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