Merge branch 'linus' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/herbert/crypto-2.6
[platform/kernel/linux-starfive.git] / crypto / rmd160.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Cryptographic API.
4  *
5  * RIPEMD-160 - RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest.
6  *
7  * Based on the reference implementation by Antoon Bosselaers, ESAT-COSIC
8  *
9  * Copyright (c) 2008 Adrian-Ken Rueegsegger <ken@codelabs.ch>
10  */
11 #include <crypto/internal/hash.h>
12 #include <linux/init.h>
13 #include <linux/module.h>
14 #include <linux/mm.h>
15 #include <linux/types.h>
16 #include <asm/byteorder.h>
17
18 #include "ripemd.h"
19
20 struct rmd160_ctx {
21         u64 byte_count;
22         u32 state[5];
23         __le32 buffer[16];
24 };
25
26 #define K1  RMD_K1
27 #define K2  RMD_K2
28 #define K3  RMD_K3
29 #define K4  RMD_K4
30 #define K5  RMD_K5
31 #define KK1 RMD_K6
32 #define KK2 RMD_K7
33 #define KK3 RMD_K8
34 #define KK4 RMD_K9
35 #define KK5 RMD_K1
36
37 #define F1(x, y, z) (x ^ y ^ z)         /* XOR */
38 #define F2(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z))) /* x ? y : z */
39 #define F3(x, y, z) ((x | ~y) ^ z)
40 #define F4(x, y, z) (y ^ (z & (x ^ y))) /* z ? x : y */
41 #define F5(x, y, z) (x ^ (y | ~z))
42
43 #define ROUND(a, b, c, d, e, f, k, x, s)  { \
44         (a) += f((b), (c), (d)) + le32_to_cpup(&(x)) + (k); \
45         (a) = rol32((a), (s)) + (e); \
46         (c) = rol32((c), 10); \
47 }
48
49 static void rmd160_transform(u32 *state, const __le32 *in)
50 {
51         u32 aa, bb, cc, dd, ee, aaa, bbb, ccc, ddd, eee;
52
53         /* Initialize left lane */
54         aa = state[0];
55         bb = state[1];
56         cc = state[2];
57         dd = state[3];
58         ee = state[4];
59
60         /* Initialize right lane */
61         aaa = state[0];
62         bbb = state[1];
63         ccc = state[2];
64         ddd = state[3];
65         eee = state[4];
66
67         /* round 1: left lane */
68         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F1, K1, in[0],  11);
69         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F1, K1, in[1],  14);
70         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F1, K1, in[2],  15);
71         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F1, K1, in[3],  12);
72         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F1, K1, in[4],   5);
73         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F1, K1, in[5],   8);
74         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F1, K1, in[6],   7);
75         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F1, K1, in[7],   9);
76         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F1, K1, in[8],  11);
77         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F1, K1, in[9],  13);
78         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F1, K1, in[10], 14);
79         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F1, K1, in[11], 15);
80         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F1, K1, in[12],  6);
81         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F1, K1, in[13],  7);
82         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F1, K1, in[14],  9);
83         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F1, K1, in[15],  8);
84
85         /* round 2: left lane" */
86         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[7],   7);
87         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F2, K2, in[4],   6);
88         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F2, K2, in[13],  8);
89         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F2, K2, in[1],  13);
90         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F2, K2, in[10], 11);
91         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[6],   9);
92         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F2, K2, in[15],  7);
93         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F2, K2, in[3],  15);
94         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F2, K2, in[12],  7);
95         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F2, K2, in[0],  12);
96         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[9],  15);
97         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F2, K2, in[5],   9);
98         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F2, K2, in[2],  11);
99         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F2, K2, in[14],  7);
100         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F2, K2, in[11], 13);
101         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[8],  12);
102
103         /* round 3: left lane" */
104         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[3],  11);
105         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F3, K3, in[10], 13);
106         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F3, K3, in[14],  6);
107         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F3, K3, in[4],   7);
108         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F3, K3, in[9],  14);
109         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[15],  9);
110         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F3, K3, in[8],  13);
111         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F3, K3, in[1],  15);
112         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F3, K3, in[2],  14);
113         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F3, K3, in[7],   8);
114         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[0],  13);
115         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F3, K3, in[6],   6);
116         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F3, K3, in[13],  5);
117         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F3, K3, in[11], 12);
118         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F3, K3, in[5],   7);
119         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[12],  5);
120
121         /* round 4: left lane" */
122         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[1],  11);
123         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F4, K4, in[9],  12);
124         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F4, K4, in[11], 14);
125         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F4, K4, in[10], 15);
126         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F4, K4, in[0],  14);
127         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[8],  15);
