Merge https://source.denx.de/u-boot/custodians/u-boot-x86
[platform/kernel/u-boot.git] / 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 <time.h>
28 #endif /* !USE_HOSTCC*/
29
30 #include <hash.h>
31 #include <image.h>
32 #include <u-boot/crc.h>
33 #include <u-boot/sha1.h>
34 #include <u-boot/sha256.h>
35 #include <u-boot/sha512.h>
36 #include <u-boot/md5.h>
37
38 #if !defined(USE_HOSTCC) && defined(CONFIG_NEEDS_MANUAL_RELOC)
39 DECLARE_GLOBAL_DATA_PTR;
40 #endif
41
42 static void reloc_update(void);
43
44 #if defined(CONFIG_SHA1) && !defined(CONFIG_SHA_PROG_HW_ACCEL)
45 static int hash_init_sha1(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
46 {
47         sha1_context *ctx = malloc(sizeof(sha1_context));
48         sha1_starts(ctx);
49         *ctxp = ctx;
50         return 0;
51 }
52
53 static int hash_update_sha1(struct hash_algo *algo, void *ctx, const void *buf,
54                             unsigned int size, int is_last)
55 {
56         sha1_update((sha1_context *)ctx, buf, size);
57         return 0;
58 }
59
60 static int hash_finish_sha1(struct hash_algo *algo, void *ctx, void *dest_buf,
61                             int size)
62 {
63         if (size < algo->digest_size)
64                 return -1;
65
66         sha1_finish((sha1_context *)ctx, dest_buf);
67         free(ctx);
68         return 0;
69 }
70 #endif
71
72 #if defined(CONFIG_SHA256) && !defined(CONFIG_SHA_PROG_HW_ACCEL)
73 static int 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 hash_update_sha256(struct hash_algo *algo, void *ctx,
82                               const void *buf, unsigned int size, int is_last)
83 {
84         sha256_update((sha256_context *)ctx, buf, size);
85         return 0;
86 }
87
88 static int hash_finish_sha256(struct hash_algo *algo, void *ctx, void
89                               *dest_buf, int size)
90 {
91         if (size < algo->digest_size)
92                 return -1;
93
94         sha256_finish((sha256_context *)ctx, dest_buf);
95         free(ctx);
96         return 0;
97 }
98 #endif
99
100 #if defined(CONFIG_SHA384) && !defined(CONFIG_SHA_PROG_HW_ACCEL)
101 static int hash_init_sha384(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
102 {
103         sha512_context *ctx = malloc(sizeof(sha512_context));
104         sha384_starts(ctx);
105         *ctxp = ctx;
106         return 0;
107 }
108
109 static int hash_update_sha384(struct hash_algo *algo, void *ctx,
110                               const void *buf, unsigned int size, int is_last)
111 {
112         sha384_update((sha512_context *)ctx, buf, size);
113         return 0;
114 }
115
116 static int hash_finish_sha384(struct hash_algo *algo, void *ctx, void
117                               *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 #endif
127
128 #if defined(CONFIG_SHA512) && !defined(CONFIG_SHA_PROG_HW_ACCEL)
129 static int hash_init_sha512(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
130 {
131         sha512_context *ctx = malloc(sizeof(sha512_context));
132         sha512_starts(ctx);
133         *ctxp = ctx;
134         return 0;
135 }
136
137 static int hash_update_sha512(struct hash_algo *algo, void *ctx,
138                               const void *buf, unsigned int size, int is_last)
139 {
140         sha512_update((sha512_context *)ctx, buf, size);
141         return 0;
142 }
143
144 static int hash_finish_sha512(struct hash_algo *algo, void *ctx, void
145                               *dest_buf, int size)
146 {
147         if (size < algo->digest_size)
148                 return -1;
149
150         sha512_finish((sha512_context *)ctx, dest_buf);
151         free(ctx);
152         return 0;
153 }
154 #endif
155
156
157 static int hash_init_crc16_ccitt(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
158 {
159         uint16_t *ctx = malloc(sizeof(uint16_t));
160         *ctx = 0;
161         *ctxp = ctx;
162         return 0;
163 }
164
165 static int hash_update_crc16_ccitt(struct hash_algo *algo, void *ctx,
166                                    const void *buf, unsigned int size,
167                                    int is_last)
168 {
169         *((uint16_t *)ctx) = crc16_ccitt(*((uint16_t *)ctx), buf, size);
170         return 0;
171 }
172
173 static int hash_finish_crc16_ccitt(struct hash_algo *algo, void *ctx,
174                                    void *dest_buf, int size)
175 {
176         if (size < algo->digest_size)
177                 return -1;
178
179         *((uint16_t *)dest_buf) = *((uint16_t *)ctx);
180         free(ctx);
