sha2/sha2_small_common.c

   1 /* sha2_small_common.c */
   2 /*
   3     This file is part of the ARM-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2006-2011 Daniel Otte (daniel.otte@rub.de)
   5
   6     This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19
  20 #include <stdint.h>
  21 #include <string.h>
  22 #include "sha2_small_common.h"
  23
  24 #define LITTLE_ENDIAN
  25
  26 /**
  27  * rotate x right by n positions
  28  */
  29 static
  30 uint32_t rotr32( uint32_t x, uint8_t n){
  31         return ((x>>n) | (x<<(32-n)));
  32 }
  33
  34 static
  35 uint32_t rotl32( uint32_t x, uint8_t n){
  36         return ((x<<n) | (x>>(32-n)));
  37 }
  38
  39
  40 /*************************************************************************/
  41
  42 // #define CHANGE_ENDIAN32(x) (((x)<<24) | ((x)>>24) | (((x)& 0x0000ff00)<<8) | (((x)& 0x00ff0000)>>8))
  43 /*
  44 static
  45 uint32_t change_endian32(uint32_t x){
  46         return (((x)<<24) | ((x)>>24) | (((x)& 0x0000ff00)<<8) | (((x)& 0x00ff0000)>>8));
  47 }
  48 */
  49
  50 /* sha256 functions as macros for speed and size, cause they are called only once */
  51
  52 #define CH(x,y,z)  (((x)&(y)) ^ ((~(x))&(z)))
  53 #define MAJ(x,y,z) (((x)&(y)) ^ ((x)&(z)) ^ ((y)&(z)))
  54
  55 #define SIGMA_0(x) (rotr32((x), 2) ^ rotr32((x),13) ^ rotl32((x),10))
  56 #define SIGMA_1(x) (rotr32((x), 6) ^ rotr32((x),11) ^ rotl32((x),7))
  57 #define SIGMA_a(x) (rotr32((x), 7) ^ rotl32((x),14) ^ ((x)>>3))
  58 #define SIGMA_b(x) (rotl32((x),15) ^ rotl32((x),13) ^ ((x)>>10))
  59
  60 const
  61 uint32_t k[]={
  62         0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
  63         0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
  64         0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
  65         0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
  66         0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
  67         0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
  68         0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
  69         0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2
  70 };
  71
  72 static
  73 void load_endian32_changed(uint8_t* dest, uint8_t* src, uint16_t words){
  74         while(words--){
  75                 *dest++ = src[3];
  76                 *dest++ = src[2];
  77                 *dest++ = src[1];
  78                 *dest++ = src[0];
  79                 src += 4;
  80         }
  81 }
  82
  83 /**
  84  * block must be, 512, Bit = 64, Byte, long !!!
  85  */
  86 void sha2_small_common_nextBlock (sha2_small_common_ctx_t *state, const void* block){
  87         uint32_t w[16], wx;
  88         uint8_t  i;
  89         uint32_t a[8],t1,t2;
  90
  91         /* init w */
  92 #if defined LITTLE_ENDIAN
  93         load_endian32_changed((uint8_t*)w, (uint8_t*)block, 16);
  94 #elif defined BIG_ENDIAN
  95                 memcpy((void*)w, block, 64);
  96 #endif
  97 /*
  98         for (i=16; i<64; ++i){
  99                 w[i] = SIGMA_b(w[i-2]) + w[i-7] + SIGMA_a(w[i-15]) + w[i-16];
 100         }
 101 */
 102 /* init working variables */
 103         memcpy((void*)a,(void*)(state->h), 8*4);
 104
 105 /* do the, fun stuff, */
 106         for (i=0; i<64; ++i){
 107                 if(i<16){
 108                         wx = w[i];
 109                 }else{
 110                         wx = SIGMA_b(w[14]) + w[9] + SIGMA_a(w[1]) + w[0];
 111                         memmove(&(w[0]), &(w[1]), 15*4);
 112                         w[15] = wx;
 113                 }
 114                 t1 = a[7] + SIGMA_1(a[4]) + CH(a[4],a[5],a[6]) + k[i] + wx;
 115                 t2 = SIGMA_0(a[0]) + MAJ(a[0],a[1],a[2]);
 116                 memmove(&(a[1]), &(a[0]), 7*4);         /* a[7]=a[6]; a[6]=a[5]; a[5]=a[4]; a[4]=a[3]; a[3]=a[2]; a[2]=a[1]; a[1]=a[0]; */
 117                 a[4] += t1;
 118                 a[0] = t1 + t2;
 119         }
 120
 121 /* update, the, state, */
 122         for (i=0; i<8; ++i){
 123                 state->h[i] += a[i];
 124         }
 125         state->length += 1;
 126 }
 127
 128
 129 void sha2_small_common_lastBlock(sha2_small_common_ctx_t *state, const void* block, uint16_t length_b){
 130         uint8_t lb[512/8]; /* local block */
 131         uint64_t len;
 132         while(length_b>=512){
 133                 sha2_small_common_nextBlock(state, block);
 134                 length_b -= 512;
 135                 block = (uint8_t*)block+64;
 136         }
 137         len = state->length*512 + length_b;
 138         memset(lb, 0, 64);
 139         memcpy(lb, block, (length_b+7)/8);
 140
 141         /* set the final one bit */
 142         lb[length_b/8] |= 0x80>>(length_b & 0x7);
 143         /* pad with zeros */
 144         if (length_b>=512-64){ /* not enouth space for 64bit length value */
 145                 sha2_small_common_nextBlock(state, lb);
 146                 memset(lb, 0, 64);
 147         }
 148         /* store the 64bit length value */
 149 #if defined LITTLE_ENDIAN
 150                 /* this is now rolled up */
 151         uint8_t i;
 152         i=7;
 153         do{
 154                 lb[63-i] = ((uint8_t*)&len)[i];
 155         }while(i--);
 156 #elif defined BIG_ENDIAN
 157         *((uint64_t)&(lb[56])) = len;
 158 #endif
 159         sha2_small_common_nextBlock(state, lb);
 160 }
 161