]> pd.if.org Git - zpackage/blob - libtomcrypt/src/hashes/rmd160.c
remove yarrow
[zpackage] / libtomcrypt / src / hashes / rmd160.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    @file rmd160.c
13    RMD160 hash function
14 */
15
16 /* Implementation of LTC_RIPEMD-160 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_RIPEMD160
23
24 const struct ltc_hash_descriptor rmd160_desc =
25 {
26     "rmd160",
27     9,
28     20,
29     64,
30
31     /* OID */
32    { 1, 3, 36, 3, 2, 1,  },
33    6,
34
35     &rmd160_init,
36     &rmd160_process,
37     &rmd160_done,
38     &rmd160_test,
39     NULL
40 };
41
42 /* the five 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 #define J(x, y, z)        ((x) ^ ((y) | ~(z)))
48
49 /* the ten basic operations FF() through III() */
50 #define FF(a, b, c, d, e, x, s)        \
51       (a) += F((b), (c), (d)) + (x);\
52       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
53       (c) = ROLc((c), 10);
54
55 #define GG(a, b, c, d, e, x, s)        \
56       (a) += G((b), (c), (d)) + (x) + 0x5a827999UL;\
57       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
58       (c) = ROLc((c), 10);
59
60 #define HH(a, b, c, d, e, x, s)        \
61       (a) += H((b), (c), (d)) + (x) + 0x6ed9eba1UL;\
62       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
63       (c) = ROLc((c), 10);
64
65 #define II(a, b, c, d, e, x, s)        \
66       (a) += I((b), (c), (d)) + (x) + 0x8f1bbcdcUL;\
67       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
68       (c) = ROLc((c), 10);
69
70 #define JJ(a, b, c, d, e, x, s)        \
71       (a) += J((b), (c), (d)) + (x) + 0xa953fd4eUL;\
72       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
73       (c) = ROLc((c), 10);
74
75 #define FFF(a, b, c, d, e, x, s)        \
76       (a) += F((b), (c), (d)) + (x);\
77       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
78       (c) = ROLc((c), 10);
79
80 #define GGG(a, b, c, d, e, x, s)        \
81       (a) += G((b), (c), (d)) + (x) + 0x7a6d76e9UL;\
82       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
83       (c) = ROLc((c), 10);
84
85 #define HHH(a, b, c, d, e, x, s)        \
86       (a) += H((b), (c), (d)) + (x) + 0x6d703ef3UL;\
87       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
88       (c) = ROLc((c), 10);
89
90 #define III(a, b, c, d, e, x, s)        \
91       (a) += I((b), (c), (d)) + (x) + 0x5c4dd124UL;\
92       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
93       (c) = ROLc((c), 10);
94
95 #define JJJ(a, b, c, d, e, x, s)        \
96       (a) += J((b), (c), (d)) + (x) + 0x50a28be6UL;\
97       (a) = ROLc((a), (s)) + (e);\
98       (c) = ROLc((c), 10);
99
100
101 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
102 static int _rmd160_compress(hash_state *md, unsigned char *buf)
103 #else
104 static int  rmd160_compress(hash_state *md, unsigned char *buf)
105 #endif
106 {
107    ulong32 aa,bb,cc,dd,ee,aaa,bbb,ccc,ddd,eee,X[16];
108    int i;
109
110    /* load words X */
111    for (i = 0; i < 16; i++){
112       LOAD32L(X[i], buf + (4 * i));
113    }
114
115    /* load state */
116    aa = aaa = md->rmd160.state[0];
117    bb = bbb = md->rmd160.state[1];
118    cc = ccc = md->rmd160.state[2];
119    dd = ddd = md->rmd160.state[3];
120    ee = eee = md->rmd160.state[4];
121
122    /* round 1 */
123    FF(aa, bb, cc, dd, ee, X[ 0], 11);
124    FF(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 1], 14);
125    FF(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 2], 15);
126    FF(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 3], 12);
127    FF(bb, cc, dd, ee, aa, X[ 4],  5);
128    FF(aa, bb, cc, dd, ee, X[ 5],  8);
129    FF(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 6],  7);
130    FF(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 7],  9);
131    FF(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 8], 11);
132    FF(bb, cc, dd, ee, aa, X[ 9], 13);
133    FF(aa, bb, cc, dd, ee, X[10], 14);
134    FF(ee, aa, bb, cc, dd, X[11], 15);
135    FF(dd, ee, aa, bb, cc, X[12],  6);
136    FF(cc, dd, ee, aa, bb, X[13],  7);
137    FF(bb, cc, dd, ee, aa, X[14],  9);
138    FF(aa, bb, cc, dd, ee, X[15],  8);
139
140    /* round 2 */
141    GG(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 7],  7);
142    GG(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 4],  6);
143    GG(cc, dd, ee, aa, bb, X[13],  8);
144    GG(bb, cc, dd, ee, aa, X[ 1], 13);
145    GG(aa, bb, cc, dd, ee, X[10], 11);
146    GG(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 6],  9);
147    GG(dd, ee, aa, bb, cc, X[15],  7);
148    GG(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 3], 15);
149    GG(bb, cc, dd, ee, aa, X[12],  7);
150    GG(aa, bb, cc, dd, ee, X[ 0], 12);
151    GG(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 9], 15);
152    GG(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 5],  9);
153    GG(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 2], 11);
154    GG(bb, cc, dd, ee, aa, X[14],  7);
155    GG(aa, bb, cc, dd, ee, X[11], 13);
156    GG(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 8], 12);
157
158    /* round 3 */
159    HH(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 3], 11);
160    HH(cc, dd, ee, aa, bb, X[10], 13);
161    HH(bb, cc, dd, ee, aa, X[14],  6);
162    HH(aa, bb, cc, dd, ee, X[ 4],  7);
163    HH(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 9], 14);
