common/hash.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0+
   2 /*
   3  * Copyright (c) 2012 The Chromium OS Authors.
   4  *
   5  * (C) Copyright 2011
   6  * Joe Hershberger, National Instruments, joe.hershberger@ni.com
   7  *
   8  * (C) Copyright 2000
   9  * Wolfgang Denk, DENX Software Engineering, wd@denx.de.
  10  */
  11
  12 #ifndef USE_HOSTCC
  13 #include <common.h>
  14 #include <command.h>
  15 #include <env.h>
  16 #include <log.h>
  17 #include <malloc.h>
  18 #include <mapmem.h>
  19 #include <hw_sha.h>
  20 #include <asm/cache.h>
  21 #include <asm/global_data.h>
  22 #include <asm/io.h>
  23 #include <linux/errno.h>
  24 #include <u-boot/crc.h>
  25 #else
  26 #include "mkimage.h"
  27 #include <linux/compiler_attributes.h>
  28 #include <time.h>
  29 #include <linux/kconfig.h>
  30 #endif /* !USE_HOSTCC*/
  31
  32 #include <hash.h>
  33 #include <image.h>
  34 #include <u-boot/crc.h>
  35 #include <u-boot/sha1.h>
  36 #include <u-boot/sha256.h>
  37 #include <u-boot/sha512.h>
  38 #include <u-boot/md5.h>
  39
  40 #if !defined(USE_HOSTCC) && defined(CONFIG_NEEDS_MANUAL_RELOC)
  41 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
  42 #endif
  43
  44 static void reloc_update(void);
  45
  46 static int __maybe_unused hash_init_sha1(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
  47 {
  48         sha1_context *ctx = malloc(sizeof(sha1_context));
  49         sha1_starts(ctx);
  50         *ctxp = ctx;
  51         return 0;
  52 }
  53
  54 static int __maybe_unused hash_update_sha1(struct hash_algo *algo, void *ctx,
  55                                            const void *buf, unsigned int size,
  56                                            int is_last)
  57 {
  58         sha1_update((sha1_context *)ctx, buf, size);
  59         return 0;
  60 }
  61
  62 static int __maybe_unused hash_finish_sha1(struct hash_algo *algo, void *ctx,
  63                                            void *dest_buf, int size)
  64 {
  65         if (size < algo->digest_size)
  66                 return -1;
  67
  68         sha1_finish((sha1_context *)ctx, dest_buf);
  69         free(ctx);
  70         return 0;
  71 }
  72
  73 static int __maybe_unused hash_init_sha256(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
  74 {
  75         sha256_context *ctx = malloc(sizeof(sha256_context));
  76         sha256_starts(ctx);
  77         *ctxp = ctx;
  78         return 0;
  79 }
  80
  81 static int __maybe_unused hash_update_sha256(struct hash_algo *algo, void *ctx,
  82                                              const void *buf, uint size,
  83                                              int is_last)
  84 {
  85         sha256_update((sha256_context *)ctx, buf, size);
  86         return 0;
  87 }
  88
  89 static int __maybe_unused hash_finish_sha256(struct hash_algo *algo, void *ctx,
  90                                              void *dest_buf, int size)
  91 {
  92         if (size < algo->digest_size)
  93                 return -1;
  94
  95         sha256_finish((sha256_context *)ctx, dest_buf);
  96         free(ctx);
  97         return 0;
  98 }
  99
 100 static int __maybe_unused hash_init_sha384(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
 101 {
 102         sha512_context *ctx = malloc(sizeof(sha512_context));
 103         sha384_starts(ctx);
 104         *ctxp = ctx;
 105         return 0;
 106 }
 107
 108 static int __maybe_unused hash_update_sha384(struct hash_algo *algo, void *ctx,
 109                                              const void *buf, uint size,