181         return 0;
182 }
183
184 static int hash_init_crc32(struct hash_algo *algo, void **ctxp)
185 {
186         uint32_t *ctx = malloc(sizeof(uint32_t));
187         *ctx = 0;
188         *ctxp = ctx;
189         return 0;
190 }
191
192 static int hash_update_crc32(struct hash_algo *algo, void *ctx,
193                              const void *buf, unsigned int size, int is_last)
194 {
195         *((uint32_t *)ctx) = crc32(*((uint32_t *)ctx), buf, size);
196         return 0;
197 }
198
199 static int hash_finish_crc32(struct hash_algo *algo, void *ctx, void *dest_buf,
200                              int size)
201 {
202         if (size < algo->digest_size)
203                 return -1;
204
205         *((uint32_t *)dest_buf) = *((uint32_t *)ctx);
206         free(ctx);
207         return 0;
208 }
209
210 /*
211  * These are the hash algorithms we support.  If we have hardware acceleration
212  * is enable we will use that, otherwise a software version of the algorithm.
213  * Note that algorithm names must be in lower case.
214  */
215 static struct hash_algo hash_algo[] = {
216 #ifdef CONFIG_SHA1
217         {
218                 .name           = "sha1",
219                 .digest_size    = SHA1_SUM_LEN,
220                 .chunk_size     = CHUNKSZ_SHA1,
221 #ifdef CONFIG_SHA_HW_ACCEL
222                 .hash_func_ws   = hw_sha1,
223 #else
224                 .hash_func_ws   = sha1_csum_wd,
225 #endif
226 #ifdef CONFIG_SHA_PROG_HW_ACCEL
227                 .hash_init      = hw_sha_init,
228                 .hash_update    = hw_sha_update,
229                 .hash_finish    = hw_sha_finish,
230 #else
231                 .hash_init      = hash_init_sha1,
232                 .hash_update    = hash_update_sha1,
233                 .hash_finish    = hash_finish_sha1,
234 #endif
235         },
236 #endif
237 #ifdef CONFIG_SHA256
238         {
239                 .name           = "sha256",
240                 .digest_size    = SHA256_SUM_LEN,
241                 .chunk_size     = CHUNKSZ_SHA256,
242 #ifdef CONFIG_SHA_HW_ACCEL
243                 .hash_func_ws   = hw_sha256,
244 #else
245                 .hash_func_ws   = sha256_csum_wd,
246 #endif
247 #ifdef CONFIG_SHA_PROG_HW_ACCEL
248                 .hash_init      = hw_sha_init,
249                 .hash_update    = hw_sha_update,
250                 .hash_finish    = hw_sha_finish,
251 #else
252                 .hash_init      = hash_init_sha256,
253                 .hash_update    = hash_update_sha256,
254                 .hash_finish    = hash_finish_sha256,
255 #endif
256         },
257 #endif
258 #ifdef CONFIG_SHA384
259         {
260                 .name           = "sha384",
261                 .digest_size    = SHA384_SUM_LEN,
262                 .chunk_size     = CHUNKSZ_SHA384,
263 #ifdef CONFIG_SHA512_HW_ACCEL
264                 .hash_func_ws   = hw_sha384,
265 #else
266                 .hash_func_ws   = sha384_csum_wd,
267 #endif
268 #if defined(CONFIG_SHA512_HW_ACCEL) && defined(CONFIG_SHA_PROG_HW_ACCEL)
269                 .hash_init      = hw_sha_init,
270                 .hash_update    = hw_sha_update,
271                 .hash_finish    = hw_sha_finish,
272 #else
273                 .hash_init      = hash_init_sha384,
274                 .hash_update    = hash_update_sha384,
275                 .hash_finish    = hash_finish_sha384,
276 #endif
277         },
278 #endif
279 #ifdef CONFIG_SHA512
280         {
281                 .name           = "sha512",
282                 .digest_size    = SHA512_SUM_LEN,
283                 .chunk_size     = CHUNKSZ_SHA512,
284 #ifdef CONFIG_SHA512_HW_ACCEL
285                 .hash_func_ws   = hw_sha512,
286 #else
287                 .hash_func_ws   = sha512_csum_wd,
288 #endif
289 #if defined(CONFIG_SHA512_HW_ACCEL) && defined(CONFIG_SHA_PROG_HW_ACCEL)
290                 .hash_init      = hw_sha_init,
291                 .hash_update    = hw_sha_update,
292                 .hash_finish    = hw_sha_finish,
293 #else
294                 .hash_init      = hash_init_sha512,
295                 .hash_update    = hash_update_sha512,
296                 .hash_finish    = hash_finish_sha512,
297 #endif
298         },
299 #endif
300         {
301                 .name           = "crc16-ccitt",
302                 .digest_size    = 2,
303                 .chunk_size     = CHUNKSZ,
304                 .hash_func_ws   = crc16_ccitt_wd_buf,
305                 .hash_init      = hash_init_crc16_ccitt,
306                 .hash_update    = hash_update_crc16_ccitt,
