chiark - git - mdw - catacomb/blob - rmd256.c

   1 /* -*-c-*-
   2  *
   3  * $Id: rmd256.c,v 1.1 2000/07/09 21:30:31 mdw Exp $
   4  *
   5  * The RIPEMD-256 message digest function
   6  *
   7  * (c) 1998 Straylight/Edgeware
   8  */
   9
  10 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
  11  *
  12  * This file is part of Catacomb.
  13  *
  14  * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
  15  * it under the terms of the GNU Library General Public License as
  16  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  17  * License, or (at your option) any later version.
  18  *
  19  * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
  20  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  21  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  22  * GNU Library General Public License for more details.
  23  *
  24  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  25  * License along with Catacomb; if not, write to the Free
  26  * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  27  * MA 02111-1307, USA.
  28  */
  29
  30 /*----- Revision history --------------------------------------------------*
  31  *
  32  * $Log: rmd256.c,v $
  33  * Revision 1.1  2000/07/09 21:30:31  mdw
  34  * New RIPEMD variants.
  35  *
  36  */
  37
  38 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
  39
  40 #include <mLib/bits.h>
  41
  42 #include "ghash.h"
  43 #include "ghash-def.h"
  44 #include "hash.h"
  45 #include "rmd256.h"
  46
  47 /*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
  48
  49 /* --- @rmd256_compress@ --- *
  50  *
  51  * Arguments:   @rmd256_ctx *ctx@ = pointer to context block
  52  *              @const void *sbuf@ = pointer to buffer of appropriate size
  53  *
  54  * Returns:     ---
  55  *
  56  * Use:         RIPEMD-256 compression function.
  57  */
  58
  59 void rmd256_compress(rmd256_ctx *ctx, const void *sbuf)
  60 {
  61   uint32 a, b, c, d;
  62   uint32 A, B, C, D;
  63   uint32 buf[16];
  64
  65   /* --- Fetch the chaining variables --- */
  66
  67   a = ctx->a;
  68   b = ctx->b;
  69   c = ctx->c;
  70   d = ctx->d;
  71   A = ctx->A;
  72   B = ctx->B;
  73   C = ctx->C;
  74   D = ctx->D;
  75
  76   /* --- Fetch the buffer contents --- */
  77
  78   {
  79     int i;
  80     const octet *p;
  81
  82     for (i = 0, p = sbuf; i < 16; i++, p += 4)
  83       buf[i] = LOAD32_L(p);
  84   }
  85
  86   /* --- Definitions for round functions --- */
  87
  88 #define F(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
  89 #define G(x, y, z) (((x) & (y)) | (~(x) & (z)))
  90 #define H(x, y, z) (((x) | ~(y)) ^ (z))
  91 #define I(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & ~(z)))
  92
  93 #define T(w, x, y, z, i, r, f, k) do {                                  \
  94   uint32 _t = w + f(x, y, z) + buf[i] + k;                              \
  95   w = ROL32(_t, r);                                                     \