128         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F4, K4, in[12],  9);
129         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F4, K4, in[4],   8);
130         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F4, K4, in[13],  9);
131         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F4, K4, in[3],  14);
132         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[7],   5);
133         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F4, K4, in[15],  6);
134         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F4, K4, in[14],  8);
135         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F4, K4, in[5],   6);
136         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F4, K4, in[6],   5);
137         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[2],  12);
138
139         /* round 5: left lane" */
140         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[4],   9);
141         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F5, K5, in[0],  15);
142         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F5, K5, in[5],   5);
143         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F5, K5, in[9],  11);
144         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F5, K5, in[7],   6);
145         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[12],  8);
146         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F5, K5, in[2],  13);
147         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F5, K5, in[10], 12);
148         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F5, K5, in[14],  5);
149         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F5, K5, in[1],  12);
150         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[3],  13);
151         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F5, K5, in[8],  14);
152         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F5, K5, in[11], 11);
153         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F5, K5, in[6],   8);
154         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F5, K5, in[15],  5);
155         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[13],  6);
156
157         /* round 1: right lane */
158         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[5],   8);
159         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F5, KK1, in[14],  9);
160         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F5, KK1, in[7],   9);
161         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F5, KK1, in[0],  11);
162         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F5, KK1, in[9],  13);
163         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[2],  15);
164         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F5, KK1, in[11], 15);
165         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F5, KK1, in[4],   5);
166         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F5, KK1, in[13],  7);
167         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F5, KK1, in[6],   7);
168         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[15],  8);
169         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F5, KK1, in[8],  11);
170         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F5, KK1, in[1],  14);
171         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F5, KK1, in[10], 14);
172         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F5, KK1, in[3],  12);
173         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[12],  6);
174
175         /* round 2: right lane */
176         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[6],   9);
177         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F4, KK2, in[11], 13);
178         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F4, KK2, in[3],  15);
179         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F4, KK2, in[7],   7);
180         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F4, KK2, in[0],  12);
181         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[13],  8);
182         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F4, KK2, in[5],   9);
183         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F4, KK2, in[10], 11);
184         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F4, KK2, in[14],  7);
185         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F4, KK2, in[15],  7);
186         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[8],  12);
187         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F4, KK2, in[12],  7);
188         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F4, KK2, in[4],   6);
189         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F4, KK2, in[9],  15);
190         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F4, KK2, in[1],  13);
191         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[2],  11);
192
193         /* round 3: right lane */
194         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[15],  9);
195         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F3, KK3, in[5],   7);
196         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F3, KK3, in[1],  15);
197         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F3, KK3, in[3],  11);
198         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F3, KK3, in[7],   8);
199         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[14],  6);
200         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F3, KK3, in[6],   6);
201         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F3, KK3, in[9],  14);
202         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F3, KK3, in[11], 12);
203         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F3, KK3, in[8],  13);
204         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[12],  5);
205         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F3, KK3, in[2],  14);
206         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F3, KK3, in[10], 13);
207         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F3, KK3, in[0],  13);
208         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F3, KK3, in[4],   7);
209         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[13],  5);
210
211         /* round 4: right lane */
212         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[8],  15);
213         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F2, KK4, in[6],   5);
