sha2/sha2_small_common.c

   1 /* sha2_small_common.c */
   2 /*
   3     This file is part of the ARM-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2006-2015 Daniel Otte (bg@nerilex.org)
   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 <avr/pgmspace.h>
  23 #include "sha2_small_common.h"
  24
  25 #include <stdio.h>
  26 #include <inttypes.h>
  27
  28 #define LITTLE_ENDIAN
  29
  30 /**
  31  * rotate x right by n positions
  32  */
  33 static
  34 uint32_t rotr32(uint32_t x, uint8_t n){
  35         return ((x >> n) | (x << (32 - n)));
  36 }
  37
  38 static
  39 uint32_t rotl32(uint32_t x, uint8_t n){
  40         return ((x << n) | (x >> (32 - n)));
  41 }
  42
  43 /*************************************************************************/
  44
  45 // #define CHANGE_ENDIAN32(x) (((x)<<24) | ((x)>>24) | (((x)& 0x0000ff00)<<8) | (((x)& 0x00ff0000)>>8))
  46 static
  47 uint32_t change_endian32(uint32_t x){
  48         return (((x) << 24) |
  49                 ((x) >> 24) |
  50                 (((x) & 0x0000ff00) << 8) |
  51                 (((x) & 0x00ff0000) >> 8));
  52 }
  53
  54
  55 /* sha256 functions as macros for speed and size, cause they are called only once */
  56
  57 #define CH(x,y,z)  (((x) & (y)) ^ ((~(x)) & (z)))
  58 #define MAJ(x,y,z) (((x) & (y)) ^ ((x) & (z)) ^ ((y) & (z)))
  59
  60 #define SIGMA_0(x) (rotr32((x),  2) ^ rotr32((x), 13) ^ rotl32((x), 10))
  61 #define SIGMA_1(x) (rotr32((x),  6) ^ rotr32((x), 11) ^ rotl32((x),  7))
  62 #define SIGMA_a(x) (rotr32((x),  7) ^ rotl32((x), 14) ^ ((x) >> 3))
  63 #define SIGMA_b(x) (rotl32((x), 15) ^ rotl32((x), 13) ^ ((x) >> 10))
  64
  65 const
  66 uint32_t k[] PROGMEM = {
  67         0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
  68         0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
  69         0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
  70         0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
  71         0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
  72         0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
  73         0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
  74         0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2
  75 };
  76
  77
  78
  79 /**
  80  * block must be, 512, Bit = 64, Byte, long !!!
  81  */
  82 void sha2_small_common_nextBlock (sha2_small_common_ctx_t *state, const void *block){
  83         uint32_t w[16], wx;
  84         uint8_t  i;
  85         uint32_t a[8],t1,t2;
  86
  87         /* init w */
  88 #if defined LITTLE_ENDIAN
  89         for (i=0; i<16; ++i){
  90                 w[i]= change_endian32(((uint32_t*)block)[i]);
  91         }
  92 #elif defined BIG_ENDIAN
  93                 memcpy((void*)w, block, 64);
  94 #endif
  95 /* init working variables */
  96         memcpy(&a[0], &state->h[0], sizeof(a));
  97
  98 /* do the, fun stuff, */
  99         for (i = 0; i < 64; ++i){
 100                 if(i < 16){
 101                         wx = w[i];
 102                 }else{
 103             wx =    SIGMA_b(w[14])
 104                   + w[9]
 105                   + SIGMA_a(w[1])
 106                   + w[0];
 107             memmove(&w[0], &w[1], sizeof(w) - sizeof(w[0]));
 108             w[15] = wx;
 109                 }
 110                 t1 =   a[7]
 111                      + SIGMA_1(a[4])
 112                      + CH(a[4], a[5], a[6])
 113                      + pgm_read_dword(&k[i]) + wx;
 114                 t2 =   SIGMA_0(a[0])
 115                      + MAJ(a[0], a[1], a[2]);
 116                 t2 += t1;
 117                 memmove(&a[1], &a[0], sizeof(a) - sizeof(a[0]));
 118                 a[4] += t1;
 119                 a[0] = t2;
 120         }
 121
 122 /* update, the, state, */
 123         for (i = 0; i < 8; ++i){
 124                 state->h[i] += a[i];
 125         }
 126         state->length += 1;
 127 }
 128
 129
 130 void sha2_small_common_lastBlock(sha2_small_common_ctx_t *state, const void *block, uint16_t length_b){
 131         uint8_t lb[512/8]; /* local block */
 132         uint64_t len;
 133         while(length_b >= 512){
 134                 sha2_small_common_nextBlock(state, block);
 135                 length_b -= 512;
 136                 block = (uint8_t*)block + 64;
 137         }
 138         len = state->length * 512 + length_b;
 139         memset(lb, 0, 64);
 140         memcpy(lb, block, (length_b + 7) / 8);
 141
 142         /* set the final one bit */
 143         lb[length_b / 8] |= 0x80 >> (length_b & 0x7);
 144         /* pad with zeros */
 145         if (length_b >= 512 - 64){ /* not enough space for 64bit length value */
 146                 sha2_small_common_nextBlock(state, lb);
 147                 memset(lb, 0, 64);
 148         }
 149         /* store the 64bit length value */
 150 #if defined LITTLE_ENDIAN
 151                 /* this is now rolled up */
 152         uint8_t i;
 153         i = 7;
 154         do {
 155                 lb[63 - i] = ((uint8_t*)&len)[i];
 156         } while(i--);
 157 #elif defined BIG_ENDIAN
 158         *((uint64_t)&(lb[56])) = len;
 159 #endif
 160         sha2_small_common_nextBlock(state, lb);
 161 }
 162