 110                                              int is_last)
 111 {
 112         sha384_update((sha512_context *)ctx, buf, size);
 113         return 0;
 114 }
 115
 116 static int __maybe_unused hash_finish_sha384(struct hash_algo *algo, void *ctx,
 117                                              void *dest_buf, int size)
 118 {
 119         if (size < algo->digest_size)
 120                 return -1;
 121
 122         sha384_finish((sha512_context *)ctx, dest_buf);
 123         free(ctx);
 124         return 0;
 125 }
 126
 127 static int __maybe_unused hash_init_sha512(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
 128 {
 129         sha512_context *ctx = malloc(sizeof(sha512_context));
 130         sha512_starts(ctx);
 131         *ctxp = ctx;
 132         return 0;
 133 }
 134
 135 static int __maybe_unused hash_update_sha512(struct hash_algo *algo, void *ctx,
 136                                              const void *buf, uint size,
 137                                              int is_last)
 138 {
 139         sha512_update((sha512_context *)ctx, buf, size);
 140         return 0;
 141 }
 142
 143 static int __maybe_unused hash_finish_sha512(struct hash_algo *algo, void *ctx,
 144                                              void *dest_buf, int size)
 145 {
 146         if (size < algo->digest_size)
 147                 return -1;
 148
 149         sha512_finish((sha512_context *)ctx, dest_buf);
 150         free(ctx);
 151         return 0;
 152 }
 153
 154 static int hash_init_crc16_ccitt(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
 155 {
 156         uint16_t *ctx = malloc(sizeof(uint16_t));
 157         *ctx = 0;
 158         *ctxp = ctx;
 159         return 0;
 160 }
 161
 162 static int hash_update_crc16_ccitt(struct hash_algo *algo, void *ctx,
 163                                    const void *buf, unsigned int size,
 164                                    int is_last)
 165 {
 166         *((uint16_t *)ctx) = crc16_ccitt(*((uint16_t *)ctx), buf, size);
 167         return 0;
 168 }
 169
 170 static int hash_finish_crc16_ccitt(struct hash_algo *algo, void *ctx,
 171                                    void *dest_buf, int size)
 172 {
 173         if (size < algo->digest_size)
 174                 return -1;
 175
 176         *((uint16_t *)dest_buf) = *((uint16_t *)ctx);
 177         free(ctx);
 178         return 0;
 179 }
 180
 181 static int __maybe_unused hash_init_crc32(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
 182 {
 183         uint32_t *ctx = malloc(sizeof(uint32_t));
 184         *ctx = 0;
 185         *ctxp = ctx;
 186         return 0;
 187 }
 188
 189 static int __maybe_unused hash_update_crc32(struct hash_algo *algo, void *ctx,
 190                                             const void *buf, unsigned int size,
 191                                             int is_last)
 192 {
 193         *((uint32_t *)ctx) = crc32(*((uint32_t *)ctx), buf, size);
 194         return 0;
 195 }
 196
 197 static int __maybe_unused hash_finish_crc32(struct hash_algo *algo, void *ctx,
 198                                             void *dest_buf, int size)
 199 {
 200         if (size < algo->digest_size)
 201                 return -1;
 202
 203         *((uint32_t *)dest_buf) = *((uint32_t *)ctx);
 204         free(ctx);
 205         return 0;
 206 }
 207
 208 /*
 209  * These are the hash algorithms we support.  If we have hardware acceleration
 210  * is enable we will use that, otherwise a software version of the algorithm.
 211  * Note that algorithm names must be in lower case.