307                 .hash_finish    = hash_finish_crc16_ccitt,
308         },
309         {
310                 .name           = "crc32",
311                 .digest_size    = 4,
312                 .chunk_size     = CHUNKSZ_CRC32,
313                 .hash_func_ws   = crc32_wd_buf,
314                 .hash_init      = hash_init_crc32,
315                 .hash_update    = hash_update_crc32,
316                 .hash_finish    = hash_finish_crc32,
317         },
318 };
319
320 /* Try to minimize code size for boards that don't want much hashing */
321 #if defined(CONFIG_SHA256) || defined(CONFIG_CMD_SHA1SUM) || \
322         defined(CONFIG_CRC32_VERIFY) || defined(CONFIG_CMD_HASH) || \
323         defined(CONFIG_SHA384) || defined(CONFIG_SHA512)
324 #define multi_hash()    1
325 #else
326 #define multi_hash()    0
327 #endif
328
329 static void reloc_update(void)
330 {
331 #if !defined(USE_HOSTCC) && defined(CONFIG_NEEDS_MANUAL_RELOC)
332         int i;
333         static bool done;
334
335         if (!done) {
336                 done = true;
337                 for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(hash_algo); i++) {
338                         hash_algo[i].name += gd->reloc_off;
339                         hash_algo[i].hash_func_ws += gd->reloc_off;
340                         hash_algo[i].hash_init += gd->reloc_off;
341                         hash_algo[i].hash_update += gd->reloc_off;
342                         hash_algo[i].hash_finish += gd->reloc_off;
343                 }
344         }
345 #endif
346 }
347
348 int hash_lookup_algo(const char *algo_name, struct hash_algo **algop)
349 {
350         int i;
351
352         reloc_update();
353
354         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(hash_algo); i++) {
355                 if (!strcmp(algo_name, hash_algo[i].name)) {
356                         *algop = &hash_algo[i];
357                         return 0;
358                 }
359         }
360
361         debug("Unknown hash algorithm '%s'\n", algo_name);
362         return -EPROTONOSUPPORT;
363 }
364
365 int hash_progressive_lookup_algo(const char *algo_name,
366                                  struct hash_algo **algop)
367 {
368         int i;
369
370         reloc_update();
371
372         for (i = 0; i < ARRAY_SIZE(hash_algo); i++) {
373                 if (!strcmp(algo_name, hash_algo[i].name)) {
374                         if (hash_algo[i].hash_init) {
375                                 *algop = &hash_algo[i];
376                                 return 0;
377                         }
378                 }
379         }
380
381         debug("Unknown hash algorithm '%s'\n", algo_name);
382         return -EPROTONOSUPPORT;
383 }
384
385 #ifndef USE_HOSTCC
386 int hash_parse_string(const char *algo_name, const char *str, uint8_t *result)
387 {
388         struct hash_algo *algo;
389         int ret;
390         int i;
391
392         ret = hash_lookup_algo(algo_name, &algo);
393         if (ret)
394                 return ret;
395
396         for (i = 0; i < algo->digest_size; i++) {
397                 char chr[3];
398
399                 strlcpy(chr, &str[i * 2], 3);
400                 result[i] = hextoul(chr, NULL);
401         }
402
403         return 0;
404 }
405
406 int hash_block(const char *algo_name, const void *data, unsigned int len,
407                uint8_t *output, int *output_size)
408 {
409         struct hash_algo *algo;
410         int ret;
411
412         ret = hash_lookup_algo(algo_name, &algo);
413         if (ret)
414                 return ret;
415
416         if (output_size && *output_size < algo->digest_size) {
417                 debug("Output buffer size %d too small (need %d bytes)",
418                       *output_size, algo->digest_size);
419                 return -ENOSPC;
420         }
421         if (output_size)
422                 *output_size = algo->digest_size;
423         algo->hash_func_ws(data, len, output, algo->chunk_size);
424
425         return 0;
426 }
427
428 #if defined(CONFIG_CMD_HASH) || defined(CONFIG_CMD_SHA1SUM) || defined(CONFIG_CMD_CRC32)
429 /**
430  * store_result: Store the resulting sum to an address or variable
431  *
432  * @algo:               Hash algorithm being used
433  * @sum:                Hash digest (algo->digest_size bytes)
434  * @dest:               Destination, interpreted as a hex address if it starts
435  *                      with * (or allow_env_vars is 0) or otherwise as an
436  *                      environment variable.
