lib/crypto/sha1.c

   1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
   2 /*
   3  * SHA1 routine optimized to do word accesses rather than byte accesses,
   4  * and to avoid unnecessary copies into the context array.
   5  *
   6  * This was based on the git SHA1 implementation.
   7  */
   8
   9 #include <linux/kernel.h>
  10 #include <linux/export.h>
  11 #include <linux/module.h>
  12 #include <linux/bitops.h>
  13 #include <linux/string.h>
  14 #include <crypto/sha1.h>
  15 #include <asm/unaligned.h>
  16
  17 /*
  18  * If you have 32 registers or more, the compiler can (and should)
  19  * try to change the array[] accesses into registers. However, on
  20  * machines with less than ~25 registers, that won't really work,
  21  * and at least gcc will make an unholy mess of it.
  22  *
  23  * So to avoid that mess which just slows things down, we force
  24  * the stores to memory to actually happen (we might be better off
  25  * with a 'W(t)=(val);asm("":"+m" (W(t))' there instead, as
  26  * suggested by Artur Skawina - that will also make gcc unable to
  27  * try to do the silly "optimize away loads" part because it won't
  28  * see what the value will be).
  29  *
  30  * Ben Herrenschmidt reports that on PPC, the C version comes close
  31  * to the optimized asm with this (ie on PPC you don't want that
  32  * 'volatile', since there are lots of registers).
  33  *
  34  * On ARM we get the best code generation by forcing a full memory barrier
  35  * between each SHA_ROUND, otherwise gcc happily get wild with spilling and
  36  * the stack frame size simply explode and performance goes down the drain.
  37  */
  38
  39 #ifdef CONFIG_X86
  40   #define setW(x, val) (*(volatile __u32 *)&W(x) = (val))
  41 #elif defined(CONFIG_ARM)
  42   #define setW(x, val) do { W(x) = (val); __asm__("":::"memory"); } while (0)
  43 #else
  44   #define setW(x, val) (W(x) = (val))
  45 #endif
  46
  47 /* This "rolls" over the 512-bit array */
  48 #define W(x) (array[(x)&15])
  49
  50 /*
  51  * Where do we get the source from? The first 16 iterations get it from
  52  * the input data, the next mix it from the 512-bit array.
  53  */
  54 #define SHA_SRC(t) get_unaligned_be32((__u32 *)data + t)
  55 #define SHA_MIX(t) rol32(W(t+13) ^ W(t+8) ^ W(t+2) ^ W(t), 1)
  56
  57 #define SHA_ROUND(t, input, fn, constant, A, B, C, D, E) do { \
  58         __u32 TEMP = input(t); setW(t, TEMP); \
  59         E += TEMP + rol32(A,5) + (fn) + (constant); \
  60         B = ror32(B, 2); \
  61         TEMP = E; E = D; D = C; C = B; B = A; A = TEMP; } while (0)
  62
  63 #define T_0_15(t, A, B, C, D, E)  SHA_ROUND(t, SHA_SRC, (((C^D)&B)^D) , 0x5a827999, A, B, C, D, E )
  64 #define T_16_19(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (((C^D)&B)^D) , 0x5a827999, A, B, C, D, E )
  65 #define T_20_39(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (B^C^D) , 0x6ed9eba1, A, B, C, D, E )
  66 #define T_40_59(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, ((B&C)+(D&(B^C))) , 0x8f1bbcdc, A, B, C, D, E )
  67 #define T_60_79(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (B^C^D) ,  0xca62c1d6, A, B, C, D, E )
  68
  69 /**
  70  * sha1_transform - single block SHA1 transform (deprecated)
  71  *
  72  * @digest: 160 bit digest to update
  73  * @data:   512 bits of data to hash
  74  * @array:  16 words of workspace (see note)
  75  *
  76  * This function executes SHA-1's internal compression function.  It updates the
  77  * 160-bit internal state (@digest) with a single 512-bit data block (@data).
  78  *
  79  * Don't use this function.  SHA-1 is no longer considered secure.  And even if
  80  * you do have to use SHA-1, this isn't the correct way to hash something with
  81  * SHA-1 as this doesn't handle padding and finalization.
  82  *
  83  * Note: If the hash is security sensitive, the caller should be sure
  84  * to clear the workspace. This is left to the caller to avoid
  85  * unnecessary clears between chained hashing operations.
  86  */
  87 void sha1_transform(__u32 *digest, const char *data, __u32 *array)
  88 {
  89         __u32 A, B, C, D, E;
  90         unsigned int i = 0;
  91
  92         A = digest[0];
  93         B = digest[1];
  94         C = digest[2];
  95         D = digest[3];
  96         E = digest[4];
  97
  98         /* Round 1 - iterations 0-16 take their input from 'data' */
  99         for (; i < 16; ++i)
 100                 T_0_15(i, A, B, C, D, E);
 101
 102         /* Round 1 - tail. Input from 512-bit mixing array */
 103         for (; i < 20; ++i)
 104                 T_16_19(i, A, B, C, D, E);
 105
 106         /* Round 2 */
 107         for (; i < 40; ++i)
 108                 T_20_39(i, A, B, C, D, E);
 109
 110         /* Round 3 */
 111         for (; i < 60; ++i)
 112                 T_40_59(i, A, B, C, D, E);
 113
 114         /* Round 4 */
 115         for (; i < 80; ++i)
 116                 T_60_79(i, A, B, C, D, E);
 117
 118         digest[0] += A;
 119         digest[1] += B;
 120         digest[2] += C;
 121         digest[3] += D;
 122         digest[4] += E;
 123 }
 124 EXPORT_SYMBOL(sha1_transform);
 125
 126 /**
 127  * sha1_init - initialize the vectors for a SHA1 digest
 128  * @buf: vector to initialize
 129  */
 130 void sha1_init(__u32 *buf)
 131 {
 132         buf[0] = 0x67452301;
 133         buf[1] = 0xefcdab89;
 134         buf[2] = 0x98badcfe;
 135         buf[3] = 0x10325476;
 136         buf[4] = 0xc3d2e1f0;
 137 }
 138 EXPORT_SYMBOL(sha1_init);
 139
 140 MODULE_LICENSE("GPL");