  96 } while (0)
  97
  98 #define F1(w, x, y, z, i, r) T(w, x, y, z, i, r, F, 0x00000000)
  99 #define G1(w, x, y, z, i, r) T(w, x, y, z, i, r, G, 0x5a827999)
 100 #define H1(w, x, y, z, i, r) T(w, x, y, z, i, r, H, 0x6ed9eba1)
 101 #define I1(w, x, y, z, i, r) T(w, x, y, z, i, r, I, 0x8f1bbcdc)
 102
 103 #define F2(w, x, y, z, i, r) T(w, x, y, z, i, r, I, 0x50a28be6)
 104 #define G2(w, x, y, z, i, r) T(w, x, y, z, i, r, H, 0x5c4dd124)
 105 #define H2(w, x, y, z, i, r) T(w, x, y, z, i, r, G, 0x6d703ef3)
 106 #define I2(w, x, y, z, i, r) T(w, x, y, z, i, r, F, 0x00000000)
 107
 108   /* --- First the left hand side --- */
 109
 110   F1(a, b, c, d,  0, 11);
 111   F1(d, a, b, c,  1, 14);
 112   F1(c, d, a, b,  2, 15);
 113   F1(b, c, d, a,  3, 12);
 114   F1(a, b, c, d,  4,  5);
 115   F1(d, a, b, c,  5,  8);
 116   F1(c, d, a, b,  6,  7);
 117   F1(b, c, d, a,  7,  9);
 118   F1(a, b, c, d,  8, 11);
 119   F1(d, a, b, c,  9, 13);
 120   F1(c, d, a, b, 10, 14);
 121   F1(b, c, d, a, 11, 15);
 122   F1(a, b, c, d, 12,  6);
 123   F1(d, a, b, c, 13,  7);
 124   F1(c, d, a, b, 14,  9);
 125   F1(b, c, d, a, 15,  8);
 126
 127   F2(A, B, C, D,  5,  8);
 128   F2(D, A, B, C, 14,  9);
 129   F2(C, D, A, B,  7,  9);
 130   F2(B, C, D, A,  0, 11);
 131   F2(A, B, C, D,  9, 13);
 132   F2(D, A, B, C,  2, 15);
 133   F2(C, D, A, B, 11, 15);
 134   F2(B, C, D, A,  4,  5);
 135   F2(A, B, C, D, 13,  7);
 136   F2(D, A, B, C,  6,  7);
 137   F2(C, D, A, B, 15,  8);
 138   F2(B, C, D, A,  8, 11);
 139   F2(A, B, C, D,  1, 14);
 140   F2(D, A, B, C, 10, 14);
 141   F2(C, D, A, B,  3, 12);
 142   F2(B, C, D, A, 12,  6);
 143
 144   G1(A, b, c, d,  7,  7);
 145   G1(d, A, b, c,  4,  6);
 146   G1(c, d, A, b, 13,  8);
 147   G1(b, c, d, A,  1, 13);
 148   G1(A, b, c, d, 10, 11);
 149   G1(d, A, b, c,  6,  9);
 150   G1(c, d, A, b, 15,  7);
 151   G1(b, c, d, A,  3, 15);
 152   G1(A, b, c, d, 12,  7);
 153   G1(d, A, b, c,  0, 12);
 154   G1(c, d, A, b,  9, 15);
 155   G1(b, c, d, A,  5,  9);
 156   G1(A, b, c, d,  2, 11);
 157   G1(d, A, b, c, 14,  7);
 158   G1(c, d, A, b, 11, 13);
 159   G1(b, c, d, A,  8, 12);
 160
 161   G2(a, B, C, D,  6,  9);
 162   G2(D, a, B, C, 11, 13);
 163   G2(C, D, a, B,  3, 15);
 164   G2(B, C, D, a,  7,  7);
 165   G2(a, B, C, D,  0, 12);
 166   G2(D, a, B, C, 13,  8);
 167   G2(C, D, a, B,  5,  9);
 168   G2(B, C, D, a, 10, 11);
 169   G2(a, B, C, D, 14,  7);
 170   G2(D, a, B, C, 15,  7);
 171   G2(C, D, a, B,  8, 12);
 172   G2(B, C, D, a, 12,  7);
 173   G2(a, B, C, D,  4,  6);
 174   G2(D, a, B, C,  9, 15);
 175   G2(C, D, a, B,  1, 13);
 176   G2(B, C, D, a,  2, 11);
 177
 178   H1(A, B, c, d,  3, 11);
 179   H1(d, A, B, c, 10, 13);
 180   H1(c, d, A, B, 14,  6);
 181   H1(B, c, d, A,  4,  7);
 182   H1(A, B, c, d,  9, 14);
 183   H1(d, A, B, c, 15,  9);
 184   H1(c, d, A, B,  8, 13);
 185   H1(B, c, d, A,  1, 15);
 186   H1(A, B, c, d,  2, 14);
 187   H1(d, A, B, c,  7,  8);
 188   H1(c, d, A, B,  0, 13);
