Merge branch 'master' of gitorious.org:opensuse/sat-solver
[platform/upstream/libsolv.git] / src / sha2.c
1 /*
2  * FILE:        sha2.c
3  * AUTHOR:      Aaron D. Gifford <me@aarongifford.com>
4  * 
5  * Copyright (c) 2000-2001, Aaron D. Gifford
6  * All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. Neither the name of the copyright holder nor the names of contributors
17  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
18  *    without specific prior written permission.
19  * 
20  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTOR(S) ``AS IS'' AND
21  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
22  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
23  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTOR(S) BE LIABLE
24  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
25  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
26  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
27  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
28  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
29  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
30  * SUCH DAMAGE.
31  *
32  * $Id: sha2.c,v 1.1 2001/11/08 00:01:51 adg Exp adg $
33  */
34
35 #include <sys/types.h>
36 #include <string.h>     /* memcpy()/memset() or bcopy()/bzero() */
37 /* #include <assert.h> */   /* assert() */
38 #include <stdio.h>
39 #include <sysexits.h>
40 #include <sys/uio.h>
41 #include <unistd.h>
42 #include <inttypes.h>
43
44 #include "sha2.h"
45
46
47 /*
48  * ASSERT NOTE:
49  * Some sanity checking code is included using assert().  On my FreeBSD
50  * system, this additional code can be removed by compiling with NDEBUG
51  * defined.  Check your own systems manpage on assert() to see how to
52  * compile WITHOUT the sanity checking code on your system.
53  *
54  * UNROLLED TRANSFORM LOOP NOTE:
55  * You can define SHA2_UNROLL_TRANSFORM to use the unrolled transform
56  * loop version for the hash transform rounds (defined using macros
57  * later in this file).  Either define on the command line, for example:
58  *
59  *   cc -DSHA2_UNROLL_TRANSFORM -o sha2 sha2.c sha2prog.c
60  *
61  * or define below:
62  *
63  *   #define SHA2_UNROLL_TRANSFORM
64  *
65  */
66
67  #define SHA2_UNROLL_TRANSFORM
68
69
70 /*** SHA-256/384/512 Machine Architecture Definitions *****************/
71 /*
72  * BYTE_ORDER NOTE:
73  *
74  * Please make sure that your system defines BYTE_ORDER.  If your
75  * architecture is little-endian, make sure it also defines
76  * LITTLE_ENDIAN and that the two (BYTE_ORDER and LITTLE_ENDIAN) are
77  * equivilent.
78  *
79  * If your system does not define the above, then you can do so by
80  * hand like this:
81  *
82  *   #define LITTLE_ENDIAN 1234
83  *   #define BIG_ENDIAN    4321
84  *
85  * And for little-endian machines, add:
86  *
87  *   #define BYTE_ORDER LITTLE_ENDIAN 
88  *
89  * Or for big-endian machines:
90  *
91  *   #define BYTE_ORDER BIG_ENDIAN
92  *
93  * The FreeBSD machine this was written on defines BYTE_ORDER
94  * appropriately by including <sys/types.h> (which in turn includes
95  * <machine/endian.h> where the appropriate definitions are actually
96  * made).
97  */
98
99 /*
100  * Define the following sha2_* types to types of the correct length on
101  * the native archtecture.   Most BSD systems and Linux define u_intXX_t
102  * types.  Machines with very recent ANSI C headers, can use the
103  * uintXX_t definintions from inttypes.h by defining SHA2_USE_INTTYPES_H
104  * during compile or in the sha.h header file.
105  *
106  * Machines that support neither u_intXX_t nor inttypes.h's uintXX_t
107  * will need to define these three typedefs below (and the appropriate
108  * ones in sha.h too) by hand according to their system architecture.
109  *
110  * Thank you, Jun-ichiro itojun Hagino, for suggesting using u_intXX_t
111  * types and pointing out recent ANSI C support for uintXX_t in inttypes.h.
112  */
113 typedef uint8_t  sha2_byte;     /* Exactly 1 byte */
114 typedef uint32_t sha2_word32;   /* Exactly 4 bytes */
115 typedef uint64_t sha2_word64;   /* Exactly 8 bytes */
116
117
118 /*** SHA-256/384/512 Various Length Definitions ***********************/
119 /* NOTE: Most of these are in sha2.h */
120 #define SHA256_SHORT_BLOCK_LENGTH       (SHA256_BLOCK_LENGTH - 8)
121 #define SHA384_SHORT_BLOCK_LENGTH       (SHA384_BLOCK_LENGTH - 16)
122 #define SHA512_SHORT_BLOCK_LENGTH       (SHA512_BLOCK_LENGTH - 16)
123
124
125 /*** ENDIAN REVERSAL MACROS *******************************************/
126 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
127 #define REVERSE32(w,x)  { \
128         sha2_word32 tmp = (w); \
129         tmp = (tmp >> 16) | (tmp << 16); \
130         (x) = ((tmp & 0xff00ff00UL) >> 8) | ((tmp & 0x00ff00ffUL) << 8); \
131 }
132 #define REVERSE64(w,x)  { \
133         sha2_word64 tmp = (w); \
134         tmp = (tmp >> 32) | (tmp << 32); \
135         tmp = ((tmp & 0xff00ff00ff00ff00ULL) >> 8) | \
136               ((tmp & 0x00ff00ff00ff00ffULL) << 8); \
137         (x) = ((tmp & 0xffff0000ffff0000ULL) >> 16) | \
138               ((tmp & 0x0000ffff0000ffffULL) << 16); \
139 }
140 #endif /* !WORDS_BIGENDIAN */
141
142 /*
143  * Macro for incrementally adding the unsigned 64-bit integer n to the
144  * unsigned 128-bit integer (represented using a two-element array of
145  * 64-bit words):
146  */
147 #define ADDINC128(w,n)  { \
148         (w)[0] += (sha2_word64)(n); \
149         if ((w)[0] < (n)) { \
150                 (w)[1]++; \
151         } \
152 }
153
154 /*
155  * Macros for copying blocks of memory and for zeroing out ranges
156  * of memory.  Using these macros makes it easy to switch from
157  * using memset()/memcpy() and using bzero()/bcopy().
