src/sha1.c

   1 /*
   2 SHA-1 in C
   3 By Steve Reid <sreid@sea-to-sky.net>
   4 100% Public Domain
   5
   6 -----------------
   7 Modified 7/98
   8 By James H. Brown <jbrown@burgoyne.com>
   9 Still 100% Public Domain
  10
  11 Corrected a problem which generated improper hash values on 16 bit machines
  12 Routine SHA1Update changed from
  13         void SHA1Update(SHA1_CTX* context, unsigned char* data, unsigned int
  14 len)
  15 to
  16         void SHA1Update(SHA1_CTX* context, unsigned char* data, unsigned
  17 long len)
  18
  19 The 'len' parameter was declared an int which works fine on 32 bit machines.
  20 However, on 16 bit machines an int is too small for the shifts being done
  21 against
  22 it.  This caused the hash function to generate incorrect values if len was
  23 greater than 8191 (8K - 1) due to the 'len << 3' on line 3 of SHA1Update().
  24
  25 Since the file IO in main() reads 16K at a time, any file 8K or larger would
  26 be guaranteed to generate the wrong hash (e.g. Test Vector #3, a million
  27 "a"s).
  28
  29 I also changed the declaration of variables i & j in SHA1Update to
  30 unsigned long from unsigned int for the same reason.
  31
  32 These changes should make no difference to any 32 bit implementations since
  33 an
  34 int and a long are the same size in those environments.
  35
  36 --
  37 I also corrected a few compiler warnings generated by Borland C.
  38 1. Added #include <process.h> for exit() prototype
  39 2. Removed unused variable 'j' in SHA1Final
  40 3. Changed exit(0) to return(0) at end of main.
  41
  42 ALL changes I made can be located by searching for comments containing 'JHB'
  43 -----------------
  44 Modified 8/98
  45 By Steve Reid <sreid@sea-to-sky.net>
  46 Still 100% public domain
  47
  48 1- Removed #include <process.h> and used return() instead of exit()
  49 2- Fixed overwriting of finalcount in SHA1Final() (discovered by Chris Hall)
  50 3- Changed email address from steve@edmweb.com to sreid@sea-to-sky.net
  51
  52 -----------------
  53 Modified 4/01
  54 By Saul Kravitz <Saul.Kravitz@celera.com>
  55 Still 100% PD
  56 Modified to run on Compaq Alpha hardware.
  57
  58 -----------------
  59 Modified 07/2002
  60 By Ralph Giles <giles@ghostscript.com>
  61 Still 100% public domain
  62 modified for use with stdint types, autoconf
  63 code cleanup, removed attribution comments
  64 switched SHA1Final() argument order for consistency
  65 use SHA1_ prefix for public api
  66 move public api to sha1.h
  67 */
  68
  69 /*
  70 Test Vectors (from FIPS PUB 180-1)
  71 "abc"
  72   A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D
  73 "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq"
  74   84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1
  75 A million repetitions of "a"
  76   34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F
  77 */
  78
  79 #include <stdio.h>
  80 #include <string.h>
  81 #include "sha1.h"
  82
  83
  84 static void SHA1_Transform(uint32_t state[5], const uint8_t buffer[64]);
  85
  86 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
  87
  88 /* blk0() and blk() perform the initial expand. */
  89 /* I got the idea of expanding during the round function from SSLeay */
  90 /* FIXME: can we do this in an endian-proof way? */
  91 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  92 #define blk0(i) block.l[i]
  93 #else
  94 #define blk0(i) (block.l[i] = (rol(block.l[i],24)&0xFF00FF00) \
  95     |(rol(block.l[i],8)&0x00FF00FF))
  96 #endif
  97 #define blk(i) (block.l[i&15] = rol(block.l[(i+13)&15]^block.l[(i+8)&15] \
  98     ^block.l[(i+2)&15]^block.l[i&15],1))
  99
 100 /* (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1 */
 101 #define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
 102 #define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
 103 #define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
 104 #define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
 105 #define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
 106
 107
 108 /* Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm. */
 109 static void SHA1_Transform(uint32_t state[5], const uint8_t buffer[64])
 110 {
 111     uint32_t a, b, c, d, e;
 112     typedef union {
 113         uint8_t c[64];
 114         uint32_t l[16];
 115     } CHAR64LONG16;
 116     CHAR64LONG16 block;
 117
 118     memcpy(&block, buffer, 64);
 119
 120     /* Copy context->state[] to working vars */