 212  */
 213 static struct hash_algo hash_algo[] = {
 214 #if CONFIG_IS_ENABLED(MD5)
 215         {
 216                 .name           = "md5",
 217                 .digest_size    = MD5_SUM_LEN,
 218                 .chunk_size     = CHUNKSZ_MD5,
 219                 .hash_func_ws   = md5_wd,
 220         },
 221 #endif
 222 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA1)
 223         {
 224                 .name           = "sha1",
 225                 .digest_size    = SHA1_SUM_LEN,
 226                 .chunk_size     = CHUNKSZ_SHA1,
 227 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA_HW_ACCEL)
 228                 .hash_func_ws   = hw_sha1,
 229 #else
 230                 .hash_func_ws   = sha1_csum_wd,
 231 #endif
 232 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA_PROG_HW_ACCEL)
 233                 .hash_init      = hw_sha_init,
 234                 .hash_update    = hw_sha_update,
 235                 .hash_finish    = hw_sha_finish,
 236 #else
 237                 .hash_init      = hash_init_sha1,
 238                 .hash_update    = hash_update_sha1,
 239                 .hash_finish    = hash_finish_sha1,
 240 #endif
 241         },
 242 #endif
 243 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA256)
 244         {
 245                 .name           = "sha256",
 246                 .digest_size    = SHA256_SUM_LEN,
 247                 .chunk_size     = CHUNKSZ_SHA256,
 248 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA_HW_ACCEL)
 249                 .hash_func_ws   = hw_sha256,
 250 #else
 251                 .hash_func_ws   = sha256_csum_wd,
 252 #endif
 253 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA_PROG_HW_ACCEL)
 254                 .hash_init      = hw_sha_init,
 255                 .hash_update    = hw_sha_update,
 256                 .hash_finish    = hw_sha_finish,
 257 #else
 258                 .hash_init      = hash_init_sha256,
 259                 .hash_update    = hash_update_sha256,
 260                 .hash_finish    = hash_finish_sha256,
 261 #endif
 262         },
 263 #endif
 264 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA384)
 265         {
 266                 .name           = "sha384",
 267                 .digest_size    = SHA384_SUM_LEN,
 268                 .chunk_size     = CHUNKSZ_SHA384,
 269 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA512_HW_ACCEL)
 270                 .hash_func_ws   = hw_sha384,
 271 #else
 272                 .hash_func_ws   = sha384_csum_wd,
 273 #endif
 274 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA512_HW_ACCEL) && CONFIG_IS_ENABLED(SHA_PROG_HW_ACCEL)
 275                 .hash_init      = hw_sha_init,
 276                 .hash_update    = hw_sha_update,
 277                 .hash_finish    = hw_sha_finish,
 278 #else
 279                 .hash_init      = hash_init_sha384,
 280                 .hash_update    = hash_update_sha384,
 281                 .hash_finish    = hash_finish_sha384,
 282 #endif
 283         },
 284 #endif
 285 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA512)
 286         {
 287                 .name           = "sha512",
 288                 .digest_size    = SHA512_SUM_LEN,
 289                 .chunk_size     = CHUNKSZ_SHA512,
 290 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA512_HW_ACCEL)
 291                 .hash_func_ws   = hw_sha512,
 292 #else
 293                 .hash_func_ws   = sha512_csum_wd,
 294 #endif
 295 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA512_HW_ACCEL) && CONFIG_IS_ENABLED(SHA_PROG_HW_ACCEL)
 296                 .hash_init      = hw_sha_init,
 297                 .hash_update    = hw_sha_update,
 298                 .hash_finish    = hw_sha_finish,
 299 #else
 300                 .hash_init      = hash_init_sha512,
 301                 .hash_update    = hash_update_sha512,
 302                 .hash_finish    = hash_finish_sha512,
 303 #endif
 304         },
 305 #endif
 306         {
 307                 .name           = "crc16-ccitt",
 308                 .digest_size    = 2,
 309                 .chunk_size     = CHUNKSZ,
 310                 .hash_func_ws   = crc16_ccitt_wd_buf,
 311                 .hash_init      = hash_init_crc16_ccitt,
 312                 .hash_update    = hash_update_crc16_ccitt,
 313                 .hash_finish    = hash_finish_crc16_ccitt,
 314         },
 315 #if CONFIG_IS_ENABLED(CRC32)
 316         {
 317                 .name           = "crc32",
 318                 .digest_size    = 4,
