pd.if.org Git - zpackage/blob - libtomcrypt/src/hashes/rmd128.c

   1 /* LibTomCrypt, modular cryptographic library -- Tom St Denis
   2  *
   3  * LibTomCrypt is a library that provides various cryptographic
   4  * algorithms in a highly modular and flexible manner.
   5  *
   6  * The library is free for all purposes without any express
   7  * guarantee it works.
   8  */
   9 #include "tomcrypt.h"
  10
  11 /**
  12    @param rmd128.c
  13    RMD128 Hash function
  14 */
  15
  16 /* Implementation of LTC_RIPEMD-128 based on the source by Antoon Bosselaers, ESAT-COSIC
  17  *
  18  * This source has been radically overhauled to be portable and work within
  19  * the LibTomCrypt API by Tom St Denis
  20  */
  21
  22 #ifdef LTC_RIPEMD128
  23
  24 const struct ltc_hash_descriptor rmd128_desc =
  25 {
  26     "rmd128",
  27     8,
  28     16,
  29     64,
  30
  31     /* OID */
  32    { 1, 0, 10118, 3, 0, 50 },
  33    6,
  34
  35     &rmd128_init,
  36     &rmd128_process,
  37     &rmd128_done,
  38     &rmd128_test,
  39     NULL
  40 };
  41
  42 /* the four basic functions F(), G() and H() */
  43 #define F(x, y, z)        ((x) ^ (y) ^ (z))
  44 #define G(x, y, z)        (((x) & (y)) | (~(x) & (z)))
  45 #define H(x, y, z)        (((x) | ~(y)) ^ (z))
  46 #define I(x, y, z)        (((x) & (z)) | ((y) & ~(z)))
  47
  48 /* the eight basic operations FF() through III() */
  49 #define FF(a, b, c, d, x, s)        \
  50       (a) += F((b), (c), (d)) + (x);\
  51       (a) = ROLc((a), (s));
  52
  53 #define GG(a, b, c, d, x, s)        \
  54       (a) += G((b), (c), (d)) + (x) + 0x5a827999UL;\
  55       (a) = ROLc((a), (s));
  56
  57 #define HH(a, b, c, d, x, s)        \
  58       (a) += H((b), (c), (d)) + (x) + 0x6ed9eba1UL;\
  59       (a) = ROLc((a), (s));
  60
  61 #define II(a, b, c, d, x, s)        \
  62       (a) += I((b), (c), (d)) + (x) + 0x8f1bbcdcUL;\
  63       (a) = ROLc((a), (s));
  64
  65 #define FFF(a, b, c, d, x, s)        \
  66       (a) += F((b), (c), (d)) + (x);\
  67       (a) = ROLc((a), (s));
  68
  69 #define GGG(a, b, c, d, x, s)        \
  70       (a) += G((b), (c), (d)) + (x) + 0x6d703ef3UL;\
  71       (a) = ROLc((a), (s));
  72
  73 #define HHH(a, b, c, d, x, s)        \
  74       (a) += H((b), (c), (d)) + (x) + 0x5c4dd124UL;\
  75       (a) = ROLc((a), (s));
  76
  77 #define III(a, b, c, d, x, s)        \
  78       (a) += I((b), (c), (d)) + (x) + 0x50a28be6UL;\
  79       (a) = ROLc((a), (s));
  80
  81 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
  82 static int _rmd128_compress(hash_state *md, unsigned char *buf)
  83 #else
  84 static int  rmd128_compress(hash_state *md, unsigned char *buf)
  85 #endif
  86 {
  87    ulong32 aa,bb,cc,dd,aaa,bbb,ccc,ddd,X[16];
  88    int i;
  89
  90    /* load words X */
  91    for (i = 0; i < 16; i++){
  92       LOAD32L(X[i], buf + (4 * i));
  93    }
  94
  95    /* load state */
  96    aa = aaa = md->rmd128.state[0];
  97    bb = bbb = md->rmd128.state[1];
  98    cc = ccc = md->rmd128.state[2];
  99    dd = ddd = md->rmd128.state[3];
 100
 101    /* round 1 */
 102    FF(aa, bb, cc, dd, X[ 0], 11);
 103    FF(dd, aa, bb, cc, X[ 1], 14);
 104    FF(cc, dd, aa, bb, X[ 2], 15);
 105    FF(bb, cc, dd, aa, X[ 3], 12);
 106    FF(aa, bb, cc, dd, X[ 4],  5);
 107    FF(dd, aa, bb, cc, X[ 5],  8);
 108    FF(cc, dd, aa, bb, X[ 6],  7);
 109    FF(bb, cc, dd, aa, X[ 7],  9);
 110    FF(aa, bb, cc, dd, X[ 8], 11);
 111    FF(dd, aa, bb, cc, X[ 9], 13);
 112    FF(cc, dd, aa, bb, X[10], 14);
 113    FF(bb, cc, dd, aa, X[11], 15);
 114    FF(aa, bb, cc, dd, X[12],  6);
 115    FF(dd, aa, bb, cc, X[13],  7);
 116    FF(cc, dd, aa, bb, X[14],  9);
 117    FF(bb, cc, dd, aa, X[15],  8);
 118
 119    /* round 2 */
 120    GG(aa, bb, cc, dd, X[ 7],  7);
 121    GG(dd, aa, bb, cc, X[ 4],  6);
 122    GG(cc, dd, aa, bb, X[13],  8);
 123    GG(bb, cc, dd, aa, X[ 1], 13);
 124    GG(aa, bb, cc, dd, X[10], 11);
 125    GG(dd, aa, bb, cc, X[ 6],  9);
 126    GG(cc, dd, aa, bb, X[15],  7);
 127    GG(bb, cc, dd, aa, X[ 3], 15);
 128    GG(aa, bb, cc, dd, X[12],  7);