 121     a = state[0];
 122     b = state[1];
 123     c = state[2];
 124     d = state[3];
 125     e = state[4];
 126
 127     /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
 128     R0(a,b,c,d,e, 0); R0(e,a,b,c,d, 1); R0(d,e,a,b,c, 2); R0(c,d,e,a,b, 3);
 129     R0(b,c,d,e,a, 4); R0(a,b,c,d,e, 5); R0(e,a,b,c,d, 6); R0(d,e,a,b,c, 7);
 130     R0(c,d,e,a,b, 8); R0(b,c,d,e,a, 9); R0(a,b,c,d,e,10); R0(e,a,b,c,d,11);
 131     R0(d,e,a,b,c,12); R0(c,d,e,a,b,13); R0(b,c,d,e,a,14); R0(a,b,c,d,e,15);
 132     R1(e,a,b,c,d,16); R1(d,e,a,b,c,17); R1(c,d,e,a,b,18); R1(b,c,d,e,a,19);
 133     R2(a,b,c,d,e,20); R2(e,a,b,c,d,21); R2(d,e,a,b,c,22); R2(c,d,e,a,b,23);
 134     R2(b,c,d,e,a,24); R2(a,b,c,d,e,25); R2(e,a,b,c,d,26); R2(d,e,a,b,c,27);
 135     R2(c,d,e,a,b,28); R2(b,c,d,e,a,29); R2(a,b,c,d,e,30); R2(e,a,b,c,d,31);
 136     R2(d,e,a,b,c,32); R2(c,d,e,a,b,33); R2(b,c,d,e,a,34); R2(a,b,c,d,e,35);
 137     R2(e,a,b,c,d,36); R2(d,e,a,b,c,37); R2(c,d,e,a,b,38); R2(b,c,d,e,a,39);
 138     R3(a,b,c,d,e,40); R3(e,a,b,c,d,41); R3(d,e,a,b,c,42); R3(c,d,e,a,b,43);
 139     R3(b,c,d,e,a,44); R3(a,b,c,d,e,45); R3(e,a,b,c,d,46); R3(d,e,a,b,c,47);
 140     R3(c,d,e,a,b,48); R3(b,c,d,e,a,49); R3(a,b,c,d,e,50); R3(e,a,b,c,d,51);
 141     R3(d,e,a,b,c,52); R3(c,d,e,a,b,53); R3(b,c,d,e,a,54); R3(a,b,c,d,e,55);
 142     R3(e,a,b,c,d,56); R3(d,e,a,b,c,57); R3(c,d,e,a,b,58); R3(b,c,d,e,a,59);
 143     R4(a,b,c,d,e,60); R4(e,a,b,c,d,61); R4(d,e,a,b,c,62); R4(c,d,e,a,b,63);
 144     R4(b,c,d,e,a,64); R4(a,b,c,d,e,65); R4(e,a,b,c,d,66); R4(d,e,a,b,c,67);
 145     R4(c,d,e,a,b,68); R4(b,c,d,e,a,69); R4(a,b,c,d,e,70); R4(e,a,b,c,d,71);
 146     R4(d,e,a,b,c,72); R4(c,d,e,a,b,73); R4(b,c,d,e,a,74); R4(a,b,c,d,e,75);
 147     R4(e,a,b,c,d,76); R4(d,e,a,b,c,77); R4(c,d,e,a,b,78); R4(b,c,d,e,a,79);
 148
 149     /* Add the working vars back into context.state[] */
 150     state[0] += a;
 151     state[1] += b;
 152     state[2] += c;
 153     state[3] += d;
 154     state[4] += e;
 155
 156     /* Wipe variables */
 157     a = b = c = d = e = 0;
 158 }
 159
 160
 161 /* SHA1Init - Initialize new context */
 162 void solv_SHA1_Init(SHA1_CTX* context)
 163 {
 164     /* SHA1 initialization constants */
 165     context->state[0] = 0x67452301;
 166     context->state[1] = 0xEFCDAB89;
 167     context->state[2] = 0x98BADCFE;
 168     context->state[3] = 0x10325476;
 169     context->state[4] = 0xC3D2E1F0;
 170     context->count[0] = context->count[1] = 0;
 171 }
 172
 173
 174 /* Run your data through this. */
 175 void solv_SHA1_Update(SHA1_CTX* context, const uint8_t* data, const size_t len)
 176 {
 177     size_t i, j;
 178
 179 #ifdef VERBOSE
 180     SHAPrintContext(context, "before");
 181 #endif
 182
 183     j = (context->count[0] >> 3) & 63;
 184     if ((context->count[0] += len << 3) < (len << 3)) context->count[1]++;
 185     context->count[1] += (len >> 29);
 186     if ((j + len) > 63) {
 187         memcpy(&context->buffer[j], data, (i = 64-j));
 188         SHA1_Transform(context->state, context->buffer);
 189         for ( ; i + 63 < len; i += 64) {
 190             SHA1_Transform(context->state, data + i);
 191         }
 192         j = 0;
 193     }
 194     else i = 0;
 195     memcpy(&context->buffer[j], &data[i], len - i);
 196
 197 #ifdef VERBOSE
 198     SHAPrintContext(context, "after ");
 199 #endif
 200 }
 201
 202
 203 /* Add padding and return the message digest. */
 204 void solv_SHA1_Final(SHA1_CTX* context, uint8_t digest[SHA1_DIGEST_SIZE])
 205 {
 206     uint32_t i;
 207     uint8_t  finalcount[8];
 208
 209     for (i = 0; i < 8; i++) {
 210         finalcount[i] = (unsigned char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
 211          >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);  /* Endian independent */
 212     }
 213     solv_SHA1_Update(context, (uint8_t *)"\200", 1);
 214     while ((context->count[0] & 504) != 448) {
 215         solv_SHA1_Update(context, (uint8_t *)"\0", 1);
 216     }
 217     solv_SHA1_Update(context, finalcount, 8);  /* Should cause a SHA1_Transform() */
 218     for (i = 0; i < SHA1_DIGEST_SIZE; i++) {
 219         digest[i] = (uint8_t)
 220          ((context->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
 221     }
 222
 223     /* Wipe variables */
 224     i = 0;
 225     memset(context->buffer, 0, 64);
 226     memset(context->state, 0, 20);
 227     memset(context->count, 0, 8);
 228     memset(finalcount, 0, 8);   /* SWR */
 229 }