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

   1 /*
   2  * sha1.c
   3  *
   4  * Copyright (C) 2012 Eric Biggers
   5  *
   6  * Parts of this file are based on public domain code written by Steve Reid.
   7  *
   8  * wimlib - Library for working with WIM files
   9  *
  10  * This library is free software; you can redistribute it and/or modify it under
  11  * the terms of the GNU Lesser General Public License as published by the Free
  12  * Software Foundation; either version 2.1 of the License, or (at your option) any
  13  * later version.
  14  *
  15  * This library is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT ANY
  16  * WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A
  17  * PARTICULAR PURPOSE. See the GNU Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public License along
  20  * with this library; if not, write to the Free Software Foundation, Inc., 59
  21  * Temple Place, Suite 330, Boston, MA 02111-1307 USA
  22  */
  23
  24 #include "util.h"
  25 #include "wimlib.h"
  26 #include "sha1.h"
  27 #include "endianness.h"
  28 #include <string.h>
  29
  30 /* The SHA1 support in wimlib can use an external libcrypto (part of openssl) or
  31  * use a built-in SHA1 function.  The built-in functions are either based on
  32  * Steve Reid's public domain code, or based on Intel's SSSE3 SHA1 code.
  33  */
  34
  35 const u8 empty_file_sha1sum[SHA1_HASH_SIZE] = {
  36         0xda, 0x39, 0xa3, 0xee, 0x5e, 0x6b, 0x4b, 0x0d, 0x32, 0x55,
  37         0xbf, 0xef, 0x95, 0x60, 0x18, 0x90, 0xaf, 0xd8, 0x07, 0x09,
  38 };
  39
  40
  41 #ifdef WITH_LIBCRYPTO
  42
  43 #define sha1_init     SHA1_Init
  44 #define sha1_update   SHA1_Update
  45 #define sha1_final    SHA1_Final
  46
  47 #else /* WITH_LIBCRYPTO */
  48
  49 typedef struct {
  50     u32 state[5];
  51     u32 count[2];
  52     u8  buffer[64];
  53 } SHA_CTX;
  54
  55 #ifdef ENABLE_SSSE3_SHA1
  56 extern void sha1_update_intel(int *hash, const char* input, size_t num_blocks);
  57
  58 static inline void sha1_update(SHA_CTX *context, const void *data, size_t len)
  59 {
  60         sha1_update_intel((int*)&context->state, data, len / 64);
  61         size_t j = (context->count[0] >> 3) & 63;
  62         if ((context->count[0] += len << 3) < (len << 3)) context->count[1]++;
  63         context->count[1] += (len >> 29);
  64 }
  65
  66 #include <stdlib.h>
  67 void ssse3_not_found()
  68 {
  69         fprintf(stderr,
  70 "Cannot calculate SHA1 message digest: CPU does not support SSSE3\n"
  71 "instructions!  Recompile wimlib without the --enable-ssse3-sha1 flag\n"
  72 "to use wimlib on this CPU.\n");
  73         abort();
  74 }
  75 #endif
  76
  77 /*  Initialize new context */
  78 static void sha1_init(SHA_CTX* context)
  79 {
  80         /* SHA1 initialization constants */
  81         context->state[0] = 0x67452301;
  82         context->state[1] = 0xEFCDAB89;
  83         context->state[2] = 0x98BADCFE;
  84         context->state[3] = 0x10325476;
  85         context->state[4] = 0xC3D2E1F0;
  86         context->count[0] = context->count[1] = 0;
  87 }
  88
  89 #ifndef ENABLE_SSSE3_SHA1
  90
  91 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
  92
  93 /* blk0() and blk() perform the initial expand. */
  94 /* I got the idea of expanding during the round function from SSLeay */
  95 /* FIXME: can we do this in an endian-proof way? */
  96 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  97 #define blk0(i) block->l[i]
  98 #else
  99 #define blk0(i) (block->l[i] = (rol(block->l[i],24)&0xFF00FF00) \
 100     |(rol(block->l[i],8)&0x00FF00FF))
 101 #endif
 102 #define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] \
 103     ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
 104
 105 /* (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1 */
 106 #define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
 107 #define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
 108 #define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
 109 #define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
 110 #define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
 111
 112 /* Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm. */
 113 static void sha1_transform(u32 state[5], const u8 buffer[64])
 114 {
 115         u32 a, b, c, d, e;
 116         typedef union {
 117                 u8 c[64];
 118                 u32 l[16];
 119         } CHAR64LONG16;
 120         CHAR64LONG16* block;
 121
 122         u8 workspace[64];
 123         block = (CHAR64LONG16*)workspace;
 124         memcpy(block, buffer, 64);
 125
 126         /* Copy context->state[] to working vars */
 127         a = state[0];
 128         b = state[1];
 129         c = state[2];
 130         d = state[3];
 131         e = state[4];
 132
 133         /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