 129    GG(dd, aa, bb, cc, X[ 0], 12);
 130    GG(cc, dd, aa, bb, X[ 9], 15);
 131    GG(bb, cc, dd, aa, X[ 5],  9);
 132    GG(aa, bb, cc, dd, X[ 2], 11);
 133    GG(dd, aa, bb, cc, X[14],  7);
 134    GG(cc, dd, aa, bb, X[11], 13);
 135    GG(bb, cc, dd, aa, X[ 8], 12);
 136
 137    /* round 3 */
 138    HH(aa, bb, cc, dd, X[ 3], 11);
 139    HH(dd, aa, bb, cc, X[10], 13);
 140    HH(cc, dd, aa, bb, X[14],  6);
 141    HH(bb, cc, dd, aa, X[ 4],  7);
 142    HH(aa, bb, cc, dd, X[ 9], 14);
 143    HH(dd, aa, bb, cc, X[15],  9);
 144    HH(cc, dd, aa, bb, X[ 8], 13);
 145    HH(bb, cc, dd, aa, X[ 1], 15);
 146    HH(aa, bb, cc, dd, X[ 2], 14);
 147    HH(dd, aa, bb, cc, X[ 7],  8);
 148    HH(cc, dd, aa, bb, X[ 0], 13);
 149    HH(bb, cc, dd, aa, X[ 6],  6);
 150    HH(aa, bb, cc, dd, X[13],  5);
 151    HH(dd, aa, bb, cc, X[11], 12);
 152    HH(cc, dd, aa, bb, X[ 5],  7);
 153    HH(bb, cc, dd, aa, X[12],  5);
 154
 155    /* round 4 */
 156    II(aa, bb, cc, dd, X[ 1], 11);
 157    II(dd, aa, bb, cc, X[ 9], 12);
 158    II(cc, dd, aa, bb, X[11], 14);
 159    II(bb, cc, dd, aa, X[10], 15);
 160    II(aa, bb, cc, dd, X[ 0], 14);
 161    II(dd, aa, bb, cc, X[ 8], 15);
 162    II(cc, dd, aa, bb, X[12],  9);
 163    II(bb, cc, dd, aa, X[ 4],  8);
 164    II(aa, bb, cc, dd, X[13],  9);
 165    II(dd, aa, bb, cc, X[ 3], 14);
 166    II(cc, dd, aa, bb, X[ 7],  5);
 167    II(bb, cc, dd, aa, X[15],  6);
 168    II(aa, bb, cc, dd, X[14],  8);
 169    II(dd, aa, bb, cc, X[ 5],  6);
 170    II(cc, dd, aa, bb, X[ 6],  5);
 171    II(bb, cc, dd, aa, X[ 2], 12);
 172
 173    /* parallel round 1 */
 174    III(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 5],  8);
 175    III(ddd, aaa, bbb, ccc, X[14],  9);
 176    III(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 7],  9);
 177    III(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 0], 11);
 178    III(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 9], 13);
 179    III(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 2], 15);
 180    III(ccc, ddd, aaa, bbb, X[11], 15);
 181    III(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 4],  5);
 182    III(aaa, bbb, ccc, ddd, X[13],  7);
 183    III(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 6],  7);
 184    III(ccc, ddd, aaa, bbb, X[15],  8);
 185    III(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 8], 11);
 186    III(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 1], 14);
 187    III(ddd, aaa, bbb, ccc, X[10], 14);
 188    III(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 3], 12);
 189    III(bbb, ccc, ddd, aaa, X[12],  6);
 190
 191    /* parallel round 2 */
 192    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 6],  9);
 193    HHH(ddd, aaa, bbb, ccc, X[11], 13);
 194    HHH(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 3], 15);
 195    HHH(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 7],  7);
 196    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 0], 12);
 197    HHH(ddd, aaa, bbb, ccc, X[13],  8);
 198    HHH(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 5],  9);
 199    HHH(bbb, ccc, ddd, aaa, X[10], 11);
 200    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, X[14],  7);
 201    HHH(ddd, aaa, bbb, ccc, X[15],  7);
 202    HHH(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 8], 12);
 203    HHH(bbb, ccc, ddd, aaa, X[12],  7);
 204    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 4],  6);
 205    HHH(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 9], 15);
 206    HHH(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 1], 13);
 207    HHH(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 2], 11);
 208
 209    /* parallel round 3 */
 210    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, X[15],  9);
 211    GGG(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 5],  7);
 212    GGG(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 1], 15);
 213    GGG(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 3], 11);
 214    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 7],  8);