 319                 .chunk_size     = CHUNKSZ_CRC32,
 320                 .hash_func_ws   = crc32_wd_buf,
 321                 .hash_init      = hash_init_crc32,
 322                 .hash_update    = hash_update_crc32,
 323                 .hash_finish    = hash_finish_crc32,
 324         },
 325 #endif
 326 };
 327
 328 /* Try to minimize code size for boards that don't want much hashing */
 329 #if CONFIG_IS_ENABLED(SHA256) || CONFIG_IS_ENABLED(CMD_SHA1SUM) || \
 330         CONFIG_IS_ENABLED(CRC32_VERIFY) || CONFIG_IS_ENABLED(CMD_HASH) || \
 331         CONFIG_IS_ENABLED(SHA384) || CONFIG_IS_ENABLED(SHA512)
 332 #define multi_hash()    1
 333 #else
 334 #define multi_hash()    0
 335 #endif
 336
 337 static void reloc_update(void)
 338 {
 339 #if !defined(USE_HOSTCC) && defined(CONFIG_NEEDS_MANUAL_RELOC)
 340         int i;
 341         static bool done;
 342
 343         if (!done) {
 344                 done = true;
 345                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(hash_algo); i++) {
 346                         hash_algo[i].name += gd->reloc_off;
 347                         hash_algo[i].hash_func_ws += gd->reloc_off;
 348                         hash_algo[i].hash_init += gd->reloc_off;
 349                         hash_algo[i].hash_update += gd->reloc_off;
 350                         hash_algo[i].hash_finish += gd->reloc_off;
 351                 }
 352         }
 353 #endif
 354 }
 355
 356 int hash_lookup_algo(const char *algo_name, struct hash_algo **algop)
 357 {
 358         int i;
 359
 360         reloc_update();
 361
 362         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(hash_algo); i++) {
 363                 if (!strcmp(algo_name, hash_algo[i].name)) {
 364                         *algop = &hash_algo[i];
 365                         return 0;
 366                 }
 367         }
 368
 369         debug("Unknown hash algorithm '%s'\n", algo_name);
 370         return -EPROTONOSUPPORT;
 371 }
 372
 373 int hash_progressive_lookup_algo(const char *algo_name,
 374                                  struct hash_algo **algop)
 375 {
 376         int i;
 377
 378         reloc_update();
 379
 380         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(hash_algo); i++) {
 381                 if (!strcmp(algo_name, hash_algo[i].name)) {
 382                         if (hash_algo[i].hash_init) {
 383                                 *algop = &hash_algo[i];
 384                                 return 0;
 385                         }
 386                 }
 387         }
 388
 389         debug("Unknown hash algorithm '%s'\n", algo_name);
 390         return -EPROTONOSUPPORT;
 391 }
 392
 393 #ifndef USE_HOSTCC
 394 int hash_parse_string(const char *algo_name, const char *str, uint8_t *result)
 395 {
 396         struct hash_algo *algo;
 397         int ret;
 398         int i;
 399
 400         ret = hash_lookup_algo(algo_name, &algo);
 401         if (ret)
 402                 return ret;
 403
 404         for (i = 0; i < algo->digest_size; i++) {
 405                 char chr[3];
 406
 407                 strlcpy(chr, &str[i * 2], 3);
 408                 result[i] = hextoul(chr, NULL);
 409         }
 410
 411         return 0;
 412 }
 413
 414 int hash_block(const char *algo_name, const void *data, unsigned int len,
 415                uint8_t *output, int *output_size)
 416 {
 417         struct hash_algo *algo;
 418         int ret;
 419
 420         ret = hash_lookup_algo(algo_name, &algo);
 421         if (ret)
 422                 return ret;
 423
 424         if (output_size && *output_size < algo->digest_size) {
 425                 debug("Output buffer size %d too small (need %d bytes)",
 426                       *output_size, algo->digest_size);
 427                 return -ENOSPC;
 428         }
 429         if (output_size)
 430                 *output_size = algo->digest_size;
 431         algo->hash_func_ws(data, len, output, algo->chunk_size);
 432
 433         return 0;
 434 }
 435
 436 #if !defined(CONFIG_SPL_BUILD) && (defined(CONFIG_CMD_HASH) || \
 437         defined(CONFIG_CMD_SHA1SUM) || defined(CONFIG_CMD_CRC32))
 438 /**
 439  * store_result: Store the resulting sum to an address or variable
 440  *
 441  * @algo:               Hash algorithm being used
 442  * @sum:                Hash digest (algo->digest_size bytes)
 443  * @dest:               Destination, interpreted as a hex address if it starts
 444  *                      with * (or allow_env_vars is 0) or otherwise as an
 445  *                      environment variable.
