Merge branch 'pm-cpufreq'
[platform/kernel/linux-starfive.git] / crypto / rmd320.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * Cryptographic API.
4  *
5  * RIPEMD-320 - 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 rmd320_ctx {
21         u64 byte_count;
22         u32 state[10];
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 rmd320_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[5];
62         bbb = state[6];
63         ccc = state[7];
64         ddd = state[8];
65         eee = state[9];
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 1: right lane */
86         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[5],   8);
87         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F5, KK1, in[14],  9);
88         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F5, KK1, in[7],   9);
89         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F5, KK1, in[0],  11);
90         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F5, KK1, in[9],  13);
91         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[2],  15);
92         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F5, KK1, in[11], 15);
93         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F5, KK1, in[4],   5);
94         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F5, KK1, in[13],  7);
95         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F5, KK1, in[6],   7);
96         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[15],  8);
97         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F5, KK1, in[8],  11);
98         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F5, KK1, in[1],  14);
99         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F5, KK1, in[10], 14);
100         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F5, KK1, in[3],  12);
101         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[12],  6);
102
103         /* Swap contents of "a" registers */
104         swap(aa, aaa);
105
106         /* round 2: left lane" */
107         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[7],   7);
108         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F2, K2, in[4],   6);
109         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F2, K2, in[13],  8);
110         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F2, K2, in[1],  13);
111         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F2, K2, in[10], 11);
112         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[6],   9);
113         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F2, K2, in[15],  7);
114         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F2, K2, in[3],  15);
115         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F2, K2, in[12],  7);
116         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F2, K2, in[0],  12);
117         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[9],  15);
118         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F2, K2, in[5],   9);
119         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F2, K2, in[2],  11);
120         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F2, K2, in[14],  7);
121         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F2, K2, in[11], 13);
122         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[8],  12);
123
124         /* round 2: right lane */
125         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[6],   9);
126         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F4, KK2, in[11], 13);
127         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F4, KK2, in[3],  15);
128         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F4, KK2, in[7],   7);
129         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F4, KK2, in[0],  12);
130         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[13],  8);
131         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F4, KK2, in[5],   9);
132         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F4, KK2, in[10], 11);
133         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F4, KK2, in[14],  7);
134         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F4, KK2, in[15],  7);
135         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[8],  12);
136         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F4, KK2, in[12],  7);
137         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F4, KK2, in[4],   6);
138         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F4, KK2, in[9],  15);
139         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F4, KK2, in[1],  13);
140         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[2],  11);
141
142         /* Swap contents of "b" registers */
143         swap(bb, bbb);
144
145         /* round 3: left lane" */
146         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[3],  11);
147         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F3, K3, in[10], 13);
148         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F3, K3, in[14],  6);
149         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F3, K3, in[4],   7);
150         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F3, K3, in[9],  14);
151         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[15],  9);
152         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F3, K3, in[8],  13);
153         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F3, K3, in[1],  15);
154         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F3, K3, in[2],  14);
155         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F3, K3, in[7],   8);
156         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[0],  13);
157         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F3, K3, in[6],   6);
158         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F3, K3, in[13],  5);
159         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F3, K3, in[11], 12);
160         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F3, K3, in[5],   7);
161         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[12],  5);
162
163         /* round 3: right lane */
164         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[15],  9);
165         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F3, KK3, in[5],   7);
166         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F3, KK3, in[1],  15);
167         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F3, KK3, in[3],  11);
168         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F3, KK3, in[7],   8);
169         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[14],  6);
170         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F3, KK3, in[6],   6);
171         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F3, KK3, in[9],  14);
172         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F3, KK3, in[11], 12);
173         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F3, KK3, in[8],  13);
174         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[12],  5);
175         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F3, KK3, in[2],  14);
176         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F3, KK3, in[10], 13);
177         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F3, KK3, in[0],  13);
178         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F3, KK3, in[4],   7);
179         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[13],  5);
180
181         /* Swap contents of "c" registers */
182         swap(cc, ccc);
183
184         /* round 4: left lane" */
185         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[1],  11);
186         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F4, K4, in[9],  12);
187         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F4, K4, in[11], 14);
188         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F4, K4, in[10], 15);
189         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F4, K4, in[0],  14);
190         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[8],  15);
191         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F4, K4, in[12],  9);
192         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F4, K4, in[4],   8);
193         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F4, K4, in[13],  9);
194         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F4, K4, in[3],  14);
195         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[7],   5);
196         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F4, K4, in[15],  6);