214         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F2, KK4, in[4],   8);
215         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F2, KK4, in[1],  11);
216         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F2, KK4, in[3],  14);
217         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[11], 14);
218         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F2, KK4, in[15],  6);
219         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F2, KK4, in[0],  14);
220         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F2, KK4, in[5],   6);
221         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F2, KK4, in[12],  9);
222         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[2],  12);
223         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F2, KK4, in[13],  9);
224         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F2, KK4, in[9],  12);
225         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F2, KK4, in[7],   5);
226         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F2, KK4, in[10], 15);
227         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[14],  8);
228
229         /* round 5: right lane */
230         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[12],  8);
231         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F1, KK5, in[15],  5);
232         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F1, KK5, in[10], 12);
233         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F1, KK5, in[4],   9);
234         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F1, KK5, in[1],  12);
235         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[5],   5);
236         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F1, KK5, in[8],  14);
237         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F1, KK5, in[7],   6);
238         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F1, KK5, in[6],   8);
239         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F1, KK5, in[2],  13);
240         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[13],  6);
241         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F1, KK5, in[14],  5);
242         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F1, KK5, in[0],  15);
243         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F1, KK5, in[3],  13);
244         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F1, KK5, in[9],  11);
245         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[11], 11);
246
247         /* combine results */
248         ddd += cc + state[1];           /* final result for state[0] */
249         state[1] = state[2] + dd + eee;
250         state[2] = state[3] + ee + aaa;
251         state[3] = state[4] + aa + bbb;
252         state[4] = state[0] + bb + ccc;
253         state[0] = ddd;
254 }
255
256 static int rmd160_init(struct shash_desc *desc)
257 {
258         struct rmd160_ctx *rctx = shash_desc_ctx(desc);
259
260         rctx->byte_count = 0;
261
262         rctx->state[0] = RMD_H0;
263         rctx->state[1] = RMD_H1;
264         rctx->state[2] = RMD_H2;
265         rctx->state[3] = RMD_H3;
266         rctx->state[4] = RMD_H4;
267
268         memset(rctx->buffer, 0, sizeof(rctx->buffer));
269
270         return 0;
271 }
272
273 static int rmd160_update(struct shash_desc *desc, const u8 *data,
274                          unsigned int len)
275 {
276         struct rmd160_ctx *rctx = shash_desc_ctx(desc);
277         const u32 avail = sizeof(rctx->buffer) - (rctx->byte_count & 0x3f);
278
279         rctx->byte_count += len;
280
281         /* Enough space in buffer? If so copy and we're done */
282         if (avail > len) {
283                 memcpy((char *)rctx->buffer + (sizeof(rctx->buffer) - avail),
284                        data, len);
285                 goto out;
286         }
287
288         memcpy((char *)rctx->buffer + (sizeof(rctx->buffer) - avail),
289                data, avail);
290
291         rmd160_transform(rctx->state, rctx->buffer);
292         data += avail;
293         len -= avail;
294
295         while (len >= sizeof(rctx->buffer)) {
296                 memcpy(rctx->buffer, data, sizeof(rctx->buffer));
297                 rmd160_transform(rctx->state, rctx->buffer);
298                 data += sizeof(rctx->buffer);
299                 len -= sizeof(rctx->buffer);
300         }
301
302         memcpy(rctx->buffer, data, len);
303
304 out:
305         return 0;
306 }
307
308 /* Add padding and return the message digest. */
309 static int rmd160_final(struct shash_desc *desc, u8 *out)
310 {
311         struct rmd160_ctx *rctx = shash_desc_ctx(desc);
312         u32 i, index, padlen;
313         __le64 bits;
314         __le32 *dst = (__le32 *)out;
315         static const u8 padding[64] = { 0x80, };
316
317         bits = cpu_to_le64(rctx->byte_count << 3);
318
319         /* Pad out to 56 mod 64 */
320         index = rctx->byte_count & 0x3f;
321         padlen = (index < 56) ? (56 - index) : ((64+56) - index);
322         rmd160_update(desc, padding, padlen);
323
324         /* Append length */
325         rmd160_update(desc, (const u8 *)&bits, sizeof(bits));
326
327         /* Store state in digest */
328         for (i = 0; i < 5; i++)
329                 dst[i] = cpu_to_le32p(&rctx->state[i]);
330
331         /* Wipe context */
332         memset(rctx, 0, sizeof(*rctx));
333
334         return 0;
335 }
336
337 static struct shash_alg alg = {
338         .digestsize     =       RMD160_DIGEST_SIZE,
339         .init           =       rmd160_init,
340         .update         =       rmd160_update,
341         .final          =       rmd160_final,
342         .descsize       =       sizeof(struct rmd160_ctx),
343         .base           =       {
344                 .cra_name        =      "rmd160",
345                 .cra_driver_name =      "rmd160-generic",
346                 .cra_blocksize   =      RMD160_BLOCK_SIZE,
347                 .cra_module      =      THIS_MODULE,
348         }
349 };
350
351 static int __init rmd160_mod_init(void)
352 {
353         return crypto_register_shash(&alg);
354 }
355
356 static void __exit rmd160_mod_fini(void)
357 {
358         crypto_unregister_shash(&alg);
359 }
360
361 subsys_initcall(rmd160_mod_init);
362 module_exit(rmd160_mod_fini);
363
364 MODULE_LICENSE("GPL");
365 MODULE_AUTHOR("Adrian-Ken Rueegsegger <ken@codelabs.ch>");
366 MODULE_DESCRIPTION("RIPEMD-160 Message Digest");
367 MODULE_ALIAS_CRYPTO("rmd160");