 134         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);
 135         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);
 136         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);
 137         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);
 138         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);
 139         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);
 140         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);
 141         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);
 142         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);
 143         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);
 144         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);
 145         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);
 146         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);
 147         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);
 148         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);
 149         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);
 150         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);
 151         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);
 152         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);
 153         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);
 154
 155         /* Add the working vars back into context.state[] */
 156         state[0] += a;
 157         state[1] += b;
 158         state[2] += c;
 159         state[3] += d;
 160         state[4] += e;
 161 }
 162
 163 /* Run your data through this. */
 164 static void sha1_update(SHA_CTX* context, const u8* data, const size_t len)
 165 {
 166         size_t i, j;
 167
 168         j = (context->count[0] >> 3) & 63;
 169         if ((context->count[0] += len << 3) < (len << 3))
 170                 context->count[1]++;
 171         context->count[1] += (len >> 29);
 172         if ((j + len) > 63) {
 173                 i = 64 - j;
 174                 memcpy(&context->buffer[j], data, i);
 175                 sha1_transform(context->state, context->buffer);
 176                 for ( ; i + 63 < len; i += 64)
 177                         sha1_transform(context->state, data + i);
 178                 j = 0;
 179         } else  {
 180                 i = 0;
 181         }
 182         memcpy(&context->buffer[j], &data[i], len - i);
 183 }
 184 #endif
 185
 186 /* Add padding and return the message digest. */
 187 static void sha1_final(u8 *md, SHA_CTX* context)
 188 {
 189         u32 i;
 190         u8  finalcount[8];
 191
 192         for (i = 0; i < 8; i++) {
 193                 finalcount[i] = (unsigned char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
 194                                         >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);  /* Endian independent */
 195         }
 196         sha1_update(context, (u8 *)"\200", 1);
 197         while ((context->count[0] & 504) != 448) {
 198                 sha1_update(context, (u8 *)"\0", 1);
 199         }
 200         sha1_update(context, finalcount, 8);  /* Should cause a SHA1_Transform() */
 201         for (i = 0; i < SHA1_HASH_SIZE; i++) {
 202                 md[i] = (u8)((context->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
 203         }
 204 }
 205
 206 void sha1_buffer(const void *buffer, size_t len, void *md)
 207 {
 208         SHA_CTX ctx;
 209         sha1_init(&ctx);
 210         sha1_update(&ctx, buffer, len);
 211         sha1_final(md, &ctx);
 212 }
 213
 214 #endif /* WITH_LIBCRYPTO */
 215
 216 static int sha1_stream(FILE *fp, void *md)
 217 {
 218         char buf[BUFFER_SIZE];
 219         size_t bytes_read;
 220         SHA_CTX ctx;
 221         sha1_init(&ctx);
 222         while (1) {
 223                 bytes_read = fread(buf, 1, sizeof(buf), fp);
 224                 sha1_update(&ctx, buf, bytes_read);
 225                 if (bytes_read < sizeof(buf)) {
 226                         if (ferror(fp))
 227                                 return WIMLIB_ERR_READ;
 228                         break;
 229                 }
 230         }
 231         sha1_final(md, &ctx);
 232         return 0;
 233
 234 }
 235
 236 /* Calculates the SHA1 message digest given the name of a file.  @md must point
 237  * to a buffer of length 20 bytes into which the message digest is written.
 238  */
 239 int sha1sum(const char *filename, void *md)
 240 {
 241         FILE *fp;
 242         int ret;
 243
 244         fp = fopen(filename, "rb");
 245         if (!fp) {
 246                 ERROR("Cannot open the file `%s' for reading: %m\n", filename);
 247                 return WIMLIB_ERR_OPEN;
 248         }
 249         ret = sha1_stream(fp, md);
 250         fclose(fp);
 251         return ret;
 252 }