1*dd28bebdSAlex Bennée
2*dd28bebdSAlex Bennée /* from valgrind tests */
3*dd28bebdSAlex Bennée
4*dd28bebdSAlex Bennée /* ================ sha1.c ================ */
5*dd28bebdSAlex Bennée /*
6*dd28bebdSAlex Bennée SHA-1 in C
7*dd28bebdSAlex Bennée By Steve Reid <steve@edmweb.com>
8*dd28bebdSAlex Bennée 100% Public Domain
9*dd28bebdSAlex Bennée
10*dd28bebdSAlex Bennée Test Vectors (from FIPS PUB 180-1)
11*dd28bebdSAlex Bennée "abc"
12*dd28bebdSAlex Bennée A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D
13*dd28bebdSAlex Bennée "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq"
14*dd28bebdSAlex Bennée 84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1
15*dd28bebdSAlex Bennée A million repetitions of "a"
16*dd28bebdSAlex Bennée 34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F
17*dd28bebdSAlex Bennée */
18*dd28bebdSAlex Bennée
19*dd28bebdSAlex Bennée /* #define LITTLE_ENDIAN * This should be #define'd already, if true. */
20*dd28bebdSAlex Bennée /* #define SHA1HANDSOFF * Copies data before messing with it. */
21*dd28bebdSAlex Bennée
22*dd28bebdSAlex Bennée #define SHA1HANDSOFF
23*dd28bebdSAlex Bennée
24*dd28bebdSAlex Bennée #include <stdio.h>
25*dd28bebdSAlex Bennée #include <string.h>
26*dd28bebdSAlex Bennée #include <stdint.h>
27*dd28bebdSAlex Bennée
28*dd28bebdSAlex Bennée /* ================ sha1.h ================ */
29*dd28bebdSAlex Bennée /*
30*dd28bebdSAlex Bennée SHA-1 in C
31*dd28bebdSAlex Bennée By Steve Reid <steve@edmweb.com>
32*dd28bebdSAlex Bennée 100% Public Domain
33*dd28bebdSAlex Bennée */
34*dd28bebdSAlex Bennée
35*dd28bebdSAlex Bennée typedef struct {
36*dd28bebdSAlex Bennée uint32_t state[5];
37*dd28bebdSAlex Bennée uint32_t count[2];
38*dd28bebdSAlex Bennée unsigned char buffer[64];
39*dd28bebdSAlex Bennée } SHA1_CTX;
40*dd28bebdSAlex Bennée
41*dd28bebdSAlex Bennée void SHA1Transform(uint32_t state[5], const unsigned char buffer[64]);
42*dd28bebdSAlex Bennée void SHA1Init(SHA1_CTX* context);
43*dd28bebdSAlex Bennée void SHA1Update(SHA1_CTX* context, const unsigned char* data, uint32_t len);
44*dd28bebdSAlex Bennée void SHA1Final(unsigned char digest[20], SHA1_CTX* context);
45*dd28bebdSAlex Bennée /* ================ end of sha1.h ================ */
46*dd28bebdSAlex Bennée
47*dd28bebdSAlex Bennée #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
48*dd28bebdSAlex Bennée
49*dd28bebdSAlex Bennée /* blk0() and blk() perform the initial expand. */
50*dd28bebdSAlex Bennée /* I got the idea of expanding during the round function from SSLeay */
51*dd28bebdSAlex Bennée #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
52*dd28bebdSAlex Bennée #define blk0(i) (block->l[i] = (rol(block->l[i],24)&0xFF00FF00) \
53*dd28bebdSAlex Bennée |(rol(block->l[i],8)&0x00FF00FF))
54*dd28bebdSAlex Bennée #elif BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
55*dd28bebdSAlex Bennée #define blk0(i) block->l[i]
56*dd28bebdSAlex Bennée #else
57*dd28bebdSAlex Bennée #error "Endianness not defined!"
