wimlib.net Git - wimlib/blob - src/sha1.c

   1 /*
   2  * sha1.c
   3  *
   4  * Parts of this file are based on public domain code written by Steve Reid.
   5  */
   6
   7 /*
   8  * Copyright (C) 2012, 2013 Eric Biggers
   9  *
  10  * This file is part of wimlib, a library for working with WIM files.
  11  *
  12  * wimlib is free software; you can redistribute it and/or modify it under the
  13  * terms of the GNU General Public License as published by the Free
  14  * Software Foundation; either version 3 of the License, or (at your option)
  15  * any later version.
  16  *
  17  * wimlib is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  18  * WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR
  19  * A PARTICULAR PURPOSE. See the GNU General Public License for more
  20  * details.
  21  *
  22  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  23  * along with wimlib; if not, see http://www.gnu.org/licenses/.
  24  */
  25
  26 #include "util.h"
  27 #include "wimlib.h"
  28 #include "sha1.h"
  29 #include "endianness.h"
  30 #include <string.h>
  31
  32 /* The SHA1 support in wimlib can use an external libcrypto (part of openssl) or
  33  * use a built-in SHA1 function.  The built-in functions are either based on
  34  * Steve Reid's public domain code, or based on Intel's SSSE3 SHA1 code.
  35  */
  36
  37 const u8 zero_hash[SHA1_HASH_SIZE] = {
  38         0, 0, 0, 0, 0,
  39         0, 0, 0, 0, 0,
  40         0, 0, 0, 0, 0,
  41         0, 0, 0, 0, 0,
  42 };
  43
  44
  45 #ifndef WITH_LIBCRYPTO
  46
  47 /*  Initialize new context */
  48 void
  49 sha1_init(SHA_CTX* context)
  50 {
  51         /* SHA1 initialization constants */
  52         context->state[0] = 0x67452301;
  53         context->state[1] = 0xEFCDAB89;
  54         context->state[2] = 0x98BADCFE;
  55         context->state[3] = 0x10325476;
  56         context->state[4] = 0xC3D2E1F0;
  57         context->count[0] = context->count[1] = 0;
  58 }
  59
  60 #ifdef ENABLE_SSSE3_SHA1
  61 extern void
  62 sha1_update_intel(int *hash, const void* input, size_t num_blocks);
  63
  64 void
  65 sha1_update(SHA_CTX *context, const void *data, size_t len)
  66 {
  67         sha1_update_intel((int*)&context->state, data, len / 64);
  68         size_t j = (context->count[0] >> 3) & 63;
  69         if ((context->count[0] += len << 3) < (len << 3)) context->count[1]++;
  70         context->count[1] += (len >> 29);
  71 }
  72 #include <stdlib.h>
  73 void
  74 ssse3_not_found()
  75 {
  76         fprintf(stderr,
  77 "Cannot calculate SHA1 message digest: CPU does not support SSSE3\n"
  78 "instructions!  Recompile wimlib without the --enable-ssse3-sha1 flag\n"
  79 "to use wimlib on this CPU.\n");
  80         abort();
  81 }
  82 #else /* ENABLE_SSSE3_SHA1 */
  83
  84 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
  85
  86 /* blk0() and blk() perform the initial expand. */
  87 /* I got the idea of expanding during the round function from SSLeay */
  88 /* FIXME: can we do this in an endian-proof way? */
  89 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  90 #define blk0(i) block->l[i]
  91 #else
  92 #define blk0(i) (block->l[i] = (rol(block->l[i],24)&0xFF00FF00) \
  93     |(rol(block->l[i],8)&0x00FF00FF))
  94 #endif
  95 #define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] \
  96     ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
  97
  98 /* (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1 */
  99 #define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
 100 #define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
 101 #define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
 102 #define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
 103 #define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
 104
 105 /* Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm. */
 106 static void
 107 sha1_transform(u32 state[5], const u8 buffer[64])
 108 {
 109         u32 a, b, c, d, e;
 110         typedef union {
 111                 u8 c[64];
 112                 u32 l[16];
 113         } CHAR64LONG16;
 114         CHAR64LONG16* block;
 115
 116         u8 workspace[64];
 117         block = (CHAR64LONG16*)workspace;
 118         memcpy(block, buffer, 64);
 119
 120         /* Copy context->state[] to working vars */
 121         a = state[0];
 122         b = state[1];
 123         c = state[2];
 124         d = state[3];
 125         e = state[4];
 126
 127         /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
 128         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);
 129         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);
 130         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);
 131         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);