437  * @allow_env_vars:     non-zero to permit storing the result to an
438  *                      variable environment
439  */
440 static void store_result(struct hash_algo *algo, const uint8_t *sum,
441                          const char *dest, int allow_env_vars)
442 {
443         unsigned int i;
444         int env_var = 0;
445
446         /*
447          * If environment variables are allowed, then we assume that 'dest'
448          * is an environment variable, unless it starts with *, in which
449          * case we assume it is an address. If not allowed, it is always an
450          * address. This is to support the crc32 command.
451          */
452         if (allow_env_vars) {
453                 if (*dest == '*')
454                         dest++;
455                 else
456                         env_var = 1;
457         }
458
459         if (env_var) {
460                 char str_output[HASH_MAX_DIGEST_SIZE * 2 + 1];
461                 char *str_ptr = str_output;
462
463                 for (i = 0; i < algo->digest_size; i++) {
464                         sprintf(str_ptr, "%02x", sum[i]);
465                         str_ptr += 2;
466                 }
467                 *str_ptr = '\0';
468                 env_set(dest, str_output);
469         } else {
470                 ulong addr;
471                 void *buf;
472
473                 addr = hextoul(dest, NULL);
474                 buf = map_sysmem(addr, algo->digest_size);
475                 memcpy(buf, sum, algo->digest_size);
476                 unmap_sysmem(buf);
477         }
478 }
479
480 /**
481  * parse_verify_sum: Parse a hash verification parameter
482  *
483  * @algo:               Hash algorithm being used
484  * @verify_str:         Argument to parse. If it starts with * then it is
485  *                      interpreted as a hex address containing the hash.
486  *                      If the length is exactly the right number of hex digits
487  *                      for the digest size, then we assume it is a hex digest.
488  *                      Otherwise we assume it is an environment variable, and
489  *                      look up its value (it must contain a hex digest).
490  * @vsum:               Returns binary digest value (algo->digest_size bytes)
491  * @allow_env_vars:     non-zero to permit storing the result to an environment
492  *                      variable. If 0 then verify_str is assumed to be an
493  *                      address, and the * prefix is not expected.
494  * @return 0 if ok, non-zero on error
495  */
496 static int parse_verify_sum(struct hash_algo *algo, char *verify_str,
497                             uint8_t *vsum, int allow_env_vars)
498 {
499         int env_var = 0;
500
501         /* See comment above in store_result() */
502         if (allow_env_vars) {
503                 if (*verify_str == '*')
504                         verify_str++;
505                 else
506                         env_var = 1;
507         }
508
509         if (!env_var) {
510                 ulong addr;
511                 void *buf;
512
513                 addr = hextoul(verify_str, NULL);
514                 buf = map_sysmem(addr, algo->digest_size);
515                 memcpy(vsum, buf, algo->digest_size);
516         } else {
517                 char *vsum_str;
518                 int digits = algo->digest_size * 2;
519
520                 /*
521                  * As with the original code from sha1sum.c, we assume that a
522                  * string which matches the digest size exactly is a hex
523                  * string and not an environment variable.