 189   H1(B, c, d, A,  6,  6);
 190   H1(A, B, c, d, 13,  5);
 191   H1(d, A, B, c, 11, 12);
 192   H1(c, d, A, B,  5,  7);
 193   H1(B, c, d, A, 12,  5);
 194
 195   H2(a, b, C, D, 15,  9);
 196   H2(D, a, b, C,  5,  7);
 197   H2(C, D, a, b,  1, 15);
 198   H2(b, C, D, a,  3, 11);
 199   H2(a, b, C, D,  7,  8);
 200   H2(D, a, b, C, 14,  6);
 201   H2(C, D, a, b,  6,  6);
 202   H2(b, C, D, a,  9, 14);
 203   H2(a, b, C, D, 11, 12);
 204   H2(D, a, b, C,  8, 13);
 205   H2(C, D, a, b, 12,  5);
 206   H2(b, C, D, a,  2, 14);
 207   H2(a, b, C, D, 10, 13);
 208   H2(D, a, b, C,  0, 13);
 209   H2(C, D, a, b,  4,  7);
 210   H2(b, C, D, a, 13,  5);
 211
 212   I1(A, B, C, d,  1, 11);
 213   I1(d, A, B, C,  9, 12);
 214   I1(C, d, A, B, 11, 14);
 215   I1(B, C, d, A, 10, 15);
 216   I1(A, B, C, d,  0, 14);
 217   I1(d, A, B, C,  8, 15);
 218   I1(C, d, A, B, 12,  9);
 219   I1(B, C, d, A,  4,  8);
 220   I1(A, B, C, d, 13,  9);
 221   I1(d, A, B, C,  3, 14);
 222   I1(C, d, A, B,  7,  5);
 223   I1(B, C, d, A, 15,  6);
 224   I1(A, B, C, d, 14,  8);
 225   I1(d, A, B, C,  5,  6);
 226   I1(C, d, A, B,  6,  5);
 227   I1(B, C, d, A,  2, 12);
 228
 229   I2(a, b, c, D,  8, 15);
 230   I2(D, a, b, c,  6,  5);
 231   I2(c, D, a, b,  4,  8);
 232   I2(b, c, D, a,  1, 11);
 233   I2(a, b, c, D,  3, 14);
 234   I2(D, a, b, c, 11, 14);
 235   I2(c, D, a, b, 15,  6);
 236   I2(b, c, D, a,  0, 14);
 237   I2(a, b, c, D,  5,  6);
 238   I2(D, a, b, c, 12,  9);
 239   I2(c, D, a, b,  2, 12);
 240   I2(b, c, D, a, 13,  9);
 241   I2(a, b, c, D,  9, 12);
 242   I2(D, a, b, c,  7,  5);
 243   I2(c, D, a, b, 10, 15);
 244   I2(b, c, D, a, 14,  8);
 245
 246   /* --- Recombine the two halves --- */
 247
 248   ctx->a += A;
 249   ctx->b += B;
 250   ctx->c += C;
 251   ctx->d += D;
 252   ctx->A += a;
 253   ctx->B += b;
 254   ctx->C += c;
 255   ctx->D += d;
 256 }
 257
 258 /* --- @rmd256_init@ --- *
 259  *
 260  * Arguments:   @rmd256_ctx *ctx@ = pointer to context block to initialize
 261  *
 262  * Returns:     ---
 263  *
 264  * Use:         Initializes a context block ready for hashing.
 265  */
 266
 267 void rmd256_init(rmd256_ctx *ctx)
 268 {
 269   ctx->a = 0x67452301;
 270   ctx->b = 0xefcdab89;
 271   ctx->c = 0x98badcfe;
 272   ctx->d = 0x10325476;
 273   ctx->A = 0x76543210;
 274   ctx->B = 0xfedcba98;
 275   ctx->C = 0x89abcdef;
 276   ctx->D = 0x01234567;
 277   ctx->off = 0;
 278   ctx->nl = ctx->nh = 0;
 279 }
 280
 281 /* --- @rmd256_set@ --- *
 282  *
 283  * Arguments:   @rmd256_ctx *ctx@ = pointer to context block
 284  *              @const void *buf@ = pointer to state buffer
 285  *              @unsigned long count@ = current count of bytes processed
 286  *
 287  * Returns:     ---
 288  *
 289  * Use:         Initializes a context block from a given state.  This is
 290  *              useful in cases where the initial hash state is meant to be
 291  *              secret, e.g., for NMAC and HMAC support.