 215    GGG(ddd, aaa, bbb, ccc, X[14],  6);
 216    GGG(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 6],  6);
 217    GGG(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 9], 14);
 218    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, X[11], 12);
 219    GGG(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 8], 13);
 220    GGG(ccc, ddd, aaa, bbb, X[12],  5);
 221    GGG(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 2], 14);
 222    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, X[10], 13);
 223    GGG(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 0], 13);
 224    GGG(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 4],  7);
 225    GGG(bbb, ccc, ddd, aaa, X[13],  5);
 226
 227    /* parallel round 4 */
 228    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 8], 15);
 229    FFF(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 6],  5);
 230    FFF(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 4],  8);
 231    FFF(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 1], 11);
 232    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 3], 14);
 233    FFF(ddd, aaa, bbb, ccc, X[11], 14);
 234    FFF(ccc, ddd, aaa, bbb, X[15],  6);
 235    FFF(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 0], 14);
 236    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 5],  6);
 237    FFF(ddd, aaa, bbb, ccc, X[12],  9);
 238    FFF(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 2], 12);
 239    FFF(bbb, ccc, ddd, aaa, X[13],  9);
 240    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 9], 12);
 241    FFF(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 7],  5);
 242    FFF(ccc, ddd, aaa, bbb, X[10], 15);
 243    FFF(bbb, ccc, ddd, aaa, X[14],  8);
 244
 245    /* combine results */
 246    ddd += cc + md->rmd128.state[1];               /* final result for MDbuf[0] */
 247    md->rmd128.state[1] = md->rmd128.state[2] + dd + aaa;
 248    md->rmd128.state[2] = md->rmd128.state[3] + aa + bbb;
 249    md->rmd128.state[3] = md->rmd128.state[0] + bb + ccc;
 250    md->rmd128.state[0] = ddd;
 251
 252    return CRYPT_OK;
 253 }
 254
 255 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
 256 static int rmd128_compress(hash_state *md, unsigned char *buf)
 257 {
 258    int err;
 259    err = _rmd128_compress(md, buf);
 260    burn_stack(sizeof(ulong32) * 24 + sizeof(int));
 261    return err;
 262 }
 263 #endif
 264
 265 /**
 266    Initialize the hash state
 267    @param md   The hash state you wish to initialize
 268    @return CRYPT_OK if successful
 269 */
 270 int rmd128_init(hash_state * md)
 271 {
 272    LTC_ARGCHK(md != NULL);
 273    md->rmd128.state[0] = 0x67452301UL;
 274    md->rmd128.state[1] = 0xefcdab89UL;
 275    md->rmd128.state[2] = 0x98badcfeUL;
 276    md->rmd128.state[3] = 0x10325476UL;
 277    md->rmd128.curlen   = 0;
 278    md->rmd128.length   = 0;
 279    return CRYPT_OK;
 280 }
 281
 282 /**
 283    Process a block of memory though the hash
 284    @param md     The hash state
 285    @param in     The data to hash
 286    @param inlen  The length of the data (octets)
 287    @return CRYPT_OK if successful
 288 */
 289 HASH_PROCESS(rmd128_process, rmd128_compress, rmd128, 64)
 290
 291 /**
 292    Terminate the hash to get the digest
 293    @param md  The hash state
 294    @param out [out] The destination of the hash (16 bytes)
 295    @return CRYPT_OK if successful
 296 */
 297 int rmd128_done(hash_state * md, unsigned char *out)
 298 {
 299     int i;
 300
 301     LTC_ARGCHK(md  != NULL);
 302     LTC_ARGCHK(out != NULL);
 303
 304     if (md->rmd128.curlen >= sizeof(md->rmd128.buf)) {
 305        return CRYPT_INVALID_ARG;
 306     }
 307
 308
 309     /* increase the length of the message */
 310     md->rmd128.length += md->rmd128.curlen * 8;
 311
 312     /* append the '1' bit */
 313     md->rmd128.buf[md->rmd128.curlen++] = (unsigned char)0x80;
 314
 315     /* if the length is currently above 56 bytes we append zeros
 316      * then compress.  Then we can fall back to padding zeros and length
 317      * encoding like normal.