158  *
159  * Please define either SHA2_USE_MEMSET_MEMCPY or define
160  * SHA2_USE_BZERO_BCOPY depending on which function set you
161  * choose to use:
162  */
163 #if !defined(SHA2_USE_MEMSET_MEMCPY) && !defined(SHA2_USE_BZERO_BCOPY)
164 /* Default to memset()/memcpy() if no option is specified */
165 #define SHA2_USE_MEMSET_MEMCPY  1
166 #endif
167 #if defined(SHA2_USE_MEMSET_MEMCPY) && defined(SHA2_USE_BZERO_BCOPY)
168 /* Abort with an error if BOTH options are defined */
169 #error Define either SHA2_USE_MEMSET_MEMCPY or SHA2_USE_BZERO_BCOPY, not both!
170 #endif
171
172 #ifdef SHA2_USE_MEMSET_MEMCPY
173 #define MEMSET_BZERO(p,l)       memset((p), 0, (l))
174 #define MEMCPY_BCOPY(d,s,l)     memcpy((d), (s), (l))
175 #endif
176 #ifdef SHA2_USE_BZERO_BCOPY
177 #define MEMSET_BZERO(p,l)       bzero((p), (l))
178 #define MEMCPY_BCOPY(d,s,l)     bcopy((s), (d), (l))
179 #endif
180
181
182 /*** THE SIX LOGICAL FUNCTIONS ****************************************/
183 /*
184  * Bit shifting and rotation (used by the six SHA-XYZ logical functions:
185  *
186  *   NOTE:  The naming of R and S appears backwards here (R is a SHIFT and
187  *   S is a ROTATION) because the SHA-256/384/512 description document
188  *   (see http://csrc.nist.gov/cryptval/shs/sha256-384-512.pdf) uses this
189  *   same "backwards" definition.
190  */
191 /* Shift-right (used in SHA-256, SHA-384, and SHA-512): */
192 #define R(b,x)          ((x) >> (b))
193 /* 32-bit Rotate-right (used in SHA-256): */
194 #define S32(b,x)        (((x) >> (b)) | ((x) << (32 - (b))))
195 /* 64-bit Rotate-right (used in SHA-384 and SHA-512): */
196 #define S64(b,x)        (((x) >> (b)) | ((x) << (64 - (b))))
197
198 /* Two of six logical functions used in SHA-256, SHA-384, and SHA-512: */
199 #define Ch(x,y,z)       (((x) & (y)) ^ ((~(x)) & (z)))
200 #define Maj(x,y,z)      (((x) & (y)) ^ ((x) & (z)) ^ ((y) & (z)))
201
202 /* Four of six logical functions used in SHA-256: */
203 #define Sigma0_256(x)   (S32(2,  (x)) ^ S32(13, (x)) ^ S32(22, (x)))
204 #define Sigma1_256(x)   (S32(6,  (x)) ^ S32(11, (x)) ^ S32(25, (x)))
205 #define sigma0_256(x)   (S32(7,  (x)) ^ S32(18, (x)) ^ R(3 ,   (x)))
206 #define sigma1_256(x)   (S32(17, (x)) ^ S32(19, (x)) ^ R(10,   (x)))
207
208 /* Four of six logical functions used in SHA-384 and SHA-512: */
209 #define Sigma0_512(x)   (S64(28, (x)) ^ S64(34, (x)) ^ S64(39, (x)))
210 #define Sigma1_512(x)   (S64(14, (x)) ^ S64(18, (x)) ^ S64(41, (x)))
211 #define sigma0_512(x)   (S64( 1, (x)) ^ S64( 8, (x)) ^ R( 7,   (x)))
212 #define sigma1_512(x)   (S64(19, (x)) ^ S64(61, (x)) ^ R( 6,   (x)))
213
214 /*** INTERNAL FUNCTION PROTOTYPES *************************************/
215 /* NOTE: These should not be accessed directly from outside this
216  * library -- they are intended for private internal visibility/use
217  * only.
218  */
219 static void SHA512_Last(SHA512_CTX*);
220 static void SHA256_Transform(SHA256_CTX*, const sha2_word32*);
221 static void SHA512_Transform(SHA512_CTX*, const sha2_word64*);
222
223
224 /*** SHA-XYZ INITIAL HASH VALUES AND CONSTANTS ************************/
225 /* Hash constant words K for SHA-256: */
226 const static sha2_word32 K256[64] = {
227         0x428a2f98UL, 0x71374491UL, 0xb5c0fbcfUL, 0xe9b5dba5UL,
228         0x3956c25bUL, 0x59f111f1UL, 0x923f82a4UL, 0xab1c5ed5UL,
229         0xd807aa98UL, 0x12835b01UL, 0x243185beUL, 0x550c7dc3UL,
230         0x72be5d74UL, 0x80deb1feUL, 0x9bdc06a7UL, 0xc19bf174UL,
231         0xe49b69c1UL, 0xefbe4786UL, 0x0fc19dc6UL, 0x240ca1ccUL,
232         0x2de92c6fUL, 0x4a7484aaUL, 0x5cb0a9dcUL, 0x76f988daUL,
233         0x983e5152UL, 0xa831c66dUL, 0xb00327c8UL, 0xbf597fc7UL,
234         0xc6e00bf3UL, 0xd5a79147UL, 0x06ca6351UL, 0x14292967UL,
235         0x27b70a85UL, 0x2e1b2138UL, 0x4d2c6dfcUL, 0x53380d13UL,
236         0x650a7354UL, 0x766a0abbUL, 0x81c2c92eUL, 0x92722c85UL,
237         0xa2bfe8a1UL, 0xa81a664bUL, 0xc24b8b70UL, 0xc76c51a3UL,
238         0xd192e819UL, 0xd6990624UL, 0xf40e3585UL, 0x106aa070UL,
239         0x19a4c116UL, 0x1e376c08UL, 0x2748774cUL, 0x34b0bcb5UL,
240         0x391c0cb3UL, 0x4ed8aa4aUL, 0x5b9cca4fUL, 0x682e6ff3UL,
241         0x748f82eeUL, 0x78a5636fUL, 0x84c87814UL, 0x8cc70208UL,
242         0x90befffaUL, 0xa4506cebUL, 0xbef9a3f7UL, 0xc67178f2UL
243 };
244
245 /* Initial hash value H for SHA-256: */
246 const static sha2_word32 sha256_initial_hash_value[8] = {
247         0x6a09e667UL,
248         0xbb67ae85UL,
249         0x3c6ef372UL,
250         0xa54ff53aUL,
251         0x510e527fUL,
252         0x9b05688cUL,
253         0x1f83d9abUL,
254         0x5be0cd19UL
255 };
256
257 /* Hash constant words K for SHA-384 and SHA-512: */
258 const static sha2_word64 K512[80] = {
259         0x428a2f98d728ae22ULL, 0x7137449123ef65cdULL,
260         0xb5c0fbcfec4d3b2fULL, 0xe9b5dba58189dbbcULL,
261         0x3956c25bf348b538ULL, 0x59f111f1b605d019ULL,
262         0x923f82a4af194f9bULL, 0xab1c5ed5da6d8118ULL,
263         0xd807aa98a3030242ULL, 0x12835b0145706fbeULL,
264         0x243185be4ee4b28cULL, 0x550c7dc3d5ffb4e2ULL,
265         0x72be5d74f27b896fULL, 0x80deb1fe3b1696b1ULL,
266         0x9bdc06a725c71235ULL, 0xc19bf174cf692694ULL,
267         0xe49b69c19ef14ad2ULL, 0xefbe4786384f25e3ULL,
268         0x0fc19dc68b8cd5b5ULL, 0x240ca1cc77ac9c65ULL,