164    HH(dd, ee, aa, bb, cc, X[15],  9);
165    HH(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 8], 13);
166    HH(bb, cc, dd, ee, aa, X[ 1], 15);
167    HH(aa, bb, cc, dd, ee, X[ 2], 14);
168    HH(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 7],  8);
169    HH(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 0], 13);
170    HH(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 6],  6);
171    HH(bb, cc, dd, ee, aa, X[13],  5);
172    HH(aa, bb, cc, dd, ee, X[11], 12);
173    HH(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 5],  7);
174    HH(dd, ee, aa, bb, cc, X[12],  5);
175
176    /* round 4 */
177    II(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 1], 11);
178    II(bb, cc, dd, ee, aa, X[ 9], 12);
179    II(aa, bb, cc, dd, ee, X[11], 14);
180    II(ee, aa, bb, cc, dd, X[10], 15);
181    II(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 0], 14);
182    II(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 8], 15);
183    II(bb, cc, dd, ee, aa, X[12],  9);
184    II(aa, bb, cc, dd, ee, X[ 4],  8);
185    II(ee, aa, bb, cc, dd, X[13],  9);
186    II(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 3], 14);
187    II(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 7],  5);
188    II(bb, cc, dd, ee, aa, X[15],  6);
189    II(aa, bb, cc, dd, ee, X[14],  8);
190    II(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 5],  6);
191    II(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 6],  5);
192    II(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 2], 12);
193
194    /* round 5 */
195    JJ(bb, cc, dd, ee, aa, X[ 4],  9);
196    JJ(aa, bb, cc, dd, ee, X[ 0], 15);
197    JJ(ee, aa, bb, cc, dd, X[ 5],  5);
198    JJ(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 9], 11);
199    JJ(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 7],  6);
200    JJ(bb, cc, dd, ee, aa, X[12],  8);
201    JJ(aa, bb, cc, dd, ee, X[ 2], 13);
202    JJ(ee, aa, bb, cc, dd, X[10], 12);
203    JJ(dd, ee, aa, bb, cc, X[14],  5);
204    JJ(cc, dd, ee, aa, bb, X[ 1], 12);
205    JJ(bb, cc, dd, ee, aa, X[ 3], 13);
206    JJ(aa, bb, cc, dd, ee, X[ 8], 14);
207    JJ(ee, aa, bb, cc, dd, X[11], 11);
208    JJ(dd, ee, aa, bb, cc, X[ 6],  8);
209    JJ(cc, dd, ee, aa, bb, X[15],  5);
210    JJ(bb, cc, dd, ee, aa, X[13],  6);
211
212    /* parallel round 1 */
213    JJJ(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 5],  8);
214    JJJ(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[14],  9);
215    JJJ(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[ 7],  9);
216    JJJ(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 0], 11);
217    JJJ(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[ 9], 13);
218    JJJ(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 2], 15);
219    JJJ(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[11], 15);
220    JJJ(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[ 4],  5);
221    JJJ(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[13],  7);
222    JJJ(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[ 6],  7);
223    JJJ(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[15],  8);
224    JJJ(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 8], 11);
225    JJJ(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[ 1], 14);
226    JJJ(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[10], 14);
227    JJJ(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[ 3], 12);
228    JJJ(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[12],  6);
229
230    /* parallel round 2 */
231    III(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 6],  9);
232    III(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[11], 13);
233    III(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 3], 15);
234    III(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[ 7],  7);
235    III(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 0], 12);
236    III(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[13],  8);
237    III(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[ 5],  9);
238    III(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[10], 11);
239    III(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[14],  7);
240    III(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[15],  7);
241    III(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 8], 12);
242    III(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[12],  7);
243    III(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 4],  6);
244    III(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[ 9], 15);
245    III(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 1], 13);
246    III(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 2], 11);
247
248    /* parallel round 3 */
249    HHH(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[15],  9);
250    HHH(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 5],  7);
251    HHH(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[ 1], 15);
252    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 3], 11);
253    HHH(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 7],  8);
254    HHH(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[14],  6);
255    HHH(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 6],  6);
256    HHH(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[ 9], 14);
