sys/opencrypto/rmd160.c

   1 /*      $OpenBSD: rmd160.c,v 1.3 2001/09/26 21:40:13 markus Exp $       */
   2 /*-
   3  * Copyright (c) 2001 Markus Friedl.  All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
   9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  13  *
  14  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  15  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  16  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  17  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  18  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  19  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  20  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  21  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  22  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  23  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  24  */
  25
  26 /*
  27  * Preneel, Bosselaers, Dobbertin, "The Cryptographic Hash Function RIPEMD-160",
  28  * RSA Laboratories, CryptoBytes, Volume 3, Number 2, Autumn 1997,
  29  * ftp://ftp.rsasecurity.com/pub/cryptobytes/crypto3n2.pdf
  30  */
  31
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include <sys/param.h>
  36 #include <sys/systm.h>
  37 #include <sys/endian.h>
  38 #include <opencrypto/rmd160.h>
  39
  40 #define PUT_64BIT_LE(cp, value) do { \
  41         (cp)[7] = (value) >> 56; \
  42         (cp)[6] = (value) >> 48; \
  43         (cp)[5] = (value) >> 40; \
  44         (cp)[4] = (value) >> 32; \
  45         (cp)[3] = (value) >> 24; \
  46         (cp)[2] = (value) >> 16; \
  47         (cp)[1] = (value) >> 8; \
  48         (cp)[0] = (value); } while (0)
  49
  50 #define PUT_32BIT_LE(cp, value) do { \
  51         (cp)[3] = (value) >> 24; \
  52         (cp)[2] = (value) >> 16; \
  53         (cp)[1] = (value) >> 8; \
  54         (cp)[0] = (value); } while (0)
  55
  56 #define H0      0x67452301U
  57 #define H1      0xEFCDAB89U
  58 #define H2      0x98BADCFEU
  59 #define H3      0x10325476U
  60 #define H4      0xC3D2E1F0U
  61
  62 #define K0      0x00000000U
  63 #define K1      0x5A827999U
  64 #define K2      0x6ED9EBA1U
  65 #define K3      0x8F1BBCDCU
  66 #define K4      0xA953FD4EU
  67
  68 #define KK0     0x50A28BE6U
  69 #define KK1     0x5C4DD124U
  70 #define KK2     0x6D703EF3U
  71 #define KK3     0x7A6D76E9U
  72 #define KK4     0x00000000U
  73
  74 /* rotate x left n bits.  */
  75 #define ROL(n, x) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))
  76
  77 #define F0(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
  78 #define F1(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))
  79 #define F2(x, y, z) (((x) | (~y)) ^ (z))
  80 #define F3(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))
  81 #define F4(x, y, z) ((x) ^ ((y) | (~z)))
  82
  83 #define R(a, b, c, d, e, Fj, Kj, sj, rj) \
  84         do { \
  85                 a = ROL(sj, a + Fj(b,c,d) + X(rj) + Kj) + e; \
  86                 c = ROL(10, c); \
  87         } while(0)
  88
  89 #define X(i)    x[i]
  90
  91 static u_char PADDING[64] = {
  92         0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  93         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  94         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  95 };
  96
  97 void
  98 RMD160Init(RMD160_CTX *ctx)
  99 {
 100         ctx->count = 0;
 101         ctx->state[0] = H0;
 102         ctx->state[1] = H1;
 103         ctx->state[2] = H2;
 104         ctx->state[3] = H3;
 105         ctx->state[4] = H4;
 106 }
 107
 108 void