269         0x2de92c6f592b0275ULL, 0x4a7484aa6ea6e483ULL,
270         0x5cb0a9dcbd41fbd4ULL, 0x76f988da831153b5ULL,
271         0x983e5152ee66dfabULL, 0xa831c66d2db43210ULL,
272         0xb00327c898fb213fULL, 0xbf597fc7beef0ee4ULL,
273         0xc6e00bf33da88fc2ULL, 0xd5a79147930aa725ULL,
274         0x06ca6351e003826fULL, 0x142929670a0e6e70ULL,
275         0x27b70a8546d22ffcULL, 0x2e1b21385c26c926ULL,
276         0x4d2c6dfc5ac42aedULL, 0x53380d139d95b3dfULL,
277         0x650a73548baf63deULL, 0x766a0abb3c77b2a8ULL,
278         0x81c2c92e47edaee6ULL, 0x92722c851482353bULL,
279         0xa2bfe8a14cf10364ULL, 0xa81a664bbc423001ULL,
280         0xc24b8b70d0f89791ULL, 0xc76c51a30654be30ULL,
281         0xd192e819d6ef5218ULL, 0xd69906245565a910ULL,
282         0xf40e35855771202aULL, 0x106aa07032bbd1b8ULL,
283         0x19a4c116b8d2d0c8ULL, 0x1e376c085141ab53ULL,
284         0x2748774cdf8eeb99ULL, 0x34b0bcb5e19b48a8ULL,
285         0x391c0cb3c5c95a63ULL, 0x4ed8aa4ae3418acbULL,
286         0x5b9cca4f7763e373ULL, 0x682e6ff3d6b2b8a3ULL,
287         0x748f82ee5defb2fcULL, 0x78a5636f43172f60ULL,
288         0x84c87814a1f0ab72ULL, 0x8cc702081a6439ecULL,
289         0x90befffa23631e28ULL, 0xa4506cebde82bde9ULL,
290         0xbef9a3f7b2c67915ULL, 0xc67178f2e372532bULL,
291         0xca273eceea26619cULL, 0xd186b8c721c0c207ULL,
292         0xeada7dd6cde0eb1eULL, 0xf57d4f7fee6ed178ULL,
293         0x06f067aa72176fbaULL, 0x0a637dc5a2c898a6ULL,
294         0x113f9804bef90daeULL, 0x1b710b35131c471bULL,
295         0x28db77f523047d84ULL, 0x32caab7b40c72493ULL,
296         0x3c9ebe0a15c9bebcULL, 0x431d67c49c100d4cULL,
297         0x4cc5d4becb3e42b6ULL, 0x597f299cfc657e2aULL,
298         0x5fcb6fab3ad6faecULL, 0x6c44198c4a475817ULL
299 };
300
301 /* Initial hash value H for SHA-384 */
302 const static sha2_word64 sha384_initial_hash_value[8] = {
303         0xcbbb9d5dc1059ed8ULL,
304         0x629a292a367cd507ULL,
305         0x9159015a3070dd17ULL,
306         0x152fecd8f70e5939ULL,
307         0x67332667ffc00b31ULL,
308         0x8eb44a8768581511ULL,
309         0xdb0c2e0d64f98fa7ULL,
310         0x47b5481dbefa4fa4ULL
311 };
312
313 /* Initial hash value H for SHA-512 */
314 const static sha2_word64 sha512_initial_hash_value[8] = {
315         0x6a09e667f3bcc908ULL,
316         0xbb67ae8584caa73bULL,
317         0x3c6ef372fe94f82bULL,
318         0xa54ff53a5f1d36f1ULL,
319         0x510e527fade682d1ULL,
320         0x9b05688c2b3e6c1fULL,
321         0x1f83d9abfb41bd6bULL,
322         0x5be0cd19137e2179ULL
323 };
324
325 /*
326  * Constant used by SHA256/384/512_End() functions for converting the
327  * digest to a readable hexadecimal character string:
328  */
329 static const char *sha2_hex_digits = "0123456789abcdef";
330
331
332 /*** SHA-256: *********************************************************/
333 void sat_SHA256_Init(SHA256_CTX* context) {
334         if (context == (SHA256_CTX*)0) {
335                 return;
336         }
337         MEMCPY_BCOPY(context->state, sha256_initial_hash_value, SHA256_DIGEST_LENGTH);
338         MEMSET_BZERO(context->buffer, SHA256_BLOCK_LENGTH);
339         context->bitcount = 0;
340 }
341
342 #ifdef SHA2_UNROLL_TRANSFORM
343
344 /* Unrolled SHA-256 round macros: */
345
346 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
347
348 #define ROUND256_0_TO_15(a,b,c,d,e,f,g,h)       \
349         REVERSE32(*data++, W256[j]); \
350         T1 = (h) + Sigma1_256(e) + Ch((e), (f), (g)) + \
351              K256[j] + W256[j]; \
352         (d) += T1; \
353         (h) = T1 + Sigma0_256(a) + Maj((a), (b), (c)); \
354         j++
355
356
357 #else /* !WORDS_BIGENDIAN */
358
359 #define ROUND256_0_TO_15(a,b,c,d,e,f,g,h)       \
360         T1 = (h) + Sigma1_256(e) + Ch((e), (f), (g)) + \
361              K256[j] + (W256[j] = *data++); \
362         (d) += T1; \
363         (h) = T1 + Sigma0_256(a) + Maj((a), (b), (c)); \
364         j++
365
366 #endif /* !WORDS_BIGENDIAN */
367
368 #define ROUND256(a,b,c,d,e,f,g,h)       \
369         s0 = W256[(j+1)&0x0f]; \
370         s0 = sigma0_256(s0); \
371         s1 = W256[(j+14)&0x0f]; \
372         s1 = sigma1_256(s1); \
373         T1 = (h) + Sigma1_256(e) + Ch((e), (f), (g)) + K256[j] + \
374              (W256[j&0x0f] += s1 + W256[(j+9)&0x0f] + s0); \
375         (d) += T1; \
376         (h) = T1 + Sigma0_256(a) + Maj((a), (b), (c)); \
377         j++
378
379 static void SHA256_Transform(SHA256_CTX* context, const sha2_word32* data) {
380         sha2_word32     a, b, c, d, e, f, g, h, s0, s1;
381         sha2_word32     T1, *W256;
382         int             j;
383
384         W256 = (sha2_word32*)context->buffer;
385
386         /* Initialize registers with the prev. intermediate value */
387         a = context->state[0];
388         b = context->state[1];
389         c = context->state[2];
390         d = context->state[3];
391         e = context->state[4];
392         f = context->state[5];
393         g = context->state[6];
394         h = context->state[7];
395
396         j = 0;
397         do {
398                 /* Rounds 0 to 15 (unrolled): */
399                 ROUND256_0_TO_15(a,b,c,d,e,f,g,h);
400                 ROUND256_0_TO_15(h,a,b,c,d,e,f,g);
401                 ROUND256_0_TO_15(g,h,a,b,c,d,e,f);
