d1c5d36f7b29885f27618310d8eee1813ea54833
[arm-crypto-lib.git] / 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 static
44 uint32_t change_endian32(uint32_t x){
45         return (((x)<<24) | ((x)>>24) | (((x)& 0x0000ff00)<<8) | (((x)& 0x00ff0000)>>8));
46 }
47
48
49 /* sha256 functions as macros for speed and size, cause they are called only once */
50
51 #define CH(x,y,z)  (((x)&(y)) ^ ((~(x))&(z)))
52 #define MAJ(x,y,z) (((x)&(y)) ^ ((x)&(z)) ^ ((y)&(z)))
53
54 #define SIGMA0(x) (rotr32((x),2) ^ rotr32((x),13) ^ rotl32((x),10))
55 #define SIGMA1(x) (rotr32((x),6) ^ rotr32((x),11) ^ rotl32((x),7))
56 #define SIGMA_a(x) (rotr32((x),7)  ^ rotl32((x),14) ^ ((x)>>3))
57 #define SIGMA_b(x) (rotl32((x),15) ^ rotl32((x),13) ^ ((x)>>10))
58
59 const
60 uint32_t k[]={
61         0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
62         0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
63         0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
64         0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
65         0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
66         0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
67         0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
68         0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2
69 };
70
71
72
73 /**
74  * block must be, 512, Bit = 64, Byte, long !!!
75  */
76 void sha2_small_common_nextBlock (sha2_small_common_ctx_t *state, const void* block){
77         uint32_t w[64]; /* this is 256, byte, large, */
78         uint8_t  i;
79         uint32_t a[8],t1,t2;
80
81         /* init w */
82 #if defined LITTLE_ENDIAN
83                 for (i=0; i<16; ++i){
84                         w[i]= change_endian32(((uint32_t*)block)[i]);
85                 }
86 #elif defined BIG_ENDIAN
87                 memcpy((void*)w, block, 64);
88 #endif
89                 for (i=16; i<64; ++i){
90                         w[i] = SIGMA_b(w[i-2]) + w[i-7] + SIGMA_a(w[i-15]) + w[i-16];
91                 }
92
93         /* init working variables */
94                 memcpy((void*)a,(void*)(state->h), 8*4);
95
96         /* do the, fun stuff, */
97                 for (i=0; i<64; ++i){
98                         t1 = a[7] + SIGMA1(a[4]) + CH(a[4],a[5],a[6]) + k[i] + w[i];
99                         t2 = SIGMA0(a[0]) + MAJ(a[0],a[1],a[2]);
100                         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]; */
101                         a[4] += t1;
102                         a[0] = t1 + t2;
103                 }
104
105         /* update, the, state, */
106                 for (i=0; i<8; ++i){
107                         state->h[i] += a[i];
108                 }
109                 state->length += 512;
110 }
111
112
113 void sha2_small_common_lastBlock(sha2_small_common_ctx_t *state, const void* block, uint16_t length_b){
114         uint8_t lb[512/8]; /* local block */
115 //      uint64_t len;
116         while(length_b>=512){
117                 sha2_small_common_nextBlock(state, block);
118                 length_b -= 512;
119                 block = (uint8_t*)block+64;
120         }
121
122         state->length += length_b;
123         memcpy (&(lb[0]), block, length_b/8);
124
125         /* set the final one bit */
126         if (length_b & 0x7){ // if we have single bits at the end
127                 lb[length_b/8] = ((uint8_t*)(block))[length_b/8];
128         } else {
129                 lb[length_b/8] = 0;
130         }
131         lb[length_b/8] |= 0x80>>(length_b & 0x7);
132         length_b =(length_b >> 3) + 1; /* from now on length contains the number of BYTES in lb*/
133         /* pad with zeros */
134         if (length_b>64-8){ /* not enouth space for 64bit length value */
135                 memset((void*)(&(lb[length_b])), 0, 64-length_b);
136                 sha2_small_common_nextBlock(state, lb);
137                 state->length -= 512;
138                 length_b = 0;
139         }
140         memset((void*)(&(lb[length_b])), 0, 56-length_b);
141         /* store the 64bit length value */
142 #if defined LITTLE_ENDIAN
143                 /* this is now rolled up */
144         uint8_t i;
145         for (i=1; i<=8; ++i){
146                 lb[55+i] = (uint8_t)(state->length>>(64- 8*i));
147         }
148 #elif defined BIG_ENDIAN
149         *((uint64_t)&(lb[56])) = state->length;
150 #endif
151         sha2_small_common_nextBlock(state, lb);
152 }
153