 292  */
 293
 294 void rmd256_set(rmd256_ctx *ctx, const void *buf, unsigned long count)
 295 {
 296   const octet *p = buf;
 297   ctx->a = LOAD32_L(p +  0);
 298   ctx->b = LOAD32_L(p +  4);
 299   ctx->c = LOAD32_L(p +  8);
 300   ctx->d = LOAD32_L(p + 12);
 301   ctx->A = LOAD32_L(p + 16);
 302   ctx->B = LOAD32_L(p + 20);
 303   ctx->C = LOAD32_L(p + 24);
 304   ctx->D = LOAD32_L(p + 28);
 305   ctx->off = 0;
 306   ctx->nl = U32(count);
 307   ctx->nh = U32(((count & ~MASK32) >> 16) >> 16);
 308 }
 309
 310 /* --- @rmd256_hash@ --- *
 311  *
 312  * Arguments:   @rmd256_ctx *ctx@ = pointer to context block
 313  *              @const void *buf@ = buffer of data to hash
 314  *              @size_t sz@ = size of buffer to hash
 315  *
 316  * Returns:     ---
 317  *
 318  * Use:         Hashes a buffer of data.  The buffer may be of any size and
 319  *              alignment.
 320  */
 321
 322 void rmd256_hash(rmd256_ctx *ctx, const void *buf, size_t sz)
 323 {
 324   HASH_BUFFER(RMD256, rmd256, ctx, buf, sz);
 325 }
 326
 327 /* --- @rmd256_done@ --- *
 328  *
 329  * Arguments:   @rmd256_ctx *ctx@ = pointer to context block
 330  *              @void *hash@ = pointer to output buffer
 331  *
 332  * Returns:     ---
 333  *
 334  * Use:         Returns the hash of the data read so far.
 335  */
 336
 337 void rmd256_done(rmd256_ctx *ctx, void *hash)
 338 {
 339   octet *p = hash;
 340   HASH_MD5STRENGTH(RMD256, rmd256, ctx);
 341   STORE32_L(p +  0, ctx->a);
 342   STORE32_L(p +  4, ctx->b);
 343   STORE32_L(p +  8, ctx->c);
 344   STORE32_L(p + 12, ctx->d);
 345   STORE32_L(p + 16, ctx->A);
 346   STORE32_L(p + 20, ctx->B);
 347   STORE32_L(p + 24, ctx->C);
 348   STORE32_L(p + 28, ctx->D);
 349 }
 350
 351 /* --- @rmd256_state@ --- *
 352  *
 353  * Arguments:   @rmd256_ctx *ctx@ = pointer to context
 354  *              @void *state@ = pointer to buffer for current state
 355  *
 356  * Returns:     Number of bytes written to the hash function so far.
 357  *
 358  * Use:         Returns the current state of the hash function such that
 359  *              it can be passed to @rmd256_set@.
 360  */
 361
 362 unsigned long rmd256_state(rmd256_ctx *ctx, void *state)
 363 {
 364   octet *p = state;
 365   STORE32_L(p +  0, ctx->a);
 366   STORE32_L(p +  4, ctx->b);
 367   STORE32_L(p +  8, ctx->c);
 368   STORE32_L(p + 12, ctx->d);
 369   STORE32_L(p + 16, ctx->A);
 370   STORE32_L(p + 20, ctx->B);
 371   STORE32_L(p + 24, ctx->C);
 372   STORE32_L(p + 28, ctx->D);
 373   return (ctx->nl | ((ctx->nh << 16) << 16));
 374 }
 375
 376 /* --- Generic interface --- */
 377
 378 GHASH_DEF(RMD256, rmd256)
 379
 380 /* --- Test code --- */
 381
 382 HASH_TEST(RMD256, rmd256)
 383
 384 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/