402                 ROUND256_0_TO_15(f,g,h,a,b,c,d,e);
403                 ROUND256_0_TO_15(e,f,g,h,a,b,c,d);
404                 ROUND256_0_TO_15(d,e,f,g,h,a,b,c);
405                 ROUND256_0_TO_15(c,d,e,f,g,h,a,b);
406                 ROUND256_0_TO_15(b,c,d,e,f,g,h,a);
407         } while (j < 16);
408
409         /* Now for the remaining rounds to 64: */
410         do {
411                 ROUND256(a,b,c,d,e,f,g,h);
412                 ROUND256(h,a,b,c,d,e,f,g);
413                 ROUND256(g,h,a,b,c,d,e,f);
414                 ROUND256(f,g,h,a,b,c,d,e);
415                 ROUND256(e,f,g,h,a,b,c,d);
416                 ROUND256(d,e,f,g,h,a,b,c);
417                 ROUND256(c,d,e,f,g,h,a,b);
418                 ROUND256(b,c,d,e,f,g,h,a);
419         } while (j < 64);
420
421         /* Compute the current intermediate hash value */
422         context->state[0] += a;
423         context->state[1] += b;
424         context->state[2] += c;
425         context->state[3] += d;
426         context->state[4] += e;
427         context->state[5] += f;
428         context->state[6] += g;
429         context->state[7] += h;
430
431         /* Clean up */
432         a = b = c = d = e = f = g = h = T1 = 0;
433 }
434
435 #else /* SHA2_UNROLL_TRANSFORM */
436
437 static void SHA256_Transform(SHA256_CTX* context, const sha2_word32* data) {
438         sha2_word32     a, b, c, d, e, f, g, h, s0, s1;
439         sha2_word32     T1, T2, *W256;
440         int             j;
441
442         W256 = (sha2_word32*)context->buffer;
443
444         /* Initialize registers with the prev. intermediate value */
445         a = context->state[0];
446         b = context->state[1];
447         c = context->state[2];
448         d = context->state[3];
449         e = context->state[4];
450         f = context->state[5];
451         g = context->state[6];
452         h = context->state[7];
453
454         j = 0;
455         do {
456 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
457                 /* Copy data while converting to host byte order */
458                 REVERSE32(*data++,W256[j]);
459                 /* Apply the SHA-256 compression function to update a..h */
460                 T1 = h + Sigma1_256(e) + Ch(e, f, g) + K256[j] + W256[j];
461 #else /* !WORDS_BIGENDIAN */
462                 /* Apply the SHA-256 compression function to update a..h with copy */
463                 T1 = h + Sigma1_256(e) + Ch(e, f, g) + K256[j] + (W256[j] = *data++);
464 #endif /* !WORDS_BIGENDIAN */
465                 T2 = Sigma0_256(a) + Maj(a, b, c);
466                 h = g;
467                 g = f;
468                 f = e;
469                 e = d + T1;
470                 d = c;
471                 c = b;
472                 b = a;
473                 a = T1 + T2;
474
475                 j++;
476         } while (j < 16);
477
478         do {
479                 /* Part of the message block expansion: */
480                 s0 = W256[(j+1)&0x0f];
481                 s0 = sigma0_256(s0);
482                 s1 = W256[(j+14)&0x0f]; 
483                 s1 = sigma1_256(s1);
484
485                 /* Apply the SHA-256 compression function to update a..h */
486                 T1 = h + Sigma1_256(e) + Ch(e, f, g) + K256[j] + 
487                      (W256[j&0x0f] += s1 + W256[(j+9)&0x0f] + s0);
488                 T2 = Sigma0_256(a) + Maj(a, b, c);
489                 h = g;
490                 g = f;
491                 f = e;
492                 e = d + T1;
493                 d = c;
494                 c = b;
495                 b = a;
496                 a = T1 + T2;
497
498                 j++;
499         } while (j < 64);
500
501         /* Compute the current intermediate hash value */
502         context->state[0] += a;
503         context->state[1] += b;
504         context->state[2] += c;
505         context->state[3] += d;
506         context->state[4] += e;
507         context->state[5] += f;
508         context->state[6] += g;
509         context->state[7] += h;
510
511         /* Clean up */
512         a = b = c = d = e = f = g = h = T1 = T2 = 0;
513 }
514
515 #endif /* SHA2_UNROLL_TRANSFORM */
516
517 void sat_SHA256_Update(SHA256_CTX* context, const sha2_byte *data, size_t len) {
518         unsigned int    freespace, usedspace;
519
520         if (len == 0) {
521                 /* Calling with no data is valid - we do nothing */
522                 return;
523         }
524
525         /* Sanity check: */
526         /* assert(context != (SHA256_CTX*)0 && data != (sha2_byte*)0); */
527
528         usedspace = (context->bitcount >> 3) % SHA256_BLOCK_LENGTH;
529         if (usedspace > 0) {
530                 /* Calculate how much free space is available in the buffer */
531                 freespace = SHA256_BLOCK_LENGTH - usedspace;
532
533                 if (len >= freespace) {
534                         /* Fill the buffer completely and process it */
535                         MEMCPY_BCOPY(&context->buffer[usedspace], data, freespace);
536                         context->bitcount += freespace << 3;
537                         len -= freespace;
538                         data += freespace;
539                         SHA256_Transform(context, (sha2_word32*)context->buffer);
