git.sesse.net Git - ffmpeg/blob - libavutil/sha512.c

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2007 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
   3  * Copyright (C) 2009 Konstantin Shishkov
   4  * Copyright (C) 2013 James Almer
   5  * based on BSD-licensed SHA-2 code by Aaron D. Gifford
   6  *
   7  * This file is part of FFmpeg.
   8  *
   9  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation; either
  12  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
  21  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
  22  */
  23
  24 #include <string.h>
  25
  26 #include "attributes.h"
  27 #include "avutil.h"
  28 #include "bswap.h"
  29 #include "sha512.h"
  30 #include "intreadwrite.h"
  31 #include "mem.h"
  32
  33 /** hash context */
  34 typedef struct AVSHA512 {
  35     uint8_t  digest_len;  ///< digest length in 64-bit words
  36     uint64_t count;       ///< number of bytes in buffer
  37     uint8_t  buffer[128]; ///< 1024-bit buffer of input values used in hash updating
  38     uint64_t state[8];    ///< current hash value
  39 } AVSHA512;
  40
  41 const int av_sha512_size = sizeof(AVSHA512);
  42
  43 struct AVSHA512 *av_sha512_alloc(void)
  44 {
  45     return av_mallocz(sizeof(struct AVSHA512));
  46 }
  47
  48 static const uint64_t K512[80] = {
  49     UINT64_C(0x428a2f98d728ae22),  UINT64_C(0x7137449123ef65cd),
  50     UINT64_C(0xb5c0fbcfec4d3b2f),  UINT64_C(0xe9b5dba58189dbbc),
  51     UINT64_C(0x3956c25bf348b538),  UINT64_C(0x59f111f1b605d019),
  52     UINT64_C(0x923f82a4af194f9b),  UINT64_C(0xab1c5ed5da6d8118),
  53     UINT64_C(0xd807aa98a3030242),  UINT64_C(0x12835b0145706fbe),
  54     UINT64_C(0x243185be4ee4b28c),  UINT64_C(0x550c7dc3d5ffb4e2),
  55     UINT64_C(0x72be5d74f27b896f),  UINT64_C(0x80deb1fe3b1696b1),
  56     UINT64_C(0x9bdc06a725c71235),  UINT64_C(0xc19bf174cf692694),
  57     UINT64_C(0xe49b69c19ef14ad2),  UINT64_C(0xefbe4786384f25e3),
  58     UINT64_C(0x0fc19dc68b8cd5b5),  UINT64_C(0x240ca1cc77ac9c65),
  59     UINT64_C(0x2de92c6f592b0275),  UINT64_C(0x4a7484aa6ea6e483),
  60     UINT64_C(0x5cb0a9dcbd41fbd4),  UINT64_C(0x76f988da831153b5),
  61     UINT64_C(0x983e5152ee66dfab),  UINT64_C(0xa831c66d2db43210),
  62     UINT64_C(0xb00327c898fb213f),  UINT64_C(0xbf597fc7beef0ee4),
  63     UINT64_C(0xc6e00bf33da88fc2),  UINT64_C(0xd5a79147930aa725),
  64     UINT64_C(0x06ca6351e003826f),  UINT64_C(0x142929670a0e6e70),
  65     UINT64_C(0x27b70a8546d22ffc),  UINT64_C(0x2e1b21385c26c926),
  66     UINT64_C(0x4d2c6dfc5ac42aed),  UINT64_C(0x53380d139d95b3df),
  67     UINT64_C(0x650a73548baf63de),  UINT64_C(0x766a0abb3c77b2a8),
  68     UINT64_C(0x81c2c92e47edaee6),  UINT64_C(0x92722c851482353b),
  69     UINT64_C(0xa2bfe8a14cf10364),  UINT64_C(0xa81a664bbc423001),
  70     UINT64_C(0xc24b8b70d0f89791),  UINT64_C(0xc76c51a30654be30),