 109 RMD160Update(RMD160_CTX *ctx, const u_char *input, u_int32_t len)
 110 {
 111         u_int32_t have, off, need;
 112
 113         have = (ctx->count/8) % 64;
 114         need = 64 - have;
 115         ctx->count += 8 * len;
 116         off = 0;
 117
 118         if (len >= need) {
 119                 if (have) {
 120                         memcpy(ctx->buffer + have, input, need);
 121                         RMD160Transform(ctx->state, ctx->buffer);
 122                         off = need;
 123                         have = 0;
 124                 }
 125                 /* now the buffer is empty */
 126                 while (off + 64 <= len) {
 127                         RMD160Transform(ctx->state, input+off);
 128                         off += 64;
 129                 }
 130         }
 131         if (off < len)
 132                 memcpy(ctx->buffer + have, input+off, len-off);
 133 }
 134
 135 void
 136 RMD160Final(u_char digest[20], RMD160_CTX *ctx)
 137 {
 138         int i;
 139         u_char size[8];
 140         u_int32_t padlen;
 141
 142         PUT_64BIT_LE(size, ctx->count);
 143
 144         /*
 145          * pad to 64 byte blocks, at least one byte from PADDING plus 8 bytes
 146          * for the size
 147          */
 148         padlen = 64 - ((ctx->count/8) % 64);
 149         if (padlen < 1 + 8)
 150                 padlen += 64;
 151         RMD160Update(ctx, PADDING, padlen - 8);         /* padlen - 8 <= 64 */
 152         RMD160Update(ctx, size, 8);
 153
 154         if (digest != NULL)
 155                 for (i = 0; i < 5; i++)
 156                         PUT_32BIT_LE(digest + i*4, ctx->state[i]);
 157
 158         memset(ctx, 0, sizeof (*ctx));
 159 }
 160
 161 void
 162 RMD160Transform(u_int32_t state[5], const u_char block[64])
 163 {
 164         u_int32_t a, b, c, d, e, aa, bb, cc, dd, ee, t, x[16];
 165
 166 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
 167         memcpy(x, block, 64);
 168 #else
 169         int i;
 170
 171         for (i = 0; i < 16; i++)
 172                 x[i] = bswap32(*(const u_int32_t*)(block+i*4));
 173 #endif
 174
 175         a = state[0];
 176         b = state[1];
 177         c = state[2];
 178         d = state[3];
 179         e = state[4];
 180
 181         /* Round 1 */
 182         R(a, b, c, d, e, F0, K0, 11,  0);
 183         R(e, a, b, c, d, F0, K0, 14,  1);
 184         R(d, e, a, b, c, F0, K0, 15,  2);
 185         R(c, d, e, a, b, F0, K0, 12,  3);
 186         R(b, c, d, e, a, F0, K0,  5,  4);
 187         R(a, b, c, d, e, F0, K0,  8,  5);
 188         R(e, a, b, c, d, F0, K0,  7,  6);
 189         R(d, e, a, b, c, F0, K0,  9,  7);
 190         R(c, d, e, a, b, F0, K0, 11,  8);
 191         R(b, c, d, e, a, F0, K0, 13,  9);
 192         R(a, b, c, d, e, F0, K0, 14, 10);
 193         R(e, a, b, c, d, F0, K0, 15, 11);
 194         R(d, e, a, b, c, F0, K0,  6, 12);
 195         R(c, d, e, a, b, F0, K0,  7, 13);
 196         R(b, c, d, e, a, F0, K0,  9, 14);
 197         R(a, b, c, d, e, F0, K0,  8, 15); /* #15 */
 198         /* Round 2 */
 199         R(e, a, b, c, d, F1, K1,  7,  7);
 200         R(d, e, a, b, c, F1, K1,  6,  4);
 201         R(c, d, e, a, b, F1, K1,  8, 13);
 202         R(b, c, d, e, a, F1, K1, 13,  1);
 203         R(a, b, c, d, e, F1, K1, 11, 10);
 204         R(e, a, b, c, d, F1, K1,  9,  6);
 205         R(d, e, a, b, c, F1, K1,  7, 15);
 206         R(c, d, e, a, b, F1, K1, 15,  3);
 207         R(b, c, d, e, a, F1, K1,  7, 12);
 208         R(a, b, c, d, e, F1, K1, 12,  0);
 209         R(e, a, b, c, d, F1, K1, 15,  9);