 132         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);
 133         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);
 134         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);
 135         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);
 136         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);
 137         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);
 138         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);
 139         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);
 140         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);
 141         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);
 142         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);
 143         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);
 144         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);
 145         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);
 146         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);
 147         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);
 148
 149         /* Add the working vars back into context.state[] */
 150         state[0] += a;
 151         state[1] += b;
 152         state[2] += c;
 153         state[3] += d;
 154         state[4] += e;
 155 }
 156
 157 void
 158 sha1_update(SHA_CTX* context, const void *data, const size_t len)
 159 {
 160         size_t i, j;
 161
 162         j = (context->count[0] >> 3) & 63;
 163         if ((context->count[0] += len << 3) < (len << 3))
 164                 context->count[1]++;
 165         context->count[1] += (len >> 29);
 166         if ((j + len) > 63) {
 167                 i = 64 - j;
 168                 memcpy(&context->buffer[j], data, i);
 169                 sha1_transform(context->state, context->buffer);
 170                 for ( ; i + 63 < len; i += 64)
 171                         sha1_transform(context->state, data + i);
 172                 j = 0;
 173         } else  {
 174                 i = 0;
 175         }
 176         memcpy(&context->buffer[j], data + i, len - i);
 177 }
 178
 179 #endif /* !ENABLE_SSSE3_SHA1 */
 180
 181 /* Add padding and return the message digest. */
 182 void
 183 sha1_final(u8 md[SHA1_HASH_SIZE], SHA_CTX* context)
 184 {
 185         u32 i;
 186         u8  finalcount[8];
 187
 188         for (i = 0; i < 8; i++) {
 189                 finalcount[i] = (unsigned char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
 190                                         >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);  /* Endian independent */
 191         }
 192         sha1_update(context, (u8 *)"\200", 1);
 193         while ((context->count[0] & 504) != 448) {
 194                 sha1_update(context, (u8 *)"\0", 1);
 195         }
 196         sha1_update(context, finalcount, 8);  /* Should cause a sha1_transform() */
 197         for (i = 0; i < SHA1_HASH_SIZE; i++) {
 198                 md[i] = (u8)((context->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
 199         }
 200 }
 201
 202 void
 203 sha1_buffer(const void *buffer, size_t len, u8 md[SHA1_HASH_SIZE])
 204 {
 205         SHA_CTX ctx;
 206         sha1_init(&ctx);
 207         sha1_update(&ctx, buffer, len);
 208         sha1_final(md, &ctx);
 209 }
 210
 211 #endif /* !WITH_LIBCRYPTO */
 212
 213 static int
 214 sha1_stream(FILE *fp, u8 md[SHA1_HASH_SIZE])
 215 {
 216         char buf[BUFFER_SIZE];
 217         size_t bytes_read;
 218         SHA_CTX ctx;
 219         sha1_init(&ctx);
 220         while (1) {
 221                 bytes_read = fread(buf, 1, sizeof(buf), fp);
 222                 sha1_update(&ctx, buf, bytes_read);
 223                 if (bytes_read < sizeof(buf)) {
 224                         if (ferror(fp))
 225                                 return WIMLIB_ERR_READ;
 226                         break;
 227                 }
 228         }
 229         sha1_final(md, &ctx);
 230         return 0;
 231
 232 }
 233
 234 /* Calculates the SHA1 message digest of a file.  @md must point to a buffer of
 235  * length 20 bytes into which the message digest is written. */
 236 int
 237 sha1sum(const mbchar *filename, u8 md[SHA1_HASH_SIZE])
 238 {
 239         FILE *fp;
 240         int ret;
 241
 242         fp = fopen(filename, "rb");
 243         if (!fp) {
 244                 ERROR_WITH_ERRNO("Cannot open the file `%s' for reading",
 245                                  filename);
 246                 return WIMLIB_ERR_OPEN;
 247         }
 248         ret = sha1_stream(fp, md);
 249         if (ret != 0) {
 250                 ERROR_WITH_ERRNO("Error calculating SHA1 message digest of "
 251                                  "`%s'", filename);
 252         }
 253         fclose(fp);
 254         return ret;
 255 }