540                 } else {
541                         /* The buffer is not yet full */
542                         MEMCPY_BCOPY(&context->buffer[usedspace], data, len);
543                         context->bitcount += len << 3;
544                         /* Clean up: */
545                         usedspace = freespace = 0;
546                         return;
547                 }
548         }
549         while (len >= SHA256_BLOCK_LENGTH) {
550                 /* Process as many complete blocks as we can */
551                 SHA256_Transform(context, (sha2_word32*)data);
552                 context->bitcount += SHA256_BLOCK_LENGTH << 3;
553                 len -= SHA256_BLOCK_LENGTH;
554                 data += SHA256_BLOCK_LENGTH;
555         }
556         if (len > 0) {
557                 /* There's left-overs, so save 'em */
558                 MEMCPY_BCOPY(context->buffer, data, len);
559                 context->bitcount += len << 3;
560         }
561         /* Clean up: */
562         usedspace = freespace = 0;
563 }
564
565 void sat_SHA256_Final(sha2_byte digest[], SHA256_CTX* context) {
566         sha2_word32     *d = (sha2_word32*)digest;
567         unsigned int    usedspace;
568
569         /* Sanity check: */
570         /* assert(context != (SHA256_CTX*)0); */
571
572         /* If no digest buffer is passed, we don't bother doing this: */
573         if (digest != (sha2_byte*)0) {
574                 usedspace = (context->bitcount >> 3) % SHA256_BLOCK_LENGTH;
575 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
576                 /* Convert FROM host byte order */
577                 REVERSE64(context->bitcount,context->bitcount);
578 #endif
579                 if (usedspace > 0) {
580                         /* Begin padding with a 1 bit: */
581                         context->buffer[usedspace++] = 0x80;
582
583                         if (usedspace <= SHA256_SHORT_BLOCK_LENGTH) {
584                                 /* Set-up for the last transform: */
585                                 MEMSET_BZERO(&context->buffer[usedspace], SHA256_SHORT_BLOCK_LENGTH - usedspace);
586                         } else {
587                                 if (usedspace < SHA256_BLOCK_LENGTH) {
588                                         MEMSET_BZERO(&context->buffer[usedspace], SHA256_BLOCK_LENGTH - usedspace);
589                                 }
590                                 /* Do second-to-last transform: */
591                                 SHA256_Transform(context, (sha2_word32*)context->buffer);
592
593                                 /* And set-up for the last transform: */
594                                 MEMSET_BZERO(context->buffer, SHA256_SHORT_BLOCK_LENGTH);
595                         }
596                 } else {
597                         /* Set-up for the last transform: */
598                         MEMSET_BZERO(context->buffer, SHA256_SHORT_BLOCK_LENGTH);
599
600                         /* Begin padding with a 1 bit: */
601                         *context->buffer = 0x80;
602                 }
603                 /* Set the bit count: */
604                 *(sha2_word64*)&context->buffer[SHA256_SHORT_BLOCK_LENGTH] = context->bitcount;
605
606                 /* Final transform: */
607                 SHA256_Transform(context, (sha2_word32*)context->buffer);
608
609 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
610                 {
611                         /* Convert TO host byte order */
612                         int     j;
613                         for (j = 0; j < 8; j++) {
614                                 REVERSE32(context->state[j],context->state[j]);
615                                 *d++ = context->state[j];
616                         }
617                 }
618 #else
619                 MEMCPY_BCOPY(d, context->state, SHA256_DIGEST_LENGTH);
620 #endif
621         }
622
623         /* Clean up state data: */
624         MEMSET_BZERO(context, sizeof(context));
625         usedspace = 0;
626 }
627
628 char *sat_SHA256_End(SHA256_CTX* context, char buffer[]) {
629         sha2_byte       digest[SHA256_DIGEST_LENGTH], *d = digest;
630         int             i;
631
632         /* Sanity check: */
633         /* assert(context != (SHA256_CTX*)0); */
634
635         if (buffer != (char*)0) {
636                 sat_SHA256_Final(digest, context);
637
638                 for (i = 0; i < SHA256_DIGEST_LENGTH; i++) {
639                         *buffer++ = sha2_hex_digits[(*d & 0xf0) >> 4];
640                         *buffer++ = sha2_hex_digits[*d & 0x0f];
641                         d++;
642                 }
643                 *buffer = (char)0;
644         } else {
645                 MEMSET_BZERO(context, sizeof(context));
646         }
647         MEMSET_BZERO(digest, SHA256_DIGEST_LENGTH);
648         return buffer;
649 }
650
651 char* sat_SHA256_Data(const sha2_byte* data, size_t len, char digest[SHA256_DIGEST_STRING_LENGTH]) {
652         SHA256_CTX      context;
653
654         sat_SHA256_Init(&context);
655         sat_SHA256_Update(&context, data, len);
656         return sat_SHA256_End(&context, digest);
657 }
658
659
660 /*** SHA-512: *********************************************************/