 318      */
 319     if (md->rmd128.curlen > 56) {
 320         while (md->rmd128.curlen < 64) {
 321             md->rmd128.buf[md->rmd128.curlen++] = (unsigned char)0;
 322         }
 323         rmd128_compress(md, md->rmd128.buf);
 324         md->rmd128.curlen = 0;
 325     }
 326
 327     /* pad upto 56 bytes of zeroes */
 328     while (md->rmd128.curlen < 56) {
 329         md->rmd128.buf[md->rmd128.curlen++] = (unsigned char)0;
 330     }
 331
 332     /* store length */
 333     STORE64L(md->rmd128.length, md->rmd128.buf+56);
 334     rmd128_compress(md, md->rmd128.buf);
 335
 336     /* copy output */
 337     for (i = 0; i < 4; i++) {
 338         STORE32L(md->rmd128.state[i], out+(4*i));
 339     }
 340 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
 341     zeromem(md, sizeof(hash_state));
 342 #endif
 343    return CRYPT_OK;
 344 }
 345
 346 /**
 347   Self-test the hash
 348   @return CRYPT_OK if successful, CRYPT_NOP if self-tests have been disabled
 349 */
 350 int rmd128_test(void)
 351 {
 352 #ifndef LTC_TEST
 353    return CRYPT_NOP;
 354 #else
 355    static const struct {
 356         const char *msg;
 357         unsigned char hash[16];
 358    } tests[] = {
 359    { "",
 360      { 0xcd, 0xf2, 0x62, 0x13, 0xa1, 0x50, 0xdc, 0x3e,
 361        0xcb, 0x61, 0x0f, 0x18, 0xf6, 0xb3, 0x8b, 0x46 }
 362    },
 363    { "a",
 364      { 0x86, 0xbe, 0x7a, 0xfa, 0x33, 0x9d, 0x0f, 0xc7,
 365        0xcf, 0xc7, 0x85, 0xe7, 0x2f, 0x57, 0x8d, 0x33 }
 366    },
 367    { "abc",
 368      { 0xc1, 0x4a, 0x12, 0x19, 0x9c, 0x66, 0xe4, 0xba,
 369        0x84, 0x63, 0x6b, 0x0f, 0x69, 0x14, 0x4c, 0x77 }
 370    },
 371    { "message digest",
 372      { 0x9e, 0x32, 0x7b, 0x3d, 0x6e, 0x52, 0x30, 0x62,
 373        0xaf, 0xc1, 0x13, 0x2d, 0x7d, 0xf9, 0xd1, 0xb8 }
 374    },
 375    { "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz",
 376      { 0xfd, 0x2a, 0xa6, 0x07, 0xf7, 0x1d, 0xc8, 0xf5,
 377        0x10, 0x71, 0x49, 0x22, 0xb3, 0x71, 0x83, 0x4e }
 378    },
 379    { "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789",
 380      { 0xd1, 0xe9, 0x59, 0xeb, 0x17, 0x9c, 0x91, 0x1f,
 381        0xae, 0xa4, 0x62, 0x4c, 0x60, 0xc5, 0xc7, 0x02 }
 382    }
 383    };
 384
 385    int i;
 386    unsigned char tmp[16];
 387    hash_state md;
 388
 389    for (i = 0; i < (int)(sizeof(tests)/sizeof(tests[0])); i++) {
 390        rmd128_init(&md);
 391        rmd128_process(&md, (unsigned char *)tests[i].msg, strlen(tests[i].msg));
 392        rmd128_done(&md, tmp);
 393        if (compare_testvector(tmp, sizeof(tmp), tests[i].hash, sizeof(tests[i].hash), "RIPEMD128", i)) {
 394           return CRYPT_FAIL_TESTVECTOR;
 395        }
 396    }
 397    return CRYPT_OK;
 398 #endif
 399 }
 400
 401 #endif
 402
 403
 404 /* ref:         $Format:%D$ */
 405 /* git commit:  $Format:%H$ */
 406 /* commit time: $Format:%ai$ */