libjava/gnu/gcj/io/shs.cc

   1
   2 /* --------------------------------- SHS.CC ------------------------------- */
   3
   4 /*
   5  * NIST proposed Secure Hash Standard.
   6  *
   7  * Written 2 September 1992, Peter C. Gutmann.
   8  * This implementation placed in the public domain.
   9  *
  10  * Comments to pgut1@cs.aukuni.ac.nz
  11  */
  12
  13 #include <string.h>
  14 #include "shs.h"
  15
  16 /* The SHS f()-functions */
  17
  18 #define f1(x,y,z)   ( ( x & y ) | ( ~x & z ) )            /* Rounds  0-19 */
  19 #define f2(x,y,z)   ( x ^ y ^ z )                         /* Rounds 20-39 */
  20 #define f3(x,y,z)   ( ( x & y ) | ( x & z ) | ( y & z ) ) /* Rounds 40-59 */
  21 #define f4(x,y,z)   ( x ^ y ^ z )                         /* Rounds 60-79 */
  22
  23 /* The SHS Mysterious Constants */
  24
  25 #define K1  0x5A827999L         /* Rounds  0-19 */
  26 #define K2  0x6ED9EBA1L         /* Rounds 20-39 */
  27 #define K3  0x8F1BBCDCL         /* Rounds 40-59 */
  28 #define K4  0xCA62C1D6L         /* Rounds 60-79 */
  29
  30 /* SHS initial values */
  31
  32 #define h0init  0x67452301L
  33 #define h1init  0xEFCDAB89L
  34 #define h2init  0x98BADCFEL
  35 #define h3init  0x10325476L
  36 #define h4init  0xC3D2E1F0L
  37
  38 /* 32-bit rotate - kludged with shifts */
  39
  40 #define S(n,X)  ((X << n) | (X >> (32 - n)))
  41
  42 /* The initial expanding function */
  43
  44 #define expand(count)   W [count] = W [count - 3] ^ W [count - 8] ^ W [count - 14] ^ W [count - 16]
  45
  46 /* The four SHS sub-rounds */
  47
  48 #define subRound1(count)    \
  49         { \
  50                 temp = S (5, A) + f1 (B, C, D) + E + W [count] + K1; \
  51                 E = D; \
  52                 D = C; \
  53                 C = S (30, B); \
  54                 B = A; \
  55                 A = temp; \
  56         }
  57
  58 #define subRound2(count)    \
  59         { \
  60                 temp = S (5, A) + f2 (B, C, D) + E + W [count] + K2; \
  61                 E = D; \
  62                 D = C; \
  63                 C = S (30, B); \
  64                 B = A; \
  65                 A = temp; \
  66         }
  67
  68 #define subRound3(count)    \
  69         { \
  70                 temp = S (5, A) + f3 (B, C, D) + E + W [count] + K3; \
  71                 E = D; \
  72                 D = C; \
  73                 C = S (30, B); \
  74                 B = A; \
  75                 A = temp; \
  76         }
  77
  78 #define subRound4(count)    \
  79         { \
  80                 temp = S (5, A) + f4 (B, C, D) + E + W [count] + K4; \
  81                 E = D; \
  82                 D = C; \
  83                 C = S (30, B); \
  84                 B = A; \
  85                 A = temp; \
  86         }
  87
  88 /* The two buffers of 5 32-bit words */
  89
  90 LONG h0, h1, h2, h3, h4;
  91 LONG A, B, C, D, E;
  92
  93 local void byteReverse OF((LONG *buffer, int byteCount));
  94 void shsTransform OF((SHS_INFO *shsInfo));
  95
  96 /* Initialize the SHS values */
  97
  98 void shsInit (SHS_INFO *shsInfo)
  99 {
 100         /* Set the h-vars to their initial values */
 101         shsInfo->digest [0] = h0init;
 102         shsInfo->digest [1] = h1init;
 103         shsInfo->digest [2] = h2init;
 104         shsInfo->digest [3] = h3init;
 105         shsInfo->digest [4] = h4init;
 106
 107         /* Initialise bit count */
 108         shsInfo->countLo = shsInfo->countHi = 0L;
 109 }
 110
 111 /*
 112  * Perform the SHS transformation.  Note that this code, like MD5, seems to
 113  * break some optimizing compilers - it may be necessary to split it into
 114  * sections, eg based on the four subrounds
 115  */