661 void sat_SHA512_Init(SHA512_CTX* context) {
662         if (context == (SHA512_CTX*)0) {
663                 return;
664         }
665         MEMCPY_BCOPY(context->state, sha512_initial_hash_value, SHA512_DIGEST_LENGTH);
666         MEMSET_BZERO(context->buffer, SHA512_BLOCK_LENGTH);
667         context->bitcount[0] = context->bitcount[1] =  0;
668 }
669
670 #ifdef SHA2_UNROLL_TRANSFORM
671
672 /* Unrolled SHA-512 round macros: */
673 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
674
675 #define ROUND512_0_TO_15(a,b,c,d,e,f,g,h)       \
676         REVERSE64(*data++, W512[j]); \
677         T1 = (h) + Sigma1_512(e) + Ch((e), (f), (g)) + \
678              K512[j] + W512[j]; \
679         (d) += T1, \
680         (h) = T1 + Sigma0_512(a) + Maj((a), (b), (c)), \
681         j++
682
683
684 #else /* !WORDS_BIGENDIAN */
685
686 #define ROUND512_0_TO_15(a,b,c,d,e,f,g,h)       \
687         T1 = (h) + Sigma1_512(e) + Ch((e), (f), (g)) + \
688              K512[j] + (W512[j] = *data++); \
689         (d) += T1; \
690         (h) = T1 + Sigma0_512(a) + Maj((a), (b), (c)); \
691         j++
692
693 #endif /* !WORDS_BIGENDIAN */
694
695 #define ROUND512(a,b,c,d,e,f,g,h)       \
696         s0 = W512[(j+1)&0x0f]; \
697         s0 = sigma0_512(s0); \
698         s1 = W512[(j+14)&0x0f]; \
699         s1 = sigma1_512(s1); \
700         T1 = (h) + Sigma1_512(e) + Ch((e), (f), (g)) + K512[j] + \
701              (W512[j&0x0f] += s1 + W512[(j+9)&0x0f] + s0); \
702         (d) += T1; \
703         (h) = T1 + Sigma0_512(a) + Maj((a), (b), (c)); \
704         j++
705
706 static void SHA512_Transform(SHA512_CTX* context, const sha2_word64* data) {
707         sha2_word64     a, b, c, d, e, f, g, h, s0, s1;
708         sha2_word64     T1, *W512 = (sha2_word64*)context->buffer;
709         int             j;
710
711         /* Initialize registers with the prev. intermediate value */
712         a = context->state[0];
713         b = context->state[1];
714         c = context->state[2];
715         d = context->state[3];
716         e = context->state[4];
717         f = context->state[5];
718         g = context->state[6];
719         h = context->state[7];
720
721         j = 0;
722         do {
723                 ROUND512_0_TO_15(a,b,c,d,e,f,g,h);
724                 ROUND512_0_TO_15(h,a,b,c,d,e,f,g);
725                 ROUND512_0_TO_15(g,h,a,b,c,d,e,f);
726                 ROUND512_0_TO_15(f,g,h,a,b,c,d,e);
727                 ROUND512_0_TO_15(e,f,g,h,a,b,c,d);
728                 ROUND512_0_TO_15(d,e,f,g,h,a,b,c);
729                 ROUND512_0_TO_15(c,d,e,f,g,h,a,b);
730                 ROUND512_0_TO_15(b,c,d,e,f,g,h,a);
731         } while (j < 16);
732
733         /* Now for the remaining rounds up to 79: */
734         do {
735                 ROUND512(a,b,c,d,e,f,g,h);
736                 ROUND512(h,a,b,c,d,e,f,g);
737                 ROUND512(g,h,a,b,c,d,e,f);
738                 ROUND512(f,g,h,a,b,c,d,e);
739                 ROUND512(e,f,g,h,a,b,c,d);
740                 ROUND512(d,e,f,g,h,a,b,c);
741                 ROUND512(c,d,e,f,g,h,a,b);
742                 ROUND512(b,c,d,e,f,g,h,a);
743         } while (j < 80);
744
745         /* Compute the current intermediate hash value */
746         context->state[0] += a;
747         context->state[1] += b;
748         context->state[2] += c;
749         context->state[3] += d;
750         context->state[4] += e;
751         context->state[5] += f;
752         context->state[6] += g;
753         context->state[7] += h;
754
755         /* Clean up */
756         a = b = c = d = e = f = g = h = T1 = 0;
757 }
758
759 #else /* SHA2_UNROLL_TRANSFORM */
760
761 static void SHA512_Transform(SHA512_CTX* context, const sha2_word64* data) {
762         sha2_word64     a, b, c, d, e, f, g, h, s0, s1;
763         sha2_word64     T1, T2, *W512 = (sha2_word64*)context->buffer;
764         int             j;
765
766         /* Initialize registers with the prev. intermediate value */
767         a = context->state[0];
768         b = context->state[1];
769         c = context->state[2];
770         d = context->state[3];
771         e = context->state[4];
772         f = context->state[5];
773         g = context->state[6];
774         h = context->state[7];
775
776         j = 0;
777         do {
778 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
779                 /* Convert TO host byte order */
780                 REVERSE64(*data++, W512[j]);
781                 /* Apply the SHA-512 compression function to update a..h */
782                 T1 = h + Sigma1_512(e) + Ch(e, f, g) + K512[j] + W512[j];
783 #else /* !WORDS_BIGENDIAN */
784                 /* Apply the SHA-512 compression function to update a..h with copy */
785                 T1 = h + Sigma1_512(e) + Ch(e, f, g) + K512[j] + (W512[j] = *data++);
786 #endif /* !WORDS_BIGENDIAN */
787                 T2 = Sigma0_512(a) + Maj(a, b, c);
788                 h = g;
789                 g = f;
790                 f = e;
791                 e = d + T1;
792                 d = c;
793                 c = b;
794                 b = a;
795                 a = T1 + T2;
796
797                 j++;
798         } while (j < 16);
799
800         do {
801                 /* Part of the message block expansion: */
