glib/gsiphash.c

   1 /*
   2    SipHash reference C implementation
   3
   4    Written in 2012 by
   5    Jean-Philippe Aumasson <jeanphilippe.aumasson@gmail.com>
   6    Daniel J. Bernstein <djb@cr.yp.to>
   7
   8    To the extent possible under law, the author(s) have dedicated all copyright
   9    and related and neighboring rights to this software to the public domain
  10    worldwide. This software is distributed without any warranty.
  11
  12    You should have received a copy of the CC0 Public Domain Dedication along with
  13    this software. If not, see <http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/>.
  14
  15 */
  16
  17 #include "config.h"
  18
  19 #include <stdint.h>
  20 #include <stdio.h>
  21 #include <string.h>
  22
  23 #include "gsiphash.h"
  24
  25 typedef uint64_t u64;
  26 typedef uint32_t u32;
  27 typedef uint8_t u8;
  28
  29 #define ROTL(x,b) (u64)( ((x) << (b)) | ( (x) >> (64 - (b))) )
  30
  31 #define U32TO8_LE(p, v)         \
  32     (p)[0] = (u8)((v)      ); (p)[1] = (u8)((v) >>  8); \
  33     (p)[2] = (u8)((v) >> 16); (p)[3] = (u8)((v) >> 24);
  34
  35 #define U64TO8_LE(p, v)         \
  36   U32TO8_LE((p),     (u32)((v)      ));   \
  37   U32TO8_LE((p) + 4, (u32)((v) >> 32));
  38
  39 #define U8TO64_LE(p) \
  40   (((u64)((p)[0])      ) | \
  41    ((u64)((p)[1]) <<  8) | \
  42    ((u64)((p)[2]) << 16) | \
  43    ((u64)((p)[3]) << 24) | \
  44    ((u64)((p)[4]) << 32) | \
  45    ((u64)((p)[5]) << 40) | \
  46    ((u64)((p)[6]) << 48) | \
  47    ((u64)((p)[7]) << 56))
  48
  49 #define SIPROUND            \
  50   do {              \
  51     v0 += v1; v1=ROTL(v1,13); v1 ^= v0; v0=ROTL(v0,32); \
  52     v2 += v3; v3=ROTL(v3,16); v3 ^= v2;     \
  53     v0 += v3; v3=ROTL(v3,21); v3 ^= v0;     \
  54     v2 += v1; v1=ROTL(v1,17); v1 ^= v2; v2=ROTL(v2,32); \
  55   } while(0)
  56
  57 /* SipHash-2-4 */
  58 void g_siphash24(guint8 out[8], const void *_in, gsize inlen, const guint8 k[16])
  59 {
  60   /* "somepseudorandomlygeneratedbytes" */
  61   u64 v0 = 0x736f6d6570736575ULL;
  62   u64 v1 = 0x646f72616e646f6dULL;
  63   u64 v2 = 0x6c7967656e657261ULL;
  64   u64 v3 = 0x7465646279746573ULL;
  65   u64 b;
  66   u64 k0 = U8TO64_LE( k );
  67   u64 k1 = U8TO64_LE( k + 8 );
  68   u64 m;
  69   const u8 *in = _in;
  70   const u8 *end = in + inlen - ( inlen % sizeof( u64 ) );
  71   const int left = inlen & 7;
  72   b = ( ( u64 )inlen ) << 56;
  73   v3 ^= k1;
  74   v2 ^= k0;
  75   v1 ^= k1;
  76   v0 ^= k0;
  77
  78   for ( ; in != end; in += 8 )
  79   {
  80     m = U8TO64_LE( in );
  81 #ifdef DEBUG
  82     printf( "(%3d) v0 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v0 >> 32 ), ( u32 )v0 );
  83     printf( "(%3d) v1 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v1 >> 32 ), ( u32 )v1 );
  84     printf( "(%3d) v2 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v2 >> 32 ), ( u32 )v2 );
  85     printf( "(%3d) v3 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v3 >> 32 ), ( u32 )v3 );
  86     printf( "(%3d) compress %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( m >> 32 ), ( u32 )m );
  87 #endif
  88     v3 ^= m;
  89     SIPROUND;
  90     SIPROUND;
  91     v0 ^= m;
  92   }
  93
  94   switch( left )
  95   {
  96   case 7: b |= ( ( u64 )in[ 6] )  << 48;
  97
  98   case 6: b |= ( ( u64 )in[ 5] )  << 40;
  99
 100   case 5: b |= ( ( u64 )in[ 4] )  << 32;
 101
 102   case 4: b |= ( ( u64 )in[ 3] )  << 24;
 103
 104   case 3: b |= ( ( u64 )in[ 2] )  << 16;
 105
 106   case 2: b |= ( ( u64 )in[ 1] )  <<  8;
 107
 108   case 1: b |= ( ( u64 )in[ 0] ); break;
 109
 110   case 0: break;
 111   }
 112
 113 #ifdef DEBUG
 114   printf( "(%3d) v0 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v0 >> 32 ), ( u32 )v0 );
 115   printf( "(%3d) v1 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v1 >> 32 ), ( u32 )v1 );
 116   printf( "(%3d) v2 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v2 >> 32 ), ( u32 )v2 );
 117   printf( "(%3d) v3 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v3 >> 32 ), ( u32 )v3 );
 118   printf( "(%3d) padding   %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( b >> 32 ), ( u32 )b );
 119 #endif
 120   v3 ^= b;
 121   SIPROUND;
 122   SIPROUND;
 123   v0 ^= b;
 124 #ifdef DEBUG
 125   printf( "(%3d) v0 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v0 >> 32 ), ( u32 )v0 );
 126   printf( "(%3d) v1 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v1 >> 32 ), ( u32 )v1 );
 127   printf( "(%3d) v2 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v2 >> 32 ), ( u32 )v2 );
 128   printf( "(%3d) v3 %08x %08x\n", ( int )inlen, ( u32 )( v3 >> 32 ), ( u32 )v3 );
 129 #endif
 130   v2 ^= 0xff;
 131   SIPROUND;
 132   SIPROUND;
 133   SIPROUND;
 134   SIPROUND;
 135   b = v0 ^ v1 ^ v2  ^ v3;
 136   U64TO8_LE( out, b );
 137 }