 446  * @allow_env_vars:     non-zero to permit storing the result to an
 447  *                      variable environment
 448  */
 449 static void store_result(struct hash_algo *algo, const uint8_t *sum,
 450                          const char *dest, int allow_env_vars)
 451 {
 452         unsigned int i;
 453         int env_var = 0;
 454
 455         /*
 456          * If environment variables are allowed, then we assume that 'dest'
 457          * is an environment variable, unless it starts with *, in which
 458          * case we assume it is an address. If not allowed, it is always an
 459          * address. This is to support the crc32 command.
 460          */
 461         if (allow_env_vars) {
 462                 if (*dest == '*')
 463                         dest++;
 464                 else
 465                         env_var = 1;
 466         }
 467
 468         if (env_var) {
 469                 char str_output[HASH_MAX_DIGEST_SIZE * 2 + 1];
 470                 char *str_ptr = str_output;
 471
 472                 for (i = 0; i < algo->digest_size; i++) {
 473                         sprintf(str_ptr, "%02x", sum[i]);
 474                         str_ptr += 2;
 475                 }
 476                 *str_ptr = '\0';
 477                 env_set(dest, str_output);
 478         } else {
 479                 ulong addr;
 480                 void *buf;
 481
 482                 addr = hextoul(dest, NULL);
 483                 buf = map_sysmem(addr, algo->digest_size);
 484                 memcpy(buf, sum, algo->digest_size);
 485                 unmap_sysmem(buf);
 486         }
 487 }
 488
 489 /**
 490  * parse_verify_sum: Parse a hash verification parameter
 491  *
 492  * @algo:               Hash algorithm being used
 493  * @verify_str:         Argument to parse. If it starts with * then it is
 494  *                      interpreted as a hex address containing the hash.
 495  *                      If the length is exactly the right number of hex digits
 496  *                      for the digest size, then we assume it is a hex digest.
 497  *                      Otherwise we assume it is an environment variable, and
 498  *                      look up its value (it must contain a hex digest).
 499  * @vsum:               Returns binary digest value (algo->digest_size bytes)
 500  * @allow_env_vars:     non-zero to permit storing the result to an environment
 501  *                      variable. If 0 then verify_str is assumed to be an
 502  *                      address, and the * prefix is not expected.
 503  * Return: 0 if ok, non-zero on error
 504  */
 505 static int parse_verify_sum(struct hash_algo *algo, char *verify_str,
 506                             uint8_t *vsum, int allow_env_vars)
 507 {
 508         int env_var = 0;
 509
 510         /* See comment above in store_result() */
 511         if (allow_env_vars) {
 512                 if (*verify_str == '*')
 513                         verify_str++;
 514                 else
 515                         env_var = 1;
 516         }
 517
 518         if (!env_var) {
 519                 ulong addr;
 520                 void *buf;
 521
 522                 addr = hextoul(verify_str, NULL);
 523                 buf = map_sysmem(addr, algo->digest_size);
 524                 memcpy(vsum, buf, algo->digest_size);
 525         } else {
 526                 char *vsum_str;
 527                 int digits = algo->digest_size * 2;
 528
 529                 /*
 530                  * As with the original code from sha1sum.c, we assume that a
 531                  * string which matches the digest size exactly is a hex
 532                  * string and not an environment variable.