802                 s0 = W512[(j+1)&0x0f];
803                 s0 = sigma0_512(s0);
804                 s1 = W512[(j+14)&0x0f];
805                 s1 =  sigma1_512(s1);
806
807                 /* Apply the SHA-512 compression function to update a..h */
808                 T1 = h + Sigma1_512(e) + Ch(e, f, g) + K512[j] +
809                      (W512[j&0x0f] += s1 + W512[(j+9)&0x0f] + s0);
810                 T2 = Sigma0_512(a) + Maj(a, b, c);
811                 h = g;
812                 g = f;
813                 f = e;
814                 e = d + T1;
815                 d = c;
816                 c = b;
817                 b = a;
818                 a = T1 + T2;
819
820                 j++;
821         } while (j < 80);
822
823         /* Compute the current intermediate hash value */
824         context->state[0] += a;
825         context->state[1] += b;
826         context->state[2] += c;
827         context->state[3] += d;
828         context->state[4] += e;
829         context->state[5] += f;
830         context->state[6] += g;
831         context->state[7] += h;
832
833         /* Clean up */
834         a = b = c = d = e = f = g = h = T1 = T2 = 0;
835 }
836
837 #endif /* SHA2_UNROLL_TRANSFORM */
838
839 void sat_SHA512_Update(SHA512_CTX* context, const sha2_byte *data, size_t len) {
840         unsigned int    freespace, usedspace;
841
842         if (len == 0) {
843                 /* Calling with no data is valid - we do nothing */
844                 return;
845         }
846
847         /* Sanity check: */
848         /* assert(context != (SHA512_CTX*)0 && data != (sha2_byte*)0); */
849
850         usedspace = (context->bitcount[0] >> 3) % SHA512_BLOCK_LENGTH;
851         if (usedspace > 0) {
852                 /* Calculate how much free space is available in the buffer */
853                 freespace = SHA512_BLOCK_LENGTH - usedspace;
854
855                 if (len >= freespace) {
856                         /* Fill the buffer completely and process it */
857                         MEMCPY_BCOPY(&context->buffer[usedspace], data, freespace);
858                         ADDINC128(context->bitcount, freespace << 3);
859                         len -= freespace;
860                         data += freespace;
861                         SHA512_Transform(context, (sha2_word64*)context->buffer);
862                 } else {
863                         /* The buffer is not yet full */
864                         MEMCPY_BCOPY(&context->buffer[usedspace], data, len);
865                         ADDINC128(context->bitcount, len << 3);
866                         /* Clean up: */
867                         usedspace = freespace = 0;
868                         return;
869                 }
870         }
871         while (len >= SHA512_BLOCK_LENGTH) {
872                 /* Process as many complete blocks as we can */
873                 SHA512_Transform(context, (sha2_word64*)data);
874                 ADDINC128(context->bitcount, SHA512_BLOCK_LENGTH << 3);
875                 len -= SHA512_BLOCK_LENGTH;
876                 data += SHA512_BLOCK_LENGTH;
877         }
878         if (len > 0) {
879                 /* There's left-overs, so save 'em */
880                 MEMCPY_BCOPY(context->buffer, data, len);
881                 ADDINC128(context->bitcount, len << 3);
882         }
883         /* Clean up: */
884         usedspace = freespace = 0;
885 }
886
887 static void SHA512_Last(SHA512_CTX* context) {
888         unsigned int    usedspace;
889
890         usedspace = (context->bitcount[0] >> 3) % SHA512_BLOCK_LENGTH;
891 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
892         /* Convert FROM host byte order */
893         REVERSE64(context->bitcount[0],context->bitcount[0]);
894         REVERSE64(context->bitcount[1],context->bitcount[1]);
895 #endif
896         if (usedspace > 0) {
897                 /* Begin padding with a 1 bit: */
898                 context->buffer[usedspace++] = 0x80;
899
900                 if (usedspace <= SHA512_SHORT_BLOCK_LENGTH) {
901                         /* Set-up for the last transform: */
902                         MEMSET_BZERO(&context->buffer[usedspace], SHA512_SHORT_BLOCK_LENGTH - usedspace);
903                 } else {
904                         if (usedspace < SHA512_BLOCK_LENGTH) {
905                                 MEMSET_BZERO(&context->buffer[usedspace], SHA512_BLOCK_LENGTH - usedspace);
906                         }
907                         /* Do second-to-last transform: */
908                         SHA512_Transform(context, (sha2_word64*)context->buffer);
909
910                         /* And set-up for the last transform: */
911                         MEMSET_BZERO(context->buffer, SHA512_BLOCK_LENGTH - 2);
912                 }
913         } else {
914                 /* Prepare for final transform: */
915                 MEMSET_BZERO(context->buffer, SHA512_SHORT_BLOCK_LENGTH);
916
917                 /* Begin padding with a 1 bit: */
918                 *context->buffer = 0x80;
919         }
920         /* Store the length of input data (in bits): */
921         *(sha2_word64*)&context->buffer[SHA512_SHORT_BLOCK_LENGTH] = context->bitcount[1];
922         *(sha2_word64*)&context->buffer[SHA512_SHORT_BLOCK_LENGTH+8] = context->bitcount[0];