197         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F4, K4, in[14],  8);
198         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F4, K4, in[5],   6);
199         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F4, K4, in[6],   5);
200         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[2],  12);
201
202         /* round 4: right lane */
203         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[8],  15);
204         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F2, KK4, in[6],   5);
205         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F2, KK4, in[4],   8);
206         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F2, KK4, in[1],  11);
207         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F2, KK4, in[3],  14);
208         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[11], 14);
209         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F2, KK4, in[15],  6);
210         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F2, KK4, in[0],  14);
211         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F2, KK4, in[5],   6);
212         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F2, KK4, in[12],  9);
213         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[2],  12);
214         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F2, KK4, in[13],  9);
215         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F2, KK4, in[9],  12);
216         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F2, KK4, in[7],   5);
217         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F2, KK4, in[10], 15);
218         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[14],  8);
219
220         /* Swap contents of "d" registers */
221         swap(dd, ddd);
222
223         /* round 5: left lane" */
224         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[4],   9);
225         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F5, K5, in[0],  15);
226         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F5, K5, in[5],   5);
227         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F5, K5, in[9],  11);
228         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F5, K5, in[7],   6);
229         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[12],  8);
230         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F5, K5, in[2],  13);
231         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F5, K5, in[10], 12);
232         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F5, K5, in[14],  5);
233         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F5, K5, in[1],  12);
234         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[3],  13);
235         ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F5, K5, in[8],  14);
236         ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F5, K5, in[11], 11);
237         ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F5, K5, in[6],   8);
238         ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F5, K5, in[15],  5);
239         ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[13],  6);
240
241         /* round 5: right lane */
242         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[12],  8);
243         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F1, KK5, in[15],  5);
244         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F1, KK5, in[10], 12);
245         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F1, KK5, in[4],   9);
246         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F1, KK5, in[1],  12);
247         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[5],   5);
248         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F1, KK5, in[8],  14);
249         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F1, KK5, in[7],   6);
250         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F1, KK5, in[6],   8);
251         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F1, KK5, in[2],  13);
252         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[13],  6);
253         ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F1, KK5, in[14],  5);
254         ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F1, KK5, in[0],  15);
255         ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F1, KK5, in[3],  13);
256         ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F1, KK5, in[9],  11);
257         ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[11], 11);
258
259         /* Swap contents of "e" registers */
260         swap(ee, eee);
261
262         /* combine results */
263         state[0] += aa;
264         state[1] += bb;
265         state[2] += cc;
266         state[3] += dd;
267         state[4] += ee;
268         state[5] += aaa;
269         state[6] += bbb;
270         state[7] += ccc;
271         state[8] += ddd;
272         state[9] += eee;
273 }
274
275 static int rmd320_init(struct shash_desc *desc)
276 {
277         struct rmd320_ctx *rctx = shash_desc_ctx(desc);
278
279         rctx->byte_count = 0;
280
281         rctx->state[0] = RMD_H0;
282         rctx->state[1] = RMD_H1;
283         rctx->state[2] = RMD_H2;
284         rctx->state[3] = RMD_H3;
285         rctx->state[4] = RMD_H4;
286         rctx->state[5] = RMD_H5;
287         rctx->state[6] = RMD_H6;
288         rctx->state[7] = RMD_H7;
289         rctx->state[8] = RMD_H8;
290         rctx->state[9] = RMD_H9;
291
292         memset(rctx->buffer, 0, sizeof(rctx->buffer));
293
294         return 0;
295 }
296
297 static int rmd320_update(struct shash_desc *desc, const u8 *data,
298                          unsigned int len)
299 {
300         struct rmd320_ctx *rctx = shash_desc_ctx(desc);
301         const u32 avail = sizeof(rctx->buffer) - (rctx->byte_count & 0x3f);
302
303         rctx->byte_count += len;
304
305         /* Enough space in buffer? If so copy and we're done */
306         if (avail > len) {
307                 memcpy((char *)rctx->buffer + (sizeof(rctx->buffer) - avail),
308                        data, len);
309                 goto out;
310         }
311
312         memcpy((char *)rctx->buffer + (sizeof(rctx->buffer) - avail),
313                data, avail);
314
315         rmd320_transform(rctx->state, rctx->buffer);
316         data += avail;
317         len -= avail;
318
319         while (len >= sizeof(rctx->buffer)) {
320                 memcpy(rctx->buffer, data, sizeof(rctx->buffer));
321                 rmd320_transform(rctx->state, rctx->buffer);
322                 data += sizeof(rctx->buffer);
323                 len -= sizeof(rctx->buffer);
324         }
325
326         memcpy(rctx->buffer, data, len);
327
328 out:
329         return 0;
330 }
331
332 /* Add padding and return the message digest. */
333 static int rmd320_final(struct shash_desc *desc, u8 *out)
334 {
335         struct rmd320_ctx *rctx = shash_desc_ctx(desc);
336         u32 i, index, padlen;
337         __le64 bits;
338         __le32 *dst = (__le32 *)out;
339         static const u8 padding[64] = { 0x80, };
340
341         bits = cpu_to_le64(rctx->byte_count << 3);
342
343         /* Pad out to 56 mod 64 */
344         index = rctx->byte_count & 0x3f;
345         padlen = (index < 56) ? (56 - index) : ((64+56) - index);
346         rmd320_update(desc, padding, padlen);
347
348         /* Append length */
349         rmd320_update(desc, (const u8 *)&bits, sizeof(bits));
350
351         /* Store state in digest */
352         for (i = 0; i < 10; i++)
353                 dst[i] = cpu_to_le32p(&rctx->state[i]);
354
355         /* Wipe context */
356         memset(rctx, 0, sizeof(*rctx));
357
358         return 0;
359 }
360
361 static struct shash_alg alg = {
362         .digestsize     =       RMD320_DIGEST_SIZE,
363         .init           =       rmd320_init,
364         .update         =       rmd320_update,
365         .final          =       rmd320_final,
366         .descsize       =       sizeof(struct rmd320_ctx),
367         .base           =       {
368                 .cra_name        =      "rmd320",
369                 .cra_driver_name =      "rmd320-generic",
370                 .cra_blocksize   =      RMD320_BLOCK_SIZE,
371                 .cra_module      =      THIS_MODULE,
372         }
373 };
374
375 static int __init rmd320_mod_init(void)
376 {
377         return crypto_register_shash(&alg);
378 }
379
380 static void __exit rmd320_mod_fini(void)
381 {
382         crypto_unregister_shash(&alg);
383 }
384
385 subsys_initcall(rmd320_mod_init);
386 module_exit(rmd320_mod_fini);
387
388 MODULE_LICENSE("GPL");
389 MODULE_AUTHOR("Adrian-Ken Rueegsegger <ken@codelabs.ch>");
390 MODULE_DESCRIPTION("RIPEMD-320 Message Digest");
391 MODULE_ALIAS_CRYPTO("rmd320");