58*dd28bebdSAlex Bennée #endif
59*dd28bebdSAlex Bennée #define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] \
60*dd28bebdSAlex Bennée ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
61*dd28bebdSAlex Bennée
62*dd28bebdSAlex Bennée /* (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1 */
63*dd28bebdSAlex Bennée #define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
64*dd28bebdSAlex Bennée #define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
65*dd28bebdSAlex Bennée #define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
66*dd28bebdSAlex Bennée #define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
67*dd28bebdSAlex Bennée #define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
68*dd28bebdSAlex Bennée
69*dd28bebdSAlex Bennée
70*dd28bebdSAlex Bennée /* Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm. */
71*dd28bebdSAlex Bennée
SHA1Transform(uint32_t state[5],const unsigned char buffer[64])72*dd28bebdSAlex Bennée void SHA1Transform(uint32_t state[5], const unsigned char buffer[64])
73*dd28bebdSAlex Bennée {
74*dd28bebdSAlex Bennée uint32_t a, b, c, d, e;
75*dd28bebdSAlex Bennée typedef union {
76*dd28bebdSAlex Bennée unsigned char c[64];
77*dd28bebdSAlex Bennée uint32_t l[16];
78*dd28bebdSAlex Bennée } CHAR64LONG16;
79*dd28bebdSAlex Bennée #ifdef SHA1HANDSOFF
80*dd28bebdSAlex Bennée CHAR64LONG16 block[1]; /* use array to appear as a pointer */
81*dd28bebdSAlex Bennée memcpy(block, buffer, 64);
82*dd28bebdSAlex Bennée #else
83*dd28bebdSAlex Bennée /* The following had better never be used because it causes the
84*dd28bebdSAlex Bennée * pointer-to-const buffer to be cast into a pointer to non-const.
85*dd28bebdSAlex Bennée * And the result is written through. I threw a "const" in, hoping
86*dd28bebdSAlex Bennée * this will cause a diagnostic.
87*dd28bebdSAlex Bennée */
88*dd28bebdSAlex Bennée CHAR64LONG16* block = (const CHAR64LONG16*)buffer;
89*dd28bebdSAlex Bennée #endif
90*dd28bebdSAlex Bennée /* Copy context->state[] to working vars */
91*dd28bebdSAlex Bennée a = state[0];
92*dd28bebdSAlex Bennée b = state[1];
93*dd28bebdSAlex Bennée c = state[2];
94*dd28bebdSAlex Bennée d = state[3];
95*dd28bebdSAlex Bennée e = state[4];
96*dd28bebdSAlex Bennée /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
97*dd28bebdSAlex Bennée R0(a,b,c,d,e, 0); R0(e,a,b,c,d, 1); R0(d,e,a,b,c, 2); R0(c,d,e,a,b, 3);
98*dd28bebdSAlex Bennée R0(b,c,d,e,a, 4); R0(a,b,c,d,e, 5); R0(e,a,b,c,d, 6); R0(d,e,a,b,c, 7);
99*dd28bebdSAlex Bennée R0(c,d,e,a,b, 8); R0(b,c,d,e,a, 9); R0(a,b,c,d,e,10); R0(e,a,b,c,d,11);
100*dd28bebdSAlex Bennée R0(d,e,a,b,c,12); R0(c,d,e,a,b,13); R0(b,c,d,e,a,14); R0(a,b,c,d,e,15);
101*dd28bebdSAlex Bennée R1(e,a,b,c,d,16); R1(d,e,a,b,c,17); R1(c,d,e,a,b,18); R1(b,c,d,e,a,19);
102*dd28bebdSAlex Bennée R2(a,b,c,d,e,20); R2(e,a,b,c,d,21); R2(d,e,a,b,c,22); R2(c,d,e,a,b,23);
103*dd28bebdSAlex Bennée R2(b,c,d,e,a,24); R2(a,b,c,d,e,25); R2(e,a,b,c,d,26); R2(d,e,a,b,c,27);
104*dd28bebdSAlex Bennée R2(c,d,e,a,b,28); R2(b,c,d,e,a,29); R2(a,b,c,d,e,30); R2(e,a,b,c,d,31);
105*dd28bebdSAlex Bennée R2(d,e,a,b,c,32); R2(c,d,e,a,b,33); R2(b,c,d,e,a,34); R2(a,b,c,d,e,35);
106*dd28bebdSAlex Bennée R2(e,a,b,c,d,36); R2(d,e,a,b,c,37); R2(c,d,e,a,b,38); R2(b,c,d,e,a,39);
107*dd28bebdSAlex Bennée R3(a,b,c,d,e,40); R3(e,a,b,c,d,41); R3(d,e,a,b,c,42); R3(c,d,e,a,b,43);
108*dd28bebdSAlex Bennée R3(b,c,d,e,a,44); R3(a,b,c,d,e,45); R3(e,a,b,c,d,46); R3(d,e,a,b,c,47);
109*dd28bebdSAlex Bennée R3(c,d,e,a,b,48); R3(b,c,d,e,a,49); R3(a,b,c,d,e,50); R3(e,a,b,c,d,51);
110*dd28bebdSAlex Bennée R3(d,e,a,b,c,52); R3(c,d,e,a,b,53); R3(b,c,d,e,a,54); R3(a,b,c,d,e,55);
111*dd28bebdSAlex Bennée R3(e,a,b,c,d,56); R3(d,e,a,b,c,57); R3(c,d,e,a,b,58); R3(b,c,d,e,a,59);
