Branch data Line data Source code
1 : : // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
2 : : /*
3 : : * SHA1 routine optimized to do word accesses rather than byte accesses,
4 : : * and to avoid unnecessary copies into the context array.
5 : : *
6 : : * This was based on the git SHA1 implementation.
7 : : */
8 : :
9 : : #include <linux/kernel.h>
10 : : #include <linux/export.h>
11 : : #include <linux/bitops.h>
12 : : #include <linux/cryptohash.h>
13 : : #include <asm/unaligned.h>
14 : :
15 : : /*
16 : : * If you have 32 registers or more, the compiler can (and should)
17 : : * try to change the array[] accesses into registers. However, on
18 : : * machines with less than ~25 registers, that won't really work,
19 : : * and at least gcc will make an unholy mess of it.
20 : : *
21 : : * So to avoid that mess which just slows things down, we force
22 : : * the stores to memory to actually happen (we might be better off
23 : : * with a 'W(t)=(val);asm("":"+m" (W(t))' there instead, as
24 : : * suggested by Artur Skawina - that will also make gcc unable to
25 : : * try to do the silly "optimize away loads" part because it won't
26 : : * see what the value will be).
27 : : *
28 : : * Ben Herrenschmidt reports that on PPC, the C version comes close
29 : : * to the optimized asm with this (ie on PPC you don't want that
30 : : * 'volatile', since there are lots of registers).
31 : : *
32 : : * On ARM we get the best code generation by forcing a full memory barrier
33 : : * between each SHA_ROUND, otherwise gcc happily get wild with spilling and
34 : : * the stack frame size simply explode and performance goes down the drain.
35 : : */
36 : :
37 : : #ifdef CONFIG_X86
38 : : #define setW(x, val) (*(volatile __u32 *)&W(x) = (val))
39 : : #elif defined(CONFIG_ARM)
40 : : #define setW(x, val) do { W(x) = (val); __asm__("":::"memory"); } while (0)
41 : : #else
42 : : #define setW(x, val) (W(x) = (val))
43 : : #endif
44 : :
45 : : /* This "rolls" over the 512-bit array */
46 : : #define W(x) (array[(x)&15])
47 : :
48 : : /*
49 : : * Where do we get the source from? The first 16 iterations get it from
50 : : * the input data, the next mix it from the 512-bit array.
51 : : */
52 : : #define SHA_SRC(t) get_unaligned_be32((__u32 *)data + t)
53 : : #define SHA_MIX(t) rol32(W(t+13) ^ W(t+8) ^ W(t+2) ^ W(t), 1)
54 : :
55 : : #define SHA_ROUND(t, input, fn, constant, A, B, C, D, E) do { \
56 : : __u32 TEMP = input(t); setW(t, TEMP); \
57 : : E += TEMP + rol32(A,5) + (fn) + (constant); \
58 : : B = ror32(B, 2); } while (0)
59 : :
60 : : #define T_0_15(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_SRC, (((C^D)&B)^D) , 0x5a827999, A, B, C, D, E )
61 : : #define T_16_19(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (((C^D)&B)^D) , 0x5a827999, A, B, C, D, E )
62 : : #define T_20_39(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (B^C^D) , 0x6ed9eba1, A, B, C, D, E )
63 : : #define T_40_59(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, ((B&C)+(D&(B^C))) , 0x8f1bbcdc, A, B, C, D, E )
64 : : #define T_60_79(t, A, B, C, D, E) SHA_ROUND(t, SHA_MIX, (B^C^D) , 0xca62c1d6, A, B, C, D, E )
65 : :
66 : : /**
67 : : * sha_transform - single block SHA1 transform
68 : : *
69 : : * @digest: 160 bit digest to update
70 : : * @data: 512 bits of data to hash
71 : : * @array: 16 words of workspace (see note)
72 : : *
73 : : * This function generates a SHA1 digest for a single 512-bit block.
74 : : * Be warned, it does not handle padding and message digest, do not
75 : : * confuse it with the full FIPS 180-1 digest algorithm for variable
76 : : * length messages.
77 : : *
78 : : * Note: If the hash is security sensitive, the caller should be sure
79 : : * to clear the workspace. This is left to the caller to avoid
80 : : * unnecessary clears between chained hashing operations.