 116
 117 void shsTransform (SHS_INFO *shsInfo)
 118 {
 119         LONG W [80], temp;
 120         int i;
 121
 122         /* Step A.      Copy the data buffer into the local work buffer */
 123         for (i = 0; i < 16; i++)
 124                 W [i] = shsInfo->data [i];
 125
 126         /* Step B.      Expand the 16 words into 64 temporary data words */
 127         expand (16); expand (17); expand (18); expand (19); expand (20);
 128         expand (21); expand (22); expand (23); expand (24); expand (25);
 129         expand (26); expand (27); expand (28); expand (29); expand (30);
 130         expand (31); expand (32); expand (33); expand (34); expand (35);
 131         expand (36); expand (37); expand (38); expand (39); expand (40);
 132         expand (41); expand (42); expand (43); expand (44); expand (45);
 133         expand (46); expand (47); expand (48); expand (49); expand (50);
 134         expand (51); expand (52); expand (53); expand (54); expand (55);
 135         expand (56); expand (57); expand (58); expand (59); expand (60);
 136         expand (61); expand (62); expand (63); expand (64); expand (65);
 137         expand (66); expand (67); expand (68); expand (69); expand (70);
 138         expand (71); expand (72); expand (73); expand (74); expand (75);
 139         expand (76); expand (77); expand (78); expand (79);
 140
 141         /* Step C.      Set up first buffer */
 142         A = shsInfo->digest [0];
 143         B = shsInfo->digest [1];
 144         C = shsInfo->digest [2];
 145         D = shsInfo->digest [3];
 146         E = shsInfo->digest [4];
 147
 148         /* Step D.      Serious mangling, divided into four sub-rounds */
 149         subRound1  (0); subRound1  (1); subRound1  (2); subRound1  (3);
 150         subRound1  (4); subRound1  (5); subRound1  (6); subRound1  (7);
 151         subRound1  (8); subRound1  (9); subRound1 (10); subRound1 (11);
 152         subRound1 (12); subRound1 (13); subRound1 (14); subRound1 (15);
 153         subRound1 (16); subRound1 (17); subRound1 (18); subRound1 (19);
 154
 155         subRound2 (20); subRound2 (21); subRound2 (22); subRound2 (23);
 156         subRound2 (24); subRound2 (25); subRound2 (26); subRound2 (27);
 157         subRound2 (28); subRound2 (29); subRound2 (30); subRound2 (31);
 158         subRound2 (32); subRound2 (33); subRound2 (34); subRound2 (35);
 159         subRound2 (36); subRound2 (37); subRound2 (38); subRound2 (39);
 160
 161         subRound3 (40); subRound3 (41); subRound3 (42); subRound3 (43);
 162         subRound3 (44); subRound3 (45); subRound3 (46); subRound3 (47);
 163         subRound3 (48); subRound3 (49); subRound3 (50); subRound3 (51);
 164         subRound3 (52); subRound3 (53); subRound3 (54); subRound3 (55);
 165         subRound3 (56); subRound3 (57); subRound3 (58); subRound3 (59);
 166
 167         subRound4 (60); subRound4 (61); subRound4 (62); subRound4 (63);
 168         subRound4 (64); subRound4 (65); subRound4 (66); subRound4 (67);
 169         subRound4 (68); subRound4 (69); subRound4 (70); subRound4 (71);
 170         subRound4 (72); subRound4 (73); subRound4 (74); subRound4 (75);
 171         subRound4 (76); subRound4 (77); subRound4 (78); subRound4 (79);
 172
 173         /* Step E.      Build message digest */
 174         shsInfo->digest [0] += A;
 175         shsInfo->digest [1] += B;
 176         shsInfo->digest [2] += C;
 177         shsInfo->digest [3] += D;
 178         shsInfo->digest [4] += E;
 179 }
 180
 181 local void byteReverse (LONG *buffer, int byteCount)
 182 {
 183         LONG value;
 184         int count;
 185
 186         /*
 187          * Find out what the byte order is on this machine.
