #define F(x,y,z) (((x) & (y))  |  ((~(x)) & (z)))
 239  * I've just become aware of another tweak to be made, again from Wei Dai,
 240  * in F_40_59, (x&a)|(y&a) -> (x|y)&a
 241  */
 242 #define F_00_19(b,c,d)  ((((c) ^ (d)) & (b)) ^ (d))
 243 #define F_20_39(b,c,d)  ((b) ^ (c) ^ (d))
 244 #define F_40_59(b,c,d)  (((b) & (c)) | (((b)|(c)) & (d)))
 245 #define F_60_79(b,c,d)  F_20_39(b,c,d)
 246
 247 #undef Xupdate
 248 #ifdef SHA_0
 249 #define Xupdate(a,i,ia,ib,ic,id) X[(i)&0x0f]=(a)=\
 250         (ia[(i)&0x0f]^ib[((i)+2)&0x0f]^ic[((i)+8)&0x0f]^id[((i)+13)&0x0f]);
 251 #endif
 252 #ifdef SHA_1
 253 #define Xupdate(a,i,ia,ib,ic,id) (a)=\
 254         (ia[(i)&0x0f]^ib[((i)+2)&0x0f]^ic[((i)+8)&0x0f]^id[((i)+13)&0x0f]);\
 255         X[(i)&0x0f]=(a)=ROTATE((a),1);
 256 #endif
 257
 258 #define BODY_00_15(i,a,b,c,d,e,f,xa) \
 259         (f)=xa[i]+(e)+K_00_19+ROTATE((a),5)+F_00_19((b),(c),(d)); \
 260         (b)=ROTATE((b),30);
 261
 262 #define BODY_16_19(i,a,b,c,d,e,f,xa,xb,xc,xd) \
 263         Xupdate(f,i,xa,xb,xc,xd); \
 264         (f)+=(e)+K_00_19+ROTATE((a),5)+F_00_19((b),(c),(d)); \
 265         (b)=ROTATE((b),30);
 266
 267 #define BODY_20_31(i,a,b,c,d,e,f,xa,xb,xc,xd) \
 268         Xupdate(f,i,xa,xb,xc,xd); \
 269         (f)+=(e)+K_20_39+ROTATE((a),5)+F_20_39((b),(c),(d)); \
 270         (b)=ROTATE((b),30);
 271
 272 #define BODY_32_39(i,a,b,c,d,e,f,xa) \
 273         Xupdate(f,i,xa,xa,xa,xa); \
 274         (f)+=(e)+K_20_39+ROTATE((a),5)+F_20_39((b),(c),(d)); \
 275         (b)=ROTATE((b),30);
 276
 277 #define BODY_40_59(i,a,b,c,d,e,f,xa) \
 278         Xupdate(f,i,xa,xa,xa,xa); \
 279         (f)+=(e)+K_40_59+ROTATE((a),5)+F_40_59((b),(c),(d)); \
 280         (b)=ROTATE((b),30);
 281
 282 #define BODY_60_79(i,a,b,c,d,e,f,xa) \
 283         Xupdate(f,i,xa,xa,xa,xa); \
 284         (f)=X[(i)&0x0f]+(e)+K_60_79+ROTATE((a),5)+F_60_79((b),(c),(d)); \
 285         (b)=ROTATE((b),30);
 286