memset, memcpy, sizeof consistency fixes
[openssl.git] / 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
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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 #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