 188          * Big endian is for machines that place the most significant byte
 189          * first (eg. Sun SPARC). Little endian is for machines that place
 190          * the least significant byte first (eg. VAX).
 191          *
 192          * We figure out the byte order by stuffing a 2 byte string into a
 193          * short and examining the left byte. '@' = 0x40  and  'P' = 0x50
 194          * If the left byte is the 'high' byte, then it is 'big endian'.
 195          * If the left byte is the 'low' byte, then the machine is 'little
 196          * endian'.
 197          *
 198          *                          -- Shawn A. Clifford (sac@eng.ufl.edu)
 199          */
 200
 201         /*
 202          * Several bugs fixed       -- Pat Myrto (pat@rwing.uucp)
 203          */
 204
 205         if ((*(unsigned short *) ("@P") >> 8) == '@')
 206                 return;
 207
 208         byteCount /= sizeof (LONG);
 209         for (count = 0; count < byteCount; count++) {
 210                 value = (buffer [count] << 16) | (buffer [count] >> 16);
 211                 buffer [count] = ((value & 0xFF00FF00L) >> 8) | ((value & 0x00FF00FFL) << 8);
 212         }
 213 }
 214
 215 /*
 216  * Update SHS for a block of data.  This code assumes that the buffer size is
 217  * a multiple of SHS_BLOCKSIZE bytes long, which makes the code a lot more
 218  * efficient since it does away with the need to handle partial blocks
 219  * between calls to shsUpdate()
 220  */
 221
 222 void shsUpdate (SHS_INFO *shsInfo, BYTE *buffer, int count)
 223 {
 224         /* Update bitcount */
 225         if ((shsInfo->countLo + ((LONG) count << 3)) < shsInfo->countLo)
 226                  shsInfo->countHi++;    /* Carry from low to high bitCount */
 227         shsInfo->countLo += ((LONG) count << 3);
 228         shsInfo->countHi += ((LONG) count >> 29);
 229
 230         /* Process data in SHS_BLOCKSIZE chunks */
 231         while (count >= SHS_BLOCKSIZE) {
 232                 memcpy (shsInfo->data, buffer, SHS_BLOCKSIZE);
 233                 byteReverse (shsInfo->data, SHS_BLOCKSIZE);
 234                 shsTransform (shsInfo);
 235                 buffer += SHS_BLOCKSIZE;
 236                 count -= SHS_BLOCKSIZE;
 237         }
 238
 239         /*
 240          * Handle any remaining bytes of data.
 241          * This should only happen once on the final lot of data
 242          */
 243         memcpy (shsInfo->data, buffer, count);
 244 }
 245
 246 void shsFinal (SHS_INFO *shsInfo)
 247 {
 248         int count;
 249         LONG lowBitcount = shsInfo->countLo, highBitcount = shsInfo->countHi;
 250
 251         /* Compute number of bytes mod 64 */
 252         count = (int) ((shsInfo->countLo >> 3) & 0x3F);
 253
 254         /*
 255          * Set the first char of padding to 0x80.
 256          * This is safe since there is always at least one byte free
 257          */
 258         ((BYTE *) shsInfo->data) [count++] = 0x80;
 259
 260         /* Pad out to 56 mod 64 */
 261         if (count > 56) {
 262                 /* Two lots of padding:  Pad the first block to 64 bytes */
 263                 memset ((BYTE *) shsInfo->data + count, 0, 64 - count);
 264                 byteReverse (shsInfo->data, SHS_BLOCKSIZE);
 265                 shsTransform (shsInfo);
 266
 267                 /* Now fill the next block with 56 bytes */
 268                 memset (shsInfo->data, 0, 56);
 269         } else
 270                 /* Pad block to 56 bytes */
 271                 memset ((BYTE *) shsInfo->data + count, 0, 56 - count);
 272         byteReverse (shsInfo->data, SHS_BLOCKSIZE);
 273
 274         /* Append length in bits and transform */
 275         shsInfo->data [14] = highBitcount;
 276         shsInfo->data [15] = lowBitcount;
 277
 278         shsTransform (shsInfo);
 279         byteReverse (shsInfo->data, SHS_DIGESTSIZE);
 280 }