81 : : */
82 : 25952 : void sha_transform(__u32 *digest, const char *data, __u32 *array)
83 : : {
84 : : __u32 A, B, C, D, E;
85 : :
86 : 25952 : A = digest[0];
87 : 25952 : B = digest[1];
88 : 25952 : C = digest[2];
89 : 25952 : D = digest[3];
90 : 25952 : E = digest[4];
91 : :
92 : : /* Round 1 - iterations 0-16 take their input from 'data' */
93 : 51904 : T_0_15( 0, A, B, C, D, E);
94 : 51904 : T_0_15( 1, E, A, B, C, D);
95 : 51904 : T_0_15( 2, D, E, A, B, C);
96 : 51904 : T_0_15( 3, C, D, E, A, B);
97 : 51904 : T_0_15( 4, B, C, D, E, A);
98 : 51904 : T_0_15( 5, A, B, C, D, E);
99 : 51904 : T_0_15( 6, E, A, B, C, D);
100 : 51904 : T_0_15( 7, D, E, A, B, C);
101 : 51904 : T_0_15( 8, C, D, E, A, B);
102 : 51904 : T_0_15( 9, B, C, D, E, A);
103 : 51904 : T_0_15(10, A, B, C, D, E);
104 : 51904 : T_0_15(11, E, A, B, C, D);
105 : 51904 : T_0_15(12, D, E, A, B, C);
106 : 51904 : T_0_15(13, C, D, E, A, B);
107 : 51904 : T_0_15(14, B, C, D, E, A);
108 : 51904 : T_0_15(15, A, B, C, D, E);
109 : :
110 : : /* Round 1 - tail. Input from 512-bit mixing array */
111 : 77856 : T_16_19(16, E, A, B, C, D);
112 : 77856 : T_16_19(17, D, E, A, B, C);
113 : 77856 : T_16_19(18, C, D, E, A, B);
114 : 77856 : T_16_19(19, B, C, D, E, A);
115 : :
116 : : /* Round 2 */
117 : 77856 : T_20_39(20, A, B, C, D, E);
118 : 77856 : T_20_39(21, E, A, B, C, D);
119 : 77856 : T_20_39(22, D, E, A, B, C);
120 : 77856 : T_20_39(23, C, D, E, A, B);
121 : 77856 : T_20_39(24, B, C, D, E, A);
122 : 77856 : T_20_39(25, A, B, C, D, E);
123 : 77856 : T_20_39(26, E, A, B, C, D);
124 : 77856 : T_20_39(27, D, E, A, B, C);
125 : 77856 : T_20_39(28, C, D, E, A, B);
126 : 77856 : T_20_39(29, B, C, D, E, A);
127 : 77856 : T_20_39(30, A, B, C, D, E);
128 : 77856 : T_20_39(31, E, A, B, C, D);
129 : 77856 : T_20_39(32, D, E, A, B, C);
130 : 77856 : T_20_39(33, C, D, E, A, B);
131 : 77856 : T_20_39(34, B, C, D, E, A);
132 : 77856 : T_20_39(35, A, B, C, D, E);
133 : 77856 : T_20_39(36, E, A, B, C, D);
134 : 77856 : T_20_39(37, D, E, A, B, C);
135 : 77856 : T_20_39(38, C, D, E, A, B);
136 : 77856 : T_20_39(39, B, C, D, E, A);
137 : :
138 : : /* Round 3 */
139 : 77856 : T_40_59(40, A, B, C, D, E);
140 : 77856 : T_40_59(41, E, A, B, C, D);
141 : 77856 : T_40_59(42, D, E, A, B, C);
142 : 77856 : T_40_59(43, C, D, E, A, B);
143 : 77856 : T_40_59(44, B, C, D, E, A);
144 : 77856 : T_40_59(45, A, B, C, D, E);
145 : 77856 : T_40_59(46, E, A, B, C, D);
146 : 77856 : T_40_59(47, D, E, A, B, C);
147 : 77856 : T_40_59(48, C, D, E, A, B);
148 : 77856 : T_40_59(49, B, C, D, E, A);
149 : 77856 : T_40_59(50, A, B, C, D, E);
150 : 77856 : T_40_59(51, E, A, B, C, D);
151 : 77856 : T_40_59(52, D, E, A, B, C);
152 : 77856 : T_40_59(53, C, D, E, A, B);
153 : 77856 : T_40_59(54, B, C, D, E, A);
154 : 77856 : T_40_59(55, A, B, C, D, E);
155 : 77856 : T_40_59(56, E, A, B, C, D);
156 : 77856 : T_40_59(57, D, E, A, B, C);
157 : 77856 : T_40_59(58, C, D, E, A, B);
158 : 77856 : T_40_59(59, B, C, D, E, A);
159 : :
160 : : /* Round 4 */
161 : 77856 : T_60_79(60, A, B, C, D, E);
162 : 77856 : T_60_79(61, E, A, B, C, D);
163 : 77856 : T_60_79(62, D, E, A, B, C);
164 : 77856 : T_60_79(63, C, D, E, A, B);
165 : 77856 : T_60_79(64, B, C, D, E, A);
166 : 77856 : T_60_79(65, A, B, C, D, E);
167 : 77856 : T_60_79(66, E, A, B, C, D);
168 : 77856 : T_60_79(67, D, E, A, B, C);
169 : 77856 : T_60_79(68, C, D, E, A, B);
170 : 77856 : T_60_79(69, B, C, D, E, A);
171 : 77856 : T_60_79(70, A, B, C, D, E);
172 : 77856 : T_60_79(71, E, A, B, C, D);
173 : 77856 : T_60_79(72, D, E, A, B, C);
174 : 77856 : T_60_79(73, C, D, E, A, B);
175 : 77856 : T_60_79(74, B, C, D, E, A);
176 : 77856 : T_60_79(75, A, B, C, D, E);
177 : 77856 : T_60_79(76, E, A, B, C, D);
178 : 77856 : T_60_79(77, D, E, A, B, C);
179 : 77856 : T_60_79(78, C, D, E, A, B);
180 : 77856 : T_60_79(79, B, C, D, E, A);
181 : :
182 : 25952 : digest[0] += A;
183 : 25952 : digest[1] += B;
184 : 25952 : digest[2] += C;
185 : 25952 : digest[3] += D;
186 : 25952 : digest[4] += E;
187 : 25952 : }
188 : : EXPORT_SYMBOL(sha_transform);
189 : :
190 : : /**
191 : : * sha_init - initialize the vectors for a SHA1 digest
192 : : * @buf: vector to initialize
193 : : */
194 : 4072 : void sha_init(__u32 *buf)
195 : : {
196 : 4072 : buf[0] = 0x67452301;
197 : 4072 : buf[1] = 0xefcdab89;
198 : 4072 : buf[2] = 0x98badcfe;
199 : 4072 : buf[3] = 0x10325476;
200 : 4072 : buf[4] = 0xc3d2e1f0;
201 : 4072 : }
202 : : EXPORT_SYMBOL(sha_init);
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