923
924         /* Final transform: */
925         SHA512_Transform(context, (sha2_word64*)context->buffer);
926 }
927
928 void sat_SHA512_Final(sha2_byte digest[], SHA512_CTX* context) {
929         sha2_word64     *d = (sha2_word64*)digest;
930
931         /* Sanity check: */
932         /* assert(context != (SHA512_CTX*)0); */
933
934         /* If no digest buffer is passed, we don't bother doing this: */
935         if (digest != (sha2_byte*)0) {
936                 SHA512_Last(context);
937
938                 /* Save the hash data for output: */
939 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
940                 {
941                         /* Convert TO host byte order */
942                         int     j;
943                         for (j = 0; j < 8; j++) {
944                                 REVERSE64(context->state[j],context->state[j]);
945                                 *d++ = context->state[j];
946                         }
947                 }
948 #else
949                 MEMCPY_BCOPY(d, context->state, SHA512_DIGEST_LENGTH);
950 #endif
951         }
952
953         /* Zero out state data */
954         MEMSET_BZERO(context, sizeof(context));
955 }
956
957 char *sat_SHA512_End(SHA512_CTX* context, char buffer[]) {
958         sha2_byte       digest[SHA512_DIGEST_LENGTH], *d = digest;
959         int             i;
960
961         /* Sanity check: */
962         /* assert(context != (SHA512_CTX*)0); */
963
964         if (buffer != (char*)0) {
965                 sat_SHA512_Final(digest, context);
966
967                 for (i = 0; i < SHA512_DIGEST_LENGTH; i++) {
968                         *buffer++ = sha2_hex_digits[(*d & 0xf0) >> 4];
969                         *buffer++ = sha2_hex_digits[*d & 0x0f];
970                         d++;
971                 }
972                 *buffer = (char)0;
973         } else {
974                 MEMSET_BZERO(context, sizeof(context));
975         }
976         MEMSET_BZERO(digest, SHA512_DIGEST_LENGTH);
977         return buffer;
978 }
979
980 char* sat_SHA512_Data(const sha2_byte* data, size_t len, char digest[SHA512_DIGEST_STRING_LENGTH]) {
981         SHA512_CTX      context;
982
983         sat_SHA512_Init(&context);
984         sat_SHA512_Update(&context, data, len);
985         return sat_SHA512_End(&context, digest);
986 }
987
988
989 /*** SHA-384: *********************************************************/
990 void sat_SHA384_Init(SHA384_CTX* context) {
991         if (context == (SHA384_CTX*)0) {
992                 return;
993         }
994         MEMCPY_BCOPY(context->state, sha384_initial_hash_value, SHA512_DIGEST_LENGTH);
995         MEMSET_BZERO(context->buffer, SHA384_BLOCK_LENGTH);
996         context->bitcount[0] = context->bitcount[1] = 0;
997 }
998
999 void sat_SHA384_Update(SHA384_CTX* context, const sha2_byte* data, size_t len) {
1000         sat_SHA512_Update((SHA512_CTX*)context, data, len);
1001 }
1002
1003 void sat_SHA384_Final(sha2_byte digest[], SHA384_CTX* context) {
1004         sha2_word64     *d = (sha2_word64*)digest;
1005
1006         /* Sanity check: */
1007         /* assert(context != (SHA384_CTX*)0); */
1008
1009         /* If no digest buffer is passed, we don't bother doing this: */
1010         if (digest != (sha2_byte*)0) {
1011                 SHA512_Last((SHA512_CTX*)context);
1012
1013                 /* Save the hash data for output: */
1014 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
1015                 {
1016                         /* Convert TO host byte order */
1017                         int     j;
1018                         for (j = 0; j < 6; j++) {
1019                                 REVERSE64(context->state[j],context->state[j]);
1020                                 *d++ = context->state[j];
1021                         }
1022                 }
1023 #else
1024                 MEMCPY_BCOPY(d, context->state, SHA384_DIGEST_LENGTH);
1025 #endif
1026         }
1027
1028         /* Zero out state data */
1029         MEMSET_BZERO(context, sizeof(context));
1030 }
1031
1032 char *sat_SHA384_End(SHA384_CTX* context, char buffer[]) {
1033         sha2_byte       digest[SHA384_DIGEST_LENGTH], *d = digest;
1034         int             i;
1035
1036         /* Sanity check: */
1037         /* assert(context != (SHA384_CTX*)0); */
1038
1039         if (buffer != (char*)0) {
1040                 sat_SHA384_Final(digest, context);
1041
1042                 for (i = 0; i < SHA384_DIGEST_LENGTH; i++) {
1043                         *buffer++ = sha2_hex_digits[(*d & 0xf0) >> 4];
1044                         *buffer++ = sha2_hex_digits[*d & 0x0f];
1045                         d++;
1046                 }
1047                 *buffer = (char)0;
1048         } else {
1049                 MEMSET_BZERO(context, sizeof(context));
1050         }
1051         MEMSET_BZERO(digest, SHA384_DIGEST_LENGTH);
1052         return buffer;
1053 }
1054
1055 char* sat_SHA384_Data(const sha2_byte* data, size_t len, char digest[SHA384_DIGEST_STRING_LENGTH]) {
1056         SHA384_CTX      context;
1057
1058         sat_SHA384_Init(&context);
1059         sat_SHA384_Update(&context, data, len);
1060         return sat_SHA384_End(&context, digest);
1061 }