  71     UINT64_C(0xd192e819d6ef5218),  UINT64_C(0xd69906245565a910),
  72     UINT64_C(0xf40e35855771202a),  UINT64_C(0x106aa07032bbd1b8),
  73     UINT64_C(0x19a4c116b8d2d0c8),  UINT64_C(0x1e376c085141ab53),
  74     UINT64_C(0x2748774cdf8eeb99),  UINT64_C(0x34b0bcb5e19b48a8),
  75     UINT64_C(0x391c0cb3c5c95a63),  UINT64_C(0x4ed8aa4ae3418acb),
  76     UINT64_C(0x5b9cca4f7763e373),  UINT64_C(0x682e6ff3d6b2b8a3),
  77     UINT64_C(0x748f82ee5defb2fc),  UINT64_C(0x78a5636f43172f60),
  78     UINT64_C(0x84c87814a1f0ab72),  UINT64_C(0x8cc702081a6439ec),
  79     UINT64_C(0x90befffa23631e28),  UINT64_C(0xa4506cebde82bde9),
  80     UINT64_C(0xbef9a3f7b2c67915),  UINT64_C(0xc67178f2e372532b),
  81     UINT64_C(0xca273eceea26619c),  UINT64_C(0xd186b8c721c0c207),
  82     UINT64_C(0xeada7dd6cde0eb1e),  UINT64_C(0xf57d4f7fee6ed178),
  83     UINT64_C(0x06f067aa72176fba),  UINT64_C(0x0a637dc5a2c898a6),
  84     UINT64_C(0x113f9804bef90dae),  UINT64_C(0x1b710b35131c471b),
  85     UINT64_C(0x28db77f523047d84),  UINT64_C(0x32caab7b40c72493),
  86     UINT64_C(0x3c9ebe0a15c9bebc),  UINT64_C(0x431d67c49c100d4c),
  87     UINT64_C(0x4cc5d4becb3e42b6),  UINT64_C(0x597f299cfc657e2a),
  88     UINT64_C(0x5fcb6fab3ad6faec),  UINT64_C(0x6c44198c4a475817),
  89 };
  90
  91 #define ror(value, bits) (((value) >> (bits)) | ((value) << (64 - (bits))))
  92
  93 #define Ch(x,y,z)   (((x) & ((y) ^ (z))) ^ (z))
  94 #define Maj(z,y,x)  ((((x) | (y)) & (z)) | ((x) & (y)))
  95
  96 #define Sigma0_512(x)   (ror((x), 28) ^ ror((x), 34) ^ ror((x), 39))
  97 #define Sigma1_512(x)   (ror((x), 14) ^ ror((x), 18) ^ ror((x), 41))
  98 #define sigma0_512(x)   (ror((x),  1) ^ ror((x),  8) ^ ((x) >> 7))
  99 #define sigma1_512(x)   (ror((x), 19) ^ ror((x), 61) ^ ((x) >> 6))
 100
 101 #define blk0(i) (block[i] = AV_RB64(buffer + 8 * (i)))
 102 #define blk(i)  (block[i] = block[i - 16] + sigma0_512(block[i - 15]) + \
 103                             sigma1_512(block[i - 2]) + block[i - 7])
 104
 105 #define ROUND512(a,b,c,d,e,f,g,h)   \
 106     T1 += (h) + Sigma1_512(e) + Ch((e), (f), (g)) + K512[i]; \
 107     (d) += T1; \
 108     (h) = T1 + Sigma0_512(a) + Maj((a), (b), (c)); \
 109     i++
 110
 111 #define ROUND512_0_TO_15(a,b,c,d,e,f,g,h)   \
 112     T1 = blk0(i); \
 113     ROUND512(a,b,c,d,e,f,g,h)
 114
 115 #define ROUND512_16_TO_80(a,b,c,d,e,f,g,h)   \
 116     T1 = blk(i); \
 117     ROUND512(a,b,c,d,e,f,g,h)
 118
 119 static void sha512_transform(uint64_t *state, const uint8_t buffer[128])
 120 {
 121     uint64_t a, b, c, d, e, f, g, h;
 122     uint64_t block[80];
 123     uint64_t T1;
 124     int i;
 125
 126     a = state[0];
 127     b = state[1];
 128     c = state[2];
 129     d = state[3];
 130     e = state[4];
 131     f = state[5];
 132     g = state[6];
 133     h = state[7];
 134 #if CONFIG_SMALL
