1 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
2 //  LibSha1
3 //
4 //  Implementation of SHA1 hash function.
5 //  Original author:  Steve Reid <sreid@sea-to-sky.net>
6 //  Contributions by: James H. Brown <jbrown@burgoyne.com>, Saul Kravitz <Saul.Kravitz@celera.com>,
7 //  and Ralph Giles <giles@ghostscript.com>
8 //  Modified by WaterJuice retaining Public Domain license.
9 //
10 //  This is free and unencumbered software released into the public domain - June 2013 waterjuice.org
11 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
12 
13 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
14 //  IMPORTS
15 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
16 
17 #include "LibSha1.h"
18 #include <memory.h>
19 
20 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
21 //  TYPES
22 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
23 
24 typedef union
25 {
26     uint8_t     c [64];
27     uint32_t    l [16];
28 } CHAR64LONG16;
29 
30 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
31 //  INTERNAL FUNCTIONS
32 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
33 
34 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
35 
36 // blk0() and blk() perform the initial expand.
37 #define blk0(i) (block->l[i] = (rol(block->l[i],24)&0xFF00FF00) \
38     |(rol(block->l[i],8)&0x00FF00FF))
39 
40 #define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] \
41     ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
42 
43 // (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1
44 #define R0(v,w,x,y,z,i)  z += ((w&(x^y))^y)     + blk0(i)+ 0x5A827999 + rol(v,5); w=rol(w,30);
45 #define R1(v,w,x,y,z,i)  z += ((w&(x^y))^y)     + blk(i) + 0x5A827999 + rol(v,5); w=rol(w,30);
46 #define R2(v,w,x,y,z,i)  z += (w^x^y)           + blk(i) + 0x6ED9EBA1 + rol(v,5); w=rol(w,30);
47 #define R3(v,w,x,y,z,i)  z += (((w|x)&y)|(w&x)) + blk(i) + 0x8F1BBCDC + rol(v,5); w=rol(w,30);
48 #define R4(v,w,x,y,z,i)  z += (w^x^y)           + blk(i) + 0xCA62C1D6 + rol(v,5); w=rol(w,30);
49 
50 
51 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
52 //  TransformFunction
53 //
54 //  Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm
55 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
56 static
57 void
TransformFunction(uint32_t state[5],const uint8_t buffer[64])58     TransformFunction
59     (
60         uint32_t            state[5],
61         const uint8_t       buffer[64]
62     )
63 {
64     uint32_t            a;
65     uint32_t            b;
66     uint32_t            c;
67     uint32_t            d;
68     uint32_t            e;
69     uint8_t             workspace[64];
70     CHAR64LONG16*       block = (CHAR64LONG16*) workspace;
71 
72     memcpy( block, buffer, 64 );
73 
74     // Copy context->state[] to working vars
75     a = state[0];
76     b = state[1];
77     c = state[2];
78     d = state[3];
79     e = state[4];
80 
81     // 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled.
82     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);
83     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);
84     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);
85     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);
86     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);
87     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);
88     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);
89     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);
90     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);
91     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);
92     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);
93     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);
94     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);
95     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);
96     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);
97     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);
98     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);
99     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);
100     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);
101     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);
102 
103     // Add the working vars back into context.state[]
104     state[0] += a;
105     state[1] += b;
106     state[2] += c;
107     state[3] += d;
108     state[4] += e;
109 }
110 
111 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
112 //  PUBLIC FUNCTIONS
113 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
114 
115 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
116 //  Sha1Initialise
117 //
118 //  Initialises an SHA1 Context. Use this to initialise/reset a context.
119 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
120 void
Sha1Initialise(Sha1Context * Context)121     Sha1Initialise
122     (
123         Sha1Context*                Context
124     )
125 {
126     // SHA1 initialization constants
127     Context->State[0] = 0x67452301;
128     Context->State[1] = 0xEFCDAB89;
129     Context->State[2] = 0x98BADCFE;
130     Context->State[3] = 0x10325476;
131     Context->State[4] = 0xC3D2E1F0;
132     Context->Count[0] = 0;
133     Context->Count[1] = 0;
134 }
135 
136 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
137 //  Sha1Update
138 //
139 //  Adds data to the SHA1 context. This will process the data and update the internal state of the context. Keep on
140 //  calling this function until all the data has been added. Then call Sha1Finalise to calculate the hash.
141 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
142 void
Sha1Update(Sha1Context * Context,void * Buffer,uint32_t BufferSize)143     Sha1Update
144     (
145         Sha1Context*        Context,
146         void*               Buffer,
147         uint32_t            BufferSize
148     )
149 {
150     uint32_t    i;
151     uint32_t    j;
152 
153     j = (Context->Count[0] >> 3) & 63;
154     if( (Context->Count[0] += BufferSize << 3) < (BufferSize << 3) )
155     {
156         Context->Count[1]++;
157     }
158 
159     Context->Count[1] += (BufferSize >> 29);
160     if( (j + BufferSize) > 63 )
161     {
162         i = 64 - j;
163         memcpy( &Context->Buffer[j], Buffer, i );
164         TransformFunction(Context->State, Context->Buffer);
165         for( ; i + 63 < BufferSize; i += 64 )
166         {
167             TransformFunction(Context->State, (uint8_t*)Buffer + i);
168         }
169         j = 0;
170     }
171     else
172     {
173         i = 0;
174     }
175 
176     memcpy( &Context->Buffer[j], &((uint8_t*)Buffer)[i], BufferSize - i );
177 }
178 
179 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
180 //  Sha1Finalise
181 //
182 //  Performs the final calculation of the hash and returns the digest (20 byte buffer containing 160bit hash). After
183 //  calling this, Sha1Initialised must be used to reuse the context.
184 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
185 void
Sha1Finalise(Sha1Context * Context,SHA1_HASH * Digest)186     Sha1Finalise
187     (
188         Sha1Context*                Context,
189         SHA1_HASH*                  Digest
190     )
191 {
192     uint32_t    i;
193     uint8_t     finalcount[8];
194 
195     for( i=0; i<8; i++ )
196     {
197         finalcount[i] = (unsigned char)((Context->Count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
198          >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);  // Endian independent
199     }
200     Sha1Update( Context, (uint8_t*)"\x80", 1 );
201     while( (Context->Count[0] & 504) != 448 )
202     {
203         Sha1Update( Context, (uint8_t*)"\0", 1 );
204     }
205 
206     Sha1Update( Context, finalcount, 8 );  // Should cause a Sha1TransformFunction()
207     for( i=0; i<SHA1_HASH_SIZE; i++ )
208     {
209         Digest->bytes[i] = (uint8_t)((Context->State[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
210     }
211 }
212 
213