Encodings update (IN PROGRESS)
[wimlib] / 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 tchar *filename, u8 md[SHA1_HASH_SIZE])
238 {
239         FILE *fp;
240         int ret;
241
242         fp = tfopen(filename, T("rb"));
243         if (!fp) {
244                 ERROR_WITH_ERRNO("Cannot open the file `%"TS"' 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                                  "`%"TS"'", filename);
252         }
253         fclose(fp);
254         return ret;
255 }