257    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[11], 12);
258    HHH(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 8], 13);
259    HHH(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[12],  5);
260    HHH(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 2], 14);
261    HHH(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[10], 13);
262    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 0], 13);
263    HHH(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 4],  7);
264    HHH(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[13],  5);
265
266    /* parallel round 4 */
267    GGG(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 8], 15);
268    GGG(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[ 6],  5);
269    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 4],  8);
270    GGG(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 1], 11);
271    GGG(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[ 3], 14);
272    GGG(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[11], 14);
273    GGG(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[15],  6);
274    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 0], 14);
275    GGG(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 5],  6);
276    GGG(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[12],  9);
277    GGG(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 2], 12);
278    GGG(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[13],  9);
279    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 9], 12);
280    GGG(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 7],  5);
281    GGG(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[10], 15);
282    GGG(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[14],  8);
283
284    /* parallel round 5 */
285    FFF(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[12] ,  8);
286    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[15] ,  5);
287    FFF(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[10] , 12);
288    FFF(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[ 4] ,  9);
289    FFF(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 1] , 12);
290    FFF(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[ 5] ,  5);
291    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[ 8] , 14);
292    FFF(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 7] ,  6);
293    FFF(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[ 6] ,  8);
294    FFF(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 2] , 13);
295    FFF(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[13] ,  6);
296    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, X[14] ,  5);
297    FFF(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 0] , 15);
298    FFF(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, X[ 3] , 13);
299    FFF(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, X[ 9] , 11);
300    FFF(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, X[11] , 11);
301
302    /* combine results */
303    ddd += cc + md->rmd160.state[1];               /* final result for md->rmd160.state[0] */
304    md->rmd160.state[1] = md->rmd160.state[2] + dd + eee;
305    md->rmd160.state[2] = md->rmd160.state[3] + ee + aaa;
306    md->rmd160.state[3] = md->rmd160.state[4] + aa + bbb;
307    md->rmd160.state[4] = md->rmd160.state[0] + bb + ccc;
308    md->rmd160.state[0] = ddd;
309
310    return CRYPT_OK;
311 }
312
313 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
314 static int rmd160_compress(hash_state *md, unsigned char *buf)
315 {
316    int err;
317    err = _rmd160_compress(md, buf);
318    burn_stack(sizeof(ulong32) * 26 + sizeof(int));
319    return err;
320 }
321 #endif
322
323 /**
324    Initialize the hash state
325    @param md   The hash state you wish to initialize
326    @return CRYPT_OK if successful
327 */
328 int rmd160_init(hash_state * md)
329 {
330    LTC_ARGCHK(md != NULL);
331    md->rmd160.state[0] = 0x67452301UL;
332    md->rmd160.state[1] = 0xefcdab89UL;
333    md->rmd160.state[2] = 0x98badcfeUL;
334    md->rmd160.state[3] = 0x10325476UL;
335    md->rmd160.state[4] = 0xc3d2e1f0UL;
336    md->rmd160.curlen   = 0;
337    md->rmd160.length   = 0;
338    return CRYPT_OK;
339 }
340
341 /**
342    Process a block of memory though the hash
343    @param md     The hash state
344    @param in     The data to hash
345    @param inlen  The length of the data (octets)
346    @return CRYPT_OK if successful
347 */
348 HASH_PROCESS(rmd160_process, rmd160_compress, rmd160, 64)
349
350 /**
351    Terminate the hash to get the digest
352    @param md  The hash state
353    @param out [out] The destination of the hash (20 bytes)
354    @return CRYPT_OK if successful
355 */
356 int rmd160_done(hash_state * md, unsigned char *out)
357 {
358     int i;
359
360     LTC_ARGCHK(md  != NULL);
361     LTC_ARGCHK(out != NULL);
362
363     if (md->rmd160.curlen >= sizeof(md->rmd160.buf)) {
364        return CRYPT_INVALID_ARG;
365     }
366
367
368     /* increase the length of the message */
369     md->rmd160.length += md->rmd160.curlen * 8;
370
371     /* append the '1' bit */
372     md->rmd160.buf[md->rmd160.curlen++] = (unsigned char)0x80;
373
374     /* if the length is currently above 56 bytes we append zeros
375      * then compress.  Then we can fall back to padding zeros and length
376      * encoding like normal.