524                  */
525                 if (strlen(verify_str) == digits)
526                         vsum_str = verify_str;
527                 else {
528                         vsum_str = env_get(verify_str);
529                         if (vsum_str == NULL || strlen(vsum_str) != digits) {
530                                 printf("Expected %d hex digits in env var\n",
531                                        digits);
532                                 return 1;
533                         }
534                 }
535
536                 hash_parse_string(algo->name, vsum_str, vsum);
537         }
538         return 0;
539 }
540
541 static void hash_show(struct hash_algo *algo, ulong addr, ulong len, uint8_t *output)
542 {
543         int i;
544
545         printf("%s for %08lx ... %08lx ==> ", algo->name, addr, addr + len - 1);
546         for (i = 0; i < algo->digest_size; i++)
547                 printf("%02x", output[i]);
548 }
549
550 int hash_command(const char *algo_name, int flags, struct cmd_tbl *cmdtp,
551                  int flag, int argc, char *const argv[])
552 {
553         ulong addr, len;
554
555         if ((argc < 2) || ((flags & HASH_FLAG_VERIFY) && (argc < 3)))
556                 return CMD_RET_USAGE;
557
558         addr = hextoul(*argv++, NULL);
559         len = hextoul(*argv++, NULL);
560
561         if (multi_hash()) {
562                 struct hash_algo *algo;
563                 u8 *output;
564                 uint8_t vsum[HASH_MAX_DIGEST_SIZE];
565                 void *buf;
566
567                 if (hash_lookup_algo(algo_name, &algo)) {
568                         printf("Unknown hash algorithm '%s'\n", algo_name);
569                         return CMD_RET_USAGE;
570                 }
571                 argc -= 2;
572
573                 if (algo->digest_size > HASH_MAX_DIGEST_SIZE) {
574                         puts("HASH_MAX_DIGEST_SIZE exceeded\n");
575                         return 1;
576                 }
577
578                 output = memalign(ARCH_DMA_MINALIGN,
579                                   sizeof(uint32_t) * HASH_MAX_DIGEST_SIZE);
580
581                 buf = map_sysmem(addr, len);
582                 algo->hash_func_ws(buf, len, output, algo->chunk_size);
583                 unmap_sysmem(buf);
584
585                 /* Try to avoid code bloat when verify is not needed */
586 #if defined(CONFIG_CRC32_VERIFY) || defined(CONFIG_SHA1SUM_VERIFY) || \
587         defined(CONFIG_HASH_VERIFY)
588                 if (flags & HASH_FLAG_VERIFY) {
589 #else
590                 if (0) {
591 #endif
592                         if (parse_verify_sum(algo, *argv, vsum,
593                                         flags & HASH_FLAG_ENV)) {
594                                 printf("ERROR: %s does not contain a valid "
595                                         "%s sum\n", *argv, algo->name);
596                                 return 1;
597                         }
598                         if (memcmp(output, vsum, algo->digest_size) != 0) {
599                                 int i;
600
601                                 hash_show(algo, addr, len, output);
602                                 printf(" != ");
603                                 for (i = 0; i < algo->digest_size; i++)
604                                         printf("%02x", vsum[i]);
605                                 puts(" ** ERROR **\n");
606                                 return 1;
607                         }
608                 } else {
609                         hash_show(algo, addr, len, output);
610                         printf("\n");
611
612                         if (argc) {
613                                 store_result(algo, output, *argv,
614                                         flags & HASH_FLAG_ENV);
615                         }
616                 unmap_sysmem(output);
617
618                 }
619
620         /* Horrible code size hack for boards that just want crc32 */
621         } else {
622                 ulong crc;
623                 ulong *ptr;
624
625                 crc = crc32_wd(0, (const uchar *)addr, len, CHUNKSZ_CRC32);
626
627                 printf("CRC32 for %08lx ... %08lx ==> %08lx\n",
628                                 addr, addr + len - 1, crc);
629
630                 if (argc >= 3) {
631                         ptr = (ulong *)hextoul(argv[0], NULL);
632                         *ptr = crc;
633                 }
634         }
635
636         return 0;
637 }
638 #endif /* CONFIG_CMD_HASH || CONFIG_CMD_SHA1SUM || CONFIG_CMD_CRC32) */
639 #endif /* !USE_HOSTCC */