crypto/openssh/xmss_hash.c

   1 /* $OpenBSD: xmss_hash.c,v 1.3 2022/04/20 16:00:25 millert Exp $ */
   2 /*
   3 hash.c version 20160722
   4 Andreas Hülsing
   5 Joost Rijneveld
   6 Public domain.
   7 */
   8
   9 #include "includes.h"
  10 #ifdef WITH_XMSS
  11
  12 #include "xmss_hash_address.h"
  13 #include "xmss_commons.h"
  14 #include "xmss_hash.h"
  15
  16 #include <stddef.h>
  17 #ifdef HAVE_STDINT_H
  18 # include <stdint.h>
  19 #endif
  20 #include <stdio.h>
  21 #include <string.h>
  22
  23 int core_hash_SHA2(unsigned char *, const unsigned int, const unsigned char *,
  24     unsigned int, const unsigned char *, unsigned long long, unsigned int);
  25
  26 unsigned char* addr_to_byte(unsigned char *bytes, const uint32_t addr[8]){
  27 #if IS_LITTLE_ENDIAN==1
  28   int i = 0;
  29   for(i=0;i<8;i++)
  30     to_byte(bytes+i*4, addr[i],4);
  31   return bytes;
  32 #else
  33   memcpy(bytes, addr, 32);
  34   return bytes;
  35 #endif
  36 }
  37
  38 int core_hash_SHA2(unsigned char *out, const unsigned int type, const unsigned char *key, unsigned int keylen, const unsigned char *in, unsigned long long inlen, unsigned int n){
  39   unsigned long long i = 0;
  40   unsigned char buf[inlen + n + keylen];
  41
  42   // Input is (toByte(X, 32) || KEY || M)
  43
  44   // set toByte
  45   to_byte(buf, type, n);
  46
  47   for (i=0; i < keylen; i++) {
  48     buf[i+n] = key[i];
  49   }
  50
  51   for (i=0; i < inlen; i++) {
  52     buf[keylen + n + i] = in[i];
  53   }
  54
  55   if (n == 32) {
  56     SHA256(buf, inlen + keylen + n, out);
  57     return 0;
  58   }
  59   else {
  60     if (n == 64) {
  61       SHA512(buf, inlen + keylen + n, out);
  62       return 0;
  63     }
  64   }
  65   return 1;
  66 }
  67
  68 /**
  69  * Implements PRF
  70  */
  71 int prf(unsigned char *out, const unsigned char *in, const unsigned char *key, unsigned int keylen)
  72 {
  73   return core_hash_SHA2(out, 3, key, keylen, in, 32, keylen);
  74 }
  75
  76 /*
  77  * Implemts H_msg
  78  */
  79 int h_msg(unsigned char *out, const unsigned char *in, unsigned long long inlen, const unsigned char *key, const unsigned int keylen, const unsigned int n)
  80 {
  81   if (keylen != 3*n){
  82     // H_msg takes 3n-bit keys, but n does not match the keylength of keylen
  83     return -1;
  84   }
  85   return core_hash_SHA2(out, 2, key, keylen, in, inlen, n);
  86 }
  87
  88 /**
  89  * We assume the left half is in in[0]...in[n-1]
  90  */
  91 int hash_h(unsigned char *out, const unsigned char *in, const unsigned char *pub_seed, uint32_t addr[8], const unsigned int n)
  92 {
  93
  94   unsigned char buf[2*n];
  95   unsigned char key[n];
  96   unsigned char bitmask[2*n];
  97   unsigned char byte_addr[32];
  98   unsigned int i;
  99
 100   setKeyAndMask(addr, 0);
 101   addr_to_byte(byte_addr, addr);
 102   prf(key, byte_addr, pub_seed, n);
 103   // Use MSB order
 104   setKeyAndMask(addr, 1);
 105   addr_to_byte(byte_addr, addr);
 106   prf(bitmask, byte_addr, pub_seed, n);
 107   setKeyAndMask(addr, 2);
 108   addr_to_byte(byte_addr, addr);
 109   prf(bitmask+n, byte_addr, pub_seed, n);
 110   for (i = 0; i < 2*n; i++) {
 111     buf[i] = in[i] ^ bitmask[i];
 112   }
 113   return core_hash_SHA2(out, 1, key, n, buf, 2*n, n);
 114 }
 115
 116 int hash_f(unsigned char *out, const unsigned char *in, const unsigned char *pub_seed, uint32_t addr[8], const unsigned int n)
 117 {
 118   unsigned char buf[n];
 119   unsigned char key[n];
 120   unsigned char bitmask[n];
 121   unsigned char byte_addr[32];
 122   unsigned int i;
 123
 124   setKeyAndMask(addr, 0);
 125   addr_to_byte(byte_addr, addr);
 126   prf(key, byte_addr, pub_seed, n);
 127
 128   setKeyAndMask(addr, 1);
 129   addr_to_byte(byte_addr, addr);
 130   prf(bitmask, byte_addr, pub_seed, n);
 131
 132   for (i = 0; i < n; i++) {
 133     buf[i] = in[i] ^ bitmask[i];
 134   }
 135   return core_hash_SHA2(out, 0, key, n, buf, n, n);
 136 }
 137 #endif /* WITH_XMSS */