377      */
378     if (md->rmd160.curlen > 56) {
379         while (md->rmd160.curlen < 64) {
380             md->rmd160.buf[md->rmd160.curlen++] = (unsigned char)0;
381         }
382         rmd160_compress(md, md->rmd160.buf);
383         md->rmd160.curlen = 0;
384     }
385
386     /* pad upto 56 bytes of zeroes */
387     while (md->rmd160.curlen < 56) {
388         md->rmd160.buf[md->rmd160.curlen++] = (unsigned char)0;
389     }
390
391     /* store length */
392     STORE64L(md->rmd160.length, md->rmd160.buf+56);
393     rmd160_compress(md, md->rmd160.buf);
394
395     /* copy output */
396     for (i = 0; i < 5; i++) {
397         STORE32L(md->rmd160.state[i], out+(4*i));
398     }
399 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
400     zeromem(md, sizeof(hash_state));
401 #endif
402     return CRYPT_OK;
403 }
404
405 /**
406   Self-test the hash
407   @return CRYPT_OK if successful, CRYPT_NOP if self-tests have been disabled
408 */
409 int rmd160_test(void)
410 {
411 #ifndef LTC_TEST
412    return CRYPT_NOP;
413 #else
414    static const struct {
415         const char *msg;
416         unsigned char hash[20];
417    } tests[] = {
418    { "",
419      { 0x9c, 0x11, 0x85, 0xa5, 0xc5, 0xe9, 0xfc, 0x54, 0x61, 0x28,
420        0x08, 0x97, 0x7e, 0xe8, 0xf5, 0x48, 0xb2, 0x25, 0x8d, 0x31 }
421    },
422    { "a",
423      { 0x0b, 0xdc, 0x9d, 0x2d, 0x25, 0x6b, 0x3e, 0xe9, 0xda, 0xae,
424        0x34, 0x7b, 0xe6, 0xf4, 0xdc, 0x83, 0x5a, 0x46, 0x7f, 0xfe }
425    },
426    { "abc",
427      { 0x8e, 0xb2, 0x08, 0xf7, 0xe0, 0x5d, 0x98, 0x7a, 0x9b, 0x04,
428        0x4a, 0x8e, 0x98, 0xc6, 0xb0, 0x87, 0xf1, 0x5a, 0x0b, 0xfc }
429    },
430    { "message digest",
431      { 0x5d, 0x06, 0x89, 0xef, 0x49, 0xd2, 0xfa, 0xe5, 0x72, 0xb8,
432        0x81, 0xb1, 0x23, 0xa8, 0x5f, 0xfa, 0x21, 0x59, 0x5f, 0x36 }
433    },
434    { "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz",
435      { 0xf7, 0x1c, 0x27, 0x10, 0x9c, 0x69, 0x2c, 0x1b, 0x56, 0xbb,
436        0xdc, 0xeb, 0x5b, 0x9d, 0x28, 0x65, 0xb3, 0x70, 0x8d, 0xbc }
437    },
438    { "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq",
439      { 0x12, 0xa0, 0x53, 0x38, 0x4a, 0x9c, 0x0c, 0x88, 0xe4, 0x05,
440        0xa0, 0x6c, 0x27, 0xdc, 0xf4, 0x9a, 0xda, 0x62, 0xeb, 0x2b }
441    }
442    };
443
444    int i;
445    unsigned char tmp[20];
446    hash_state md;
447
448    for (i = 0; i < (int)(sizeof(tests)/sizeof(tests[0])); i++) {
449        rmd160_init(&md);
450        rmd160_process(&md, (unsigned char *)tests[i].msg, strlen(tests[i].msg));
451        rmd160_done(&md, tmp);
452        if (compare_testvector(tmp, sizeof(tmp), tests[i].hash, sizeof(tests[i].hash), "RIPEMD160", i)) {
453           return CRYPT_FAIL_TESTVECTOR;
454        }
455    }
456    return CRYPT_OK;
457 #endif
458 }
459
460 #endif
461
462
463 /* ref:         $Format:%D$ */
464 /* git commit:  $Format:%H$ */
465 /* commit time: $Format:%ai$ */