 533                  */
 534                 if (strlen(verify_str) == digits)
 535                         vsum_str = verify_str;
 536                 else {
 537                         vsum_str = env_get(verify_str);
 538                         if (vsum_str == NULL || strlen(vsum_str) != digits) {
 539                                 printf("Expected %d hex digits in env var\n",
 540                                        digits);
 541                                 return 1;
 542                         }
 543                 }
 544
 545                 hash_parse_string(algo->name, vsum_str, vsum);
 546         }
 547         return 0;
 548 }
 549
 550 static void hash_show(struct hash_algo *algo, ulong addr, ulong len, uint8_t *output)
 551 {
 552         int i;
 553
 554         printf("%s for %08lx ... %08lx ==> ", algo->name, addr, addr + len - 1);
 555         for (i = 0; i < algo->digest_size; i++)
 556                 printf("%02x", output[i]);
 557 }
 558
 559 int hash_command(const char *algo_name, int flags, struct cmd_tbl *cmdtp,
 560                  int flag, int argc, char *const argv[])
 561 {
 562         ulong addr, len;
 563
 564         if ((argc < 2) || ((flags & HASH_FLAG_VERIFY) && (argc < 3)))
 565                 return CMD_RET_USAGE;
 566
 567         addr = hextoul(*argv++, NULL);
 568         len = hextoul(*argv++, NULL);
 569
 570         if (multi_hash()) {
 571                 struct hash_algo *algo;
 572                 u8 *output;
 573                 uint8_t vsum[HASH_MAX_DIGEST_SIZE];
 574                 void *buf;
 575
 576                 if (hash_lookup_algo(algo_name, &algo)) {
 577                         printf("Unknown hash algorithm '%s'\n", algo_name);
 578                         return CMD_RET_USAGE;
 579                 }
 580                 argc -= 2;
 581
 582                 if (algo->digest_size > HASH_MAX_DIGEST_SIZE) {
 583                         puts("HASH_MAX_DIGEST_SIZE exceeded\n");
 584                         return 1;
 585                 }
 586
 587                 output = memalign(ARCH_DMA_MINALIGN,
 588                                   sizeof(uint32_t) * HASH_MAX_DIGEST_SIZE);
 589
 590                 buf = map_sysmem(addr, len);
 591                 algo->hash_func_ws(buf, len, output, algo->chunk_size);
 592                 unmap_sysmem(buf);
 593
 594                 /* Try to avoid code bloat when verify is not needed */
 595 #if defined(CONFIG_CRC32_VERIFY) || defined(CONFIG_SHA1SUM_VERIFY) || \
 596         defined(CONFIG_HASH_VERIFY)
 597                 if (flags & HASH_FLAG_VERIFY) {
 598 #else
 599                 if (0) {
 600 #endif
 601                         if (parse_verify_sum(algo, *argv, vsum,
 602                                         flags & HASH_FLAG_ENV)) {
 603                                 printf("ERROR: %s does not contain a valid "
 604                                         "%s sum\n", *argv, algo->name);
 605                                 return 1;
 606                         }
 607                         if (memcmp(output, vsum, algo->digest_size) != 0) {
 608                                 int i;
 609
 610                                 hash_show(algo, addr, len, output);
 611                                 printf(" != ");
 612                                 for (i = 0; i < algo->digest_size; i++)
 613                                         printf("%02x", vsum[i]);
 614                                 puts(" ** ERROR **\n");
 615                                 return 1;
 616                         }
 617                 } else {
 618                         hash_show(algo, addr, len, output);
 619                         printf("\n");
 620
 621                         if (argc) {
 622                                 store_result(algo, output, *argv,
 623                                         flags & HASH_FLAG_ENV);
 624                         }
 625                 unmap_sysmem(output);
 626
 627                 }
 628
 629         /* Horrible code size hack for boards that just want crc32 */
 630         } else {
 631                 ulong crc;
 632                 ulong *ptr;
 633
 634                 crc = crc32_wd(0, (const uchar *)addr, len, CHUNKSZ_CRC32);
 635
 636                 printf("CRC32 for %08lx ... %08lx ==> %08lx\n",
 637                                 addr, addr + len - 1, crc);
 638
 639                 if (argc >= 3) {
 640                         ptr = (ulong *)hextoul(argv[0], NULL);
 641                         *ptr = crc;
 642                 }
 643         }
 644
 645         return 0;
 646 }
 647 #endif /* CONFIG_CMD_HASH || CONFIG_CMD_SHA1SUM || CONFIG_CMD_CRC32) */
 648 #endif /* !USE_HOSTCC */