112*dd28bebdSAlex Bennée R4(a,b,c,d,e,60); R4(e,a,b,c,d,61); R4(d,e,a,b,c,62); R4(c,d,e,a,b,63);
113*dd28bebdSAlex Bennée R4(b,c,d,e,a,64); R4(a,b,c,d,e,65); R4(e,a,b,c,d,66); R4(d,e,a,b,c,67);
114*dd28bebdSAlex Bennée R4(c,d,e,a,b,68); R4(b,c,d,e,a,69); R4(a,b,c,d,e,70); R4(e,a,b,c,d,71);
115*dd28bebdSAlex Bennée R4(d,e,a,b,c,72); R4(c,d,e,a,b,73); R4(b,c,d,e,a,74); R4(a,b,c,d,e,75);
116*dd28bebdSAlex Bennée R4(e,a,b,c,d,76); R4(d,e,a,b,c,77); R4(c,d,e,a,b,78); R4(b,c,d,e,a,79);
117*dd28bebdSAlex Bennée /* Add the working vars back into context.state[] */
118*dd28bebdSAlex Bennée state[0] += a;
119*dd28bebdSAlex Bennée state[1] += b;
120*dd28bebdSAlex Bennée state[2] += c;
121*dd28bebdSAlex Bennée state[3] += d;
122*dd28bebdSAlex Bennée state[4] += e;
123*dd28bebdSAlex Bennée /* Wipe variables */
124*dd28bebdSAlex Bennée a = b = c = d = e = 0;
125*dd28bebdSAlex Bennée #ifdef SHA1HANDSOFF
126*dd28bebdSAlex Bennée memset(block, '\0', sizeof(block));
127*dd28bebdSAlex Bennée #endif
128*dd28bebdSAlex Bennée }
129*dd28bebdSAlex Bennée
130*dd28bebdSAlex Bennée
131*dd28bebdSAlex Bennée /* SHA1Init - Initialize new context */
132*dd28bebdSAlex Bennée
SHA1Init(SHA1_CTX * context)133*dd28bebdSAlex Bennée void SHA1Init(SHA1_CTX* context)
134*dd28bebdSAlex Bennée {
135*dd28bebdSAlex Bennée /* SHA1 initialization constants */
136*dd28bebdSAlex Bennée context->state[0] = 0x67452301;
137*dd28bebdSAlex Bennée context->state[1] = 0xEFCDAB89;
138*dd28bebdSAlex Bennée context->state[2] = 0x98BADCFE;
139*dd28bebdSAlex Bennée context->state[3] = 0x10325476;
140*dd28bebdSAlex Bennée context->state[4] = 0xC3D2E1F0;
141*dd28bebdSAlex Bennée context->count[0] = context->count[1] = 0;
142*dd28bebdSAlex Bennée }
143*dd28bebdSAlex Bennée
144*dd28bebdSAlex Bennée
145*dd28bebdSAlex Bennée /* Run your data through this. */
146*dd28bebdSAlex Bennée
SHA1Update(SHA1_CTX * context,const unsigned char * data,uint32_t len)147*dd28bebdSAlex Bennée void SHA1Update(SHA1_CTX* context, const unsigned char* data, uint32_t len)
148*dd28bebdSAlex Bennée {
149*dd28bebdSAlex Bennée uint32_t i;
150*dd28bebdSAlex Bennée uint32_t j;
151*dd28bebdSAlex Bennée
152*dd28bebdSAlex Bennée j = context->count[0];
153*dd28bebdSAlex Bennée if ((context->count[0] += len << 3) < j)
154*dd28bebdSAlex Bennée context->count[1]++;
155*dd28bebdSAlex Bennée context->count[1] += (len>>29);
156*dd28bebdSAlex Bennée j = (j >> 3) & 63;
157*dd28bebdSAlex Bennée if ((j + len) > 63) {
158*dd28bebdSAlex Bennée memcpy(&context->buffer[j], data, (i = 64-j));
159*dd28bebdSAlex Bennée SHA1Transform(context->state, context->buffer);
160*dd28bebdSAlex Bennée for ( ; i + 63 < len; i += 64) {
161*dd28bebdSAlex Bennée SHA1Transform(context->state, &data[i]);
162*dd28bebdSAlex Bennée }
163*dd28bebdSAlex Bennée j = 0;
164*dd28bebdSAlex Bennée }
165*dd28bebdSAlex Bennée else i = 0;
166*dd28bebdSAlex Bennée memcpy(&context->buffer[j], &data[i], len - i);
167*dd28bebdSAlex Bennée }
168*dd28bebdSAlex Bennée
169*dd28bebdSAlex Bennée
170*dd28bebdSAlex Bennée /* Add padding and return the message digest. */
171*dd28bebdSAlex Bennée
SHA1Final(unsigned char digest[20],SHA1_CTX * context)172*dd28bebdSAlex Bennée void SHA1Final(unsigned char digest[20], SHA1_CTX* context)
173*dd28bebdSAlex Bennée {
174*dd28bebdSAlex Bennée unsigned i;
175*dd28bebdSAlex Bennée unsigned char finalcount[8];
176*dd28bebdSAlex Bennée unsigned char c;
177*dd28bebdSAlex Bennée
178*dd28bebdSAlex Bennée #if 0 /* untested "improvement" by DHR */
179*dd28bebdSAlex Bennée /* Convert context->count to a sequence of bytes
180*dd28bebdSAlex Bennée * in finalcount. Second element first, but
181*dd28bebdSAlex Bennée * big-endian order within element.
