pd.if.org Git - zpackage/blob - libtomcrypt/src/hashes/rmd256.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 rmd256.c
  13    RLTC_MD256 Hash function
  14 */
  15
  16 #ifdef LTC_RIPEMD256
  17
  18 const struct ltc_hash_descriptor rmd256_desc =
  19 {
  20     "rmd256",
  21     13,
  22     32,
  23     64,
  24
  25     /* OID */
  26    { 1, 3, 36, 3, 2, 3 },
  27    6,
  28
  29     &rmd256_init,
  30     &rmd256_process,
  31     &rmd256_done,
  32     &rmd256_test,
  33     NULL
  34 };
  35
  36 /* the four basic functions F(), G() and H() */
  37 #define F(x, y, z)        ((x) ^ (y) ^ (z))
  38 #define G(x, y, z)        (((x) & (y)) | (~(x) & (z)))
  39 #define H(x, y, z)        (((x) | ~(y)) ^ (z))
  40 #define I(x, y, z)        (((x) & (z)) | ((y) & ~(z)))
  41
  42 /* the eight basic operations FF() through III() */
  43 #define FF(a, b, c, d, x, s)        \
  44       (a) += F((b), (c), (d)) + (x);\
  45       (a) = ROLc((a), (s));
  46
  47 #define GG(a, b, c, d, x, s)        \
  48       (a) += G((b), (c), (d)) + (x) + 0x5a827999UL;\
  49       (a) = ROLc((a), (s));
  50
  51 #define HH(a, b, c, d, x, s)        \
  52       (a) += H((b), (c), (d)) + (x) + 0x6ed9eba1UL;\
  53       (a) = ROLc((a), (s));
  54
  55 #define II(a, b, c, d, x, s)        \
  56       (a) += I((b), (c), (d)) + (x) + 0x8f1bbcdcUL;\
  57       (a) = ROLc((a), (s));
  58
  59 #define FFF(a, b, c, d, x, s)        \
  60       (a) += F((b), (c), (d)) + (x);\
  61       (a) = ROLc((a), (s));
  62
  63 #define GGG(a, b, c, d, x, s)        \
  64       (a) += G((b), (c), (d)) + (x) + 0x6d703ef3UL;\
  65       (a) = ROLc((a), (s));
  66
  67 #define HHH(a, b, c, d, x, s)        \
  68       (a) += H((b), (c), (d)) + (x) + 0x5c4dd124UL;\
  69       (a) = ROLc((a), (s));
  70
  71 #define III(a, b, c, d, x, s)        \
  72       (a) += I((b), (c), (d)) + (x) + 0x50a28be6UL;\
  73       (a) = ROLc((a), (s));
  74
  75 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
  76 static int _rmd256_compress(hash_state *md, unsigned char *buf)
  77 #else
  78 static int  rmd256_compress(hash_state *md, unsigned char *buf)
  79 #endif
  80 {
  81    ulong32 aa,bb,cc,dd,aaa,bbb,ccc,ddd,tmp,X[16];
  82    int i;
  83
  84    /* load words X */
  85    for (i = 0; i < 16; i++){
  86       LOAD32L(X[i], buf + (4 * i));
  87    }
  88
  89    /* load state */
  90    aa = md->rmd256.state[0];
  91    bb = md->rmd256.state[1];
  92    cc = md->rmd256.state[2];
  93    dd = md->rmd256.state[3];
  94    aaa = md->rmd256.state[4];
  95    bbb = md->rmd256.state[5];
  96    ccc = md->rmd256.state[6];
  97    ddd = md->rmd256.state[7];
  98
  99    /* round 1 */
 100    FF(aa, bb, cc, dd, X[ 0], 11);
 101    FF(dd, aa, bb, cc, X[ 1], 14);
 102    FF(cc, dd, aa, bb, X[ 2], 15);
 103    FF(bb, cc, dd, aa, X[ 3], 12);
 104    FF(aa, bb, cc, dd, X[ 4],  5);
 105    FF(dd, aa, bb, cc, X[ 5],  8);
 106    FF(cc, dd, aa, bb, X[ 6],  7);
 107    FF(bb, cc, dd, aa, X[ 7],  9);
 108    FF(aa, bb, cc, dd, X[ 8], 11);
 109    FF(dd, aa, bb, cc, X[ 9], 13);
 110    FF(cc, dd, aa, bb, X[10], 14);
 111    FF(bb, cc, dd, aa, X[11], 15);
 112    FF(aa, bb, cc, dd, X[12],  6);
 113    FF(dd, aa, bb, cc, X[13],  7);
 114    FF(cc, dd, aa, bb, X[14],