sys/crypto/sha2/sha256c_arm64.c

   1 /*-
   2  * Copyright (c) 2021 The FreeBSD Foundation
   3  *
   4  * This software was developed by Andrew Turner under sponsorship from
   5  * the FreeBSD Foundation.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  14  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  15  *
  16  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  17  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  18  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  19  * ARE DISCLAIMED. IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  20  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  21  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  22  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  23  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  24  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  25  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  26  * SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 #include <sys/cdefs.h>
  30 #include <sys/types.h>
  31
  32 #include <arm_neon.h>
  33
  34 #include "sha256c_impl.h"
  35
  36 void __hidden
  37 SHA256_Transform_arm64_impl(uint32_t * state, const unsigned char block[64],
  38     const uint32_t K[64])
  39 {
  40         uint32x4_t W[4];
  41         uint32x4_t S[2];
  42         uint32x4_t S_start[2];
  43         uint32x4_t K_tmp, S_tmp;
  44         int i;
  45
  46 #define A64_LOAD_W(x)                                                   \
  47     W[x] = vld1q_u32((const uint32_t *)(&block[(x) * 16]));             \
  48     W[x] = vreinterpretq_u32_u8(vrev32q_u8(vreinterpretq_u8_u32(W[x])))
  49
  50         /* 1. Prepare the first part of the message schedule W. */
  51         A64_LOAD_W(0);
  52         A64_LOAD_W(1);
  53         A64_LOAD_W(2);
  54         A64_LOAD_W(3);
  55
  56         /* 2. Initialize working variables. */
  57         S[0] = vld1q_u32(&state[0]);
  58         S[1] = vld1q_u32(&state[4]);
  59
  60         S_start[0] = S[0];
  61         S_start[1] = S[1];
  62
  63         /* 3. Mix. */
  64         for (i = 0; i < 64; i += 16) {
  65 #define A64_RNDr(i, ii)                                                 \
  66     K_tmp = vaddq_u32(W[i], vld1q_u32(&K[ii + i * 4]));                 \
  67     S_tmp = vsha256hq_u32(S[0], S[1], K_tmp);                           \
  68     S[1] = vsha256h2q_u32(S[1], S[0], K_tmp);                           \
  69     S[0] = S_tmp
  70
  71                 A64_RNDr(0, i);
  72                 A64_RNDr(1, i);
  73                 A64_RNDr(2, i);
  74                 A64_RNDr(3, i);
  75
  76                 if (i == 48)
  77                         break;
  78
  79 #define A64_MSCH(x)                                                     \
  80     W[x] = vsha256su0q_u32(W[x], W[(x + 1) % 4]);                       \
  81     W[x] = vsha256su1q_u32(W[x], W[(x + 2) % 4], W[(x + 3) % 4])
  82
  83                 A64_MSCH(0);
  84                 A64_MSCH(1);
  85                 A64_MSCH(2);
  86                 A64_MSCH(3);
  87         }
  88
  89         /* 4. Mix local working variables into global state */
  90         S[0] = vaddq_u32(S[0], S_start[0]);
  91         S[1] = vaddq_u32(S[1], S_start[1]);
  92
  93         vst1q_u32(&state[0], S[0]);
  94         vst1q_u32(&state[4], S[1]);
  95 }