182*dd28bebdSAlex Bennée * But we do it all backwards.
183*dd28bebdSAlex Bennée */
184*dd28bebdSAlex Bennée unsigned char *fcp = &finalcount[8];
185*dd28bebdSAlex Bennée
186*dd28bebdSAlex Bennée for (i = 0; i < 2; i++)
187*dd28bebdSAlex Bennée {
188*dd28bebdSAlex Bennée uint32_t t = context->count[i];
189*dd28bebdSAlex Bennée int j;
190*dd28bebdSAlex Bennée
191*dd28bebdSAlex Bennée for (j = 0; j < 4; t >>= 8, j++)
192*dd28bebdSAlex Bennée *--fcp = (unsigned char) t;
193*dd28bebdSAlex Bennée }
194*dd28bebdSAlex Bennée #else
195*dd28bebdSAlex Bennée for (i = 0; i < 8; i++) {
196*dd28bebdSAlex Bennée finalcount[i] = (unsigned char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
197*dd28bebdSAlex Bennée >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255); /* Endian independent */
198*dd28bebdSAlex Bennée }
199*dd28bebdSAlex Bennée #endif
200*dd28bebdSAlex Bennée c = 0200;
201*dd28bebdSAlex Bennée SHA1Update(context, &c, 1);
202*dd28bebdSAlex Bennée while ((context->count[0] & 504) != 448) {
203*dd28bebdSAlex Bennée c = 0000;
204*dd28bebdSAlex Bennée SHA1Update(context, &c, 1);
205*dd28bebdSAlex Bennée }
206*dd28bebdSAlex Bennée SHA1Update(context, finalcount, 8); /* Should cause a SHA1Transform() */
207*dd28bebdSAlex Bennée for (i = 0; i < 20; i++) {
208*dd28bebdSAlex Bennée digest[i] = (unsigned char)
209*dd28bebdSAlex Bennée ((context->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
210*dd28bebdSAlex Bennée }
211*dd28bebdSAlex Bennée /* Wipe variables */
212*dd28bebdSAlex Bennée memset(context, '\0', sizeof(*context));
213*dd28bebdSAlex Bennée memset(&finalcount, '\0', sizeof(finalcount));
214*dd28bebdSAlex Bennée }
215*dd28bebdSAlex Bennée /* ================ end of sha1.c ================ */
216*dd28bebdSAlex Bennée
217*dd28bebdSAlex Bennée #define BUFSIZE 4096
218*dd28bebdSAlex Bennée
219*dd28bebdSAlex Bennée int
main(int argc,char ** argv)220*dd28bebdSAlex Bennée main(int argc, char **argv)
221*dd28bebdSAlex Bennée {
222*dd28bebdSAlex Bennée SHA1_CTX ctx;
223*dd28bebdSAlex Bennée unsigned char hash[20], buf[BUFSIZE];
224*dd28bebdSAlex Bennée int i;
225*dd28bebdSAlex Bennée
226*dd28bebdSAlex Bennée for(i=0;i<BUFSIZE;i++)
227*dd28bebdSAlex Bennée buf[i] = i;
228*dd28bebdSAlex Bennée
229*dd28bebdSAlex Bennée SHA1Init(&ctx);
230*dd28bebdSAlex Bennée for(i=0;i<1000;i++)
231*dd28bebdSAlex Bennée SHA1Update(&ctx, buf, BUFSIZE);
232*dd28bebdSAlex Bennée SHA1Final(hash, &ctx);
233*dd28bebdSAlex Bennée
234*dd28bebdSAlex Bennée printf("SHA1=");
235*dd28bebdSAlex Bennée for(i=0;i<20;i++)
236*dd28bebdSAlex Bennée printf("%02x", hash[i]);
237*dd28bebdSAlex Bennée printf("\n");
238*dd28bebdSAlex Bennée return 0;
239*dd28bebdSAlex Bennée }
240