 210         R(d, e, a, b, c, F1, K1,  9,  5);
 211         R(c, d, e, a, b, F1, K1, 11,  2);
 212         R(b, c, d, e, a, F1, K1,  7, 14);
 213         R(a, b, c, d, e, F1, K1, 13, 11);
 214         R(e, a, b, c, d, F1, K1, 12,  8); /* #31 */
 215         /* Round 3 */
 216         R(d, e, a, b, c, F2, K2, 11,  3);
 217         R(c, d, e, a, b, F2, K2, 13, 10);
 218         R(b, c, d, e, a, F2, K2,  6, 14);
 219         R(a, b, c, d, e, F2, K2,  7,  4);
 220         R(e, a, b, c, d, F2, K2, 14,  9);
 221         R(d, e, a, b, c, F2, K2,  9, 15);
 222         R(c, d, e, a, b, F2, K2, 13,  8);
 223         R(b, c, d, e, a, F2, K2, 15,  1);
 224         R(a, b, c, d, e, F2, K2, 14,  2);
 225         R(e, a, b, c, d, F2, K2,  8,  7);
 226         R(d, e, a, b, c, F2, K2, 13,  0);
 227         R(c, d, e, a, b, F2, K2,  6,  6);
 228         R(b, c, d, e, a, F2, K2,  5, 13);
 229         R(a, b, c, d, e, F2, K2, 12, 11);
 230         R(e, a, b, c, d, F2, K2,  7,  5);
 231         R(d, e, a, b, c, F2, K2,  5, 12); /* #47 */
 232         /* Round 4 */
 233         R(c, d, e, a, b, F3, K3, 11,  1);
 234         R(b, c, d, e, a, F3, K3, 12,  9);
 235         R(a, b, c, d, e, F3, K3, 14, 11);
 236         R(e, a, b, c, d, F3, K3, 15, 10);
 237         R(d, e, a, b, c, F3, K3, 14,  0);
 238         R(c, d, e, a, b, F3, K3, 15,  8);
 239         R(b, c, d, e, a, F3, K3,  9, 12);
 240         R(a, b, c, d, e, F3, K3,  8,  4);
 241         R(e, a, b, c, d, F3, K3,  9, 13);
 242         R(d, e, a, b, c, F3, K3, 14,  3);
 243         R(c, d, e, a, b, F3, K3,  5,  7);
 244         R(b, c, d, e, a, F3, K3,  6, 15);
 245         R(a, b, c, d, e, F3, K3,  8, 14);
 246         R(e, a, b, c, d, F3, K3,  6,  5);
 247         R(d, e, a, b, c, F3, K3,  5,  6);
 248         R(c, d, e, a, b, F3, K3, 12,  2); /* #63 */
 249         /* Round 5 */
 250         R(b, c, d, e, a, F4, K4,  9,  4);
 251         R(a, b, c, d, e, F4, K4, 15,  0);
 252         R(e, a, b, c, d, F4, K4,  5,  5);
 253         R(d, e, a, b, c, F4, K4, 11,  9);
 254         R(c, d, e, a, b, F4, K4,  6,  7);
 255         R(b, c, d, e, a, F4, K4,  8, 12);
 256         R(a, b, c, d, e, F4, K4, 13,  2);
 257         R(e, a, b, c, d, F4, K4, 12, 10);
 258         R(d, e, a, b, c, F4, K4,  5, 14);
 259         R(c, d, e, a, b, F4, K4, 12,  1);
 260         R(b, c, d, e, a, F4, K4, 13,  3);
 261         R(a, b, c, d, e, F4, K4, 14,  8);
 262         R(e, a, b, c, d, F4, K4, 11, 11);
 263         R(d, e, a, b, c, F4, K4,  8,  6);
 264         R(c, d, e, a, b, F4, K4,  5, 15);
 265         R(b, c, d, e, a, F4, K4,  6, 13); /* #79 */
 266
 267         aa = a ; bb = b; cc = c; dd = d; ee = e;
 268
 269         a = state[0];
 270         b = state[1];
 271         c = state[2];
 272         d = state[3];
 273         e = state[4];
 274
 275         /* Parallel round 1 */
 276         R(a, b, c, d, e, F4, KK0,  8,  5);
 277         R(e, a, b, c, d, F4, KK0,  9, 14);
 278         R(d, e, a, b, c, F4, KK0,  9,  7);
 279         R(c, d, e, a, b, F4, KK0, 11,  0);
 280         R(b, c, d, e, a, F4, KK0, 13,  9);
 281         R(a, b, c, d, e, F4, KK0, 15,  2);
 282         R(e, a, b, c, d, F4, KK0, 15, 11);
 283         R(d, e, a, b, c, F4, KK0,  5,  4);
 284         R(c, d, e, a, b, F4, KK0,  7, 13);
 285         R(b, c, d, e, a, F4, KK0,  7,  6);
 286         R(a, b, c, d, e, F4, KK0,  8, 15);
 287         R(e, a, b, c, d, F4, KK0, 11,  8);
 288         R(d, e, a, b, c, F4, KK0, 14,  1);
 289         R(c, d, e, a, b, F4, KK0, 14, 10);
 290         R(b, c, d, e, a, F4, KK0, 12,  3);
 291         R(a, b, c, d, e, F4, KK0,  6, 12); /* #15 */
 292         /* Parallel round 2 */
 293         R(e, a, b, c, d, F3, KK1,  9,  6);
 294         R(d, e, a, b, c, F3, KK1, 13, 11);
 295         R(c, d, e, a, b, F3, KK1, 15,  3);
 296         R(b, c, d, e, a, F3, KK1,  7,  7);
 297         R(a, b, c, d, e, F3, KK1, 12,  0);
 298         R(e, a, b, c, d, F3, KK1,  8, 13);
 299         R(d, e, a, b, c, F3, KK1,  9,  5);
 300         R(c, d, e, a, b, F3, KK1, 11, 10);
 301         R(b, c, d, e, a, F3, KK1,  7, 14);
 302         R(a, b, c, d, e, F3, KK1,  7, 15);
 303         R(e, a, b, c, d, F3, KK1, 12,  8);
 304         R(d, e, a, b, c, F3, KK1,  7, 12);
 305         R(c, d, e, a, b, F3, KK1,  6,  4);
 306         R(b, c, d, e, a, F3, KK1, 15,  9);
 307         R(a, b, c, d, e, F3, KK1, 13,  1);
 308         R(e, a, b, c, d, F3, KK1, 11,  2); /* #31 */
 309         /* Parallel round 3 */
 310         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  9, 15);
 311         R(c, d, e, a, b, F2, KK2,  7,  5);
 312         R(b, c, d, e, a, F2, KK2, 15,  1);
 313         R(a, b, c, d, e, F2, KK2, 11,  3);
 314         R(e, a, b, c, d, F2, KK2,  8,  7);
 315         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  6, 14);
 316         R(c, d, e, a, b, F2, KK2,  6,  6);
 317         R(b, c, d, e, a, F2, KK2, 14,  9);
 318         R(a, b, c, d, e, F2, KK2, 12, 11);
 319         R(e, a, b, c, d, F2, KK2, 13,  8);
 320         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  5, 12);
 321         R(c, d, e, a, b, F2, KK2, 14,  2);
 322         R(b, c, d, e, a, F2, KK2, 13, 10);
 323         R(a, b, c, d, e, F2, KK2, 13,  0);
 324         R(e, a, b, c, d, F2, KK2,  7,  4);
 325         R(d, e, a, b, c, F2, KK2,  5, 13); /* #47 */
 326         /* Parallel round 4 */
 327         R(c, d, e, a, b, F1, KK3, 15,  8);
 328         R(b, c, d, e, a, F1, KK3,  5,  6);
 329         R(a, b, c, d, e, F1, KK3,  8,  4);
 330         R(e, a, b, c, d, F1, KK3, 11,  1);
 331         R(d, e, a, b, c, F1, KK3, 14,  3);
 332         R(c, d, e, a, b, F1, KK3, 14, 11);
 333         R(b, c, d, e, a, F1, KK3,  6, 15);
 334         R(a, b, c, d, e, F1, KK3, 14,  0);
 335         R(e, a, b, c, d, F1, KK3,  6,  5);
 336         R(d, e, a, b, c, F1, KK3,  9, 12);
 337         R(c, d, e, a, b, F1, KK3, 12,  2);
 338         R(b, c, d, e, a, F1, KK3,  9, 13);
 339         R(a, b, c, d, e, F1, KK3, 12,  9);
 340         R(e, a, b, c, d, F1, KK3,  5,  7);
 341         R(d, e, a, b, c, F1, KK3, 15, 10);
 342         R(c, d, e, a, b, F1, KK3,  8, 14); /* #63 */
 343         /* Parallel round 5 */
 344         R(b, c, d, e, a, F0, KK4,  8, 12);
 345         R(a, b, c, d, e, F0, KK4,  5, 15);
 346         R(e, a, b, c, d, F0, KK4, 12, 10);
 347         R(d, e, a, b, c, F0, KK4,  9,  4);
 348         R(c, d, e, a, b, F0, KK4, 12,  1);
 349         R(b, c, d, e, a, F0, KK4,  5,  5);
 350         R(a, b, c, d, e, F0, KK4, 14,  8);
 351         R(e, a, b, c, d, F0, KK4,  6,  7);
 352         R(d, e, a, b, c, F0, KK4,  8,  6);
 353         R(c, d, e, a, b, F0, KK4, 13,  2);
 354         R(b, c, d, e, a, F0, KK4,  6, 13);
 355         R(a, b, c, d, e, F0, KK4,  5, 14);
 356         R(e, a, b, c, d, F0, KK4, 15,  0);
 357         R(d, e, a, b, c, F0, KK4, 13,  3);
 358         R(c, d, e, a, b, F0, KK4, 11,  9);
 359         R(b, c, d, e, a, F0, KK4, 11, 11); /* #79 */
 360
 361         t =        state[1] + cc + d;
 362         state[1] = state[2] + dd + e;
 363         state[2] = state[3] + ee + a;
 364         state[3] = state[4] + aa + b;
 365         state[4] = state[0] + bb + c;
 366         state[0] = t;
 367 }