 135     for (i = 0; i < 80; i++) {
 136         uint64_t T2;
 137         if (i < 16)
 138             T1 = blk0(i);
 139         else
 140             T1 = blk(i);
 141         T1 += h + Sigma1_512(e) + Ch(e, f, g) + K512[i];
 142         T2 = Sigma0_512(a) + Maj(a, b, c);
 143         h = g;
 144         g = f;
 145         f = e;
 146         e = d + T1;
 147         d = c;
 148         c = b;
 149         b = a;
 150         a = T1 + T2;
 151     }
 152 #else
 153
 154 #define R512_0 \
 155     ROUND512_0_TO_15(a, b, c, d, e, f, g, h); \
 156     ROUND512_0_TO_15(h, a, b, c, d, e, f, g); \
 157     ROUND512_0_TO_15(g, h, a, b, c, d, e, f); \
 158     ROUND512_0_TO_15(f, g, h, a, b, c, d, e); \
 159     ROUND512_0_TO_15(e, f, g, h, a, b, c, d); \
 160     ROUND512_0_TO_15(d, e, f, g, h, a, b, c); \
 161     ROUND512_0_TO_15(c, d, e, f, g, h, a, b); \
 162     ROUND512_0_TO_15(b, c, d, e, f, g, h, a)
 163
 164     i = 0;
 165     R512_0; R512_0;
 166
 167 #define R512_16 \
 168     ROUND512_16_TO_80(a, b, c, d, e, f, g, h); \
 169     ROUND512_16_TO_80(h, a, b, c, d, e, f, g); \
 170     ROUND512_16_TO_80(g, h, a, b, c, d, e, f); \
 171     ROUND512_16_TO_80(f, g, h, a, b, c, d, e); \
 172     ROUND512_16_TO_80(e, f, g, h, a, b, c, d); \
 173     ROUND512_16_TO_80(d, e, f, g, h, a, b, c); \
 174     ROUND512_16_TO_80(c, d, e, f, g, h, a, b); \
 175     ROUND512_16_TO_80(b, c, d, e, f, g, h, a)
 176
 177     R512_16; R512_16; R512_16; R512_16;
 178     R512_16; R512_16; R512_16; R512_16;
 179 #endif
 180     state[0] += a;
 181     state[1] += b;
 182     state[2] += c;
 183     state[3] += d;
 184     state[4] += e;
 185     state[5] += f;
 186     state[6] += g;
 187     state[7] += h;
 188 }
 189
 190
 191 av_cold int av_sha512_init(AVSHA512 *ctx, int bits)
 192 {
 193     ctx->digest_len = bits >> 6;
 194     switch (bits) {
 195     case 224: // SHA-512/224
 196         ctx->state[0] = UINT64_C(0x8C3D37C819544DA2);
 197         ctx->state[1] = UINT64_C(0x73E1996689DCD4D6);
 198         ctx->state[2] = UINT64_C(0x1DFAB7AE32FF9C82);
 199         ctx->state[3] = UINT64_C(0x679DD514582F9FCF);
 200         ctx->state[4] = UINT64_C(0x0F6D2B697BD44DA8);
 201         ctx->state[5] = UINT64_C(0x77E36F7304C48942);
 202         ctx->state[6] = UINT64_C(0x3F9D85A86A1D36C8);
 203         ctx->state[7] = UINT64_C(0x1112E6AD91D692A1);
 204         break;
 205     case 256: // SHA-512/256
 206         ctx->state[0] = UINT64_C(0x22312194FC2BF72C);
 207         ctx->state[1] = UINT64_C(0x9F555FA3C84C64C2);
 208         ctx->state[2] = UINT64_C(0x2393B86B6F53B151);
 209         ctx->state[3] = UINT64_C(0x963877195940EABD);
 210         ctx->state[4] = UINT64_C(0x96283EE2A88EFFE3);
 211         ctx->state[5] = UINT64_C(0xBE5E1E2553863992);
 212         ctx->state[6] = UINT64_C(0x2B0199FC2C85B8AA);
 213         ctx->state[7] = UINT64_C(0x0EB72DDC81C52CA2);
 214         break;
 215     case 384: // SHA-384
 216         ctx->state[0] = UINT64_C(0xCBBB9D5DC1059ED8);
 217         ctx->state[1] = UINT64_C(0x629A292A367CD507);
 218         ctx->state[2] = UINT64_C(0x9159015A3070DD17);
 219         ctx->state[3] = UINT64_C(0x152FECD8F70E5939);
 220         ctx->state[4] = UINT64_C(0x67332667FFC00B31);
 221         ctx->state[5] = UINT64_C(0x8EB44A8768581511);
 222         ctx->state[6] = UINT64_C(0xDB0C2E0D64F98FA7);
 223         ctx->state[7] = UINT64_C(0x47B5481DBEFA4FA4);
 224         break;
 225     case 512: // SHA-512
 226         ctx->state[0] = UINT64_C(0x6A09E667F3BCC908);
 227         ctx->state[1] = UINT64_C(0xBB67AE8584CAA73B);
 228         ctx->state[2] = UINT64_C(0x3C6EF372FE94F82B);
 229         ctx->state[3] = UINT64_C(0xA54FF53A5F1D36F1);
 230         ctx->state[4] = UINT64_C(0x510E527FADE682D1);
 231         ctx->state[5] = UINT64_C(0x9B05688C2B3E6C1F);
 232         ctx->state[6] = UINT64_C(0x1F83D9ABFB41BD6B);
 233         ctx->state[7] = UINT64_C(0x5BE0CD19137E2179);
 234         break;
 235     default:
 236         return AVERROR(EINVAL);
 237     }
 238     ctx->count = 0;
 239     return 0;
 240 }
 241
 242 void av_sha512_update(AVSHA512* ctx, const uint8_t* data, size_t len)
 243 {
 244     unsigned int j;
 245     size_t i;
 246
 247     j = ctx->count & 127;
 248     ctx->count += len;
 249 #if CONFIG_SMALL
 250     for (i = 0; i < len; i++) {
 251         ctx->buffer[j++] = data[i];
 252         if (128 == j) {
 253             sha512_transform(ctx->state, ctx->buffer);
 254             j = 0;
 255         }
 256     }
 257 #else
 258     if (len >= 128 - j) {
 259         const uint8_t *end;
 260         memcpy(&ctx->buffer[j], data, (i = 128 - j));
 261         sha512_transform(ctx->state, ctx->buffer);
 262         data += i;
 263         len  -= i;
 264         end   = data + (len & ~127);
 265         len   = len % 128;
 266         for (; data < end; data += 128)
 267             sha512_transform(ctx->state, data);
 268         j = 0;
 269     }
 270     memcpy(&ctx->buffer[j], data, len);
 271 #endif
 272 }
 273
 274 void av_sha512_final(AVSHA512* ctx, uint8_t *digest)
 275 {
 276     uint64_t i = 0;
 277     uint64_t finalcount = av_be2ne64(ctx->count << 3);
 278
 279     av_sha512_update(ctx, "\200", 1);
 280     while ((ctx->count & 127) != 112)
 281         av_sha512_update(ctx, "", 1);
 282     av_sha512_update(ctx, (uint8_t *)&i, 8);
 283     av_sha512_update(ctx, (uint8_t *)&finalcount, 8); /* Should cause a transform() */
 284     for (i = 0; i < ctx->digest_len; i++)
 285         AV_WB64(digest + i*8, ctx->state[i]);
 286     if (ctx->digest_len & 1) /* SHA512/224 is 28 bytes, and is not divisible by 8. */
 287         AV_WB32(digest + i*8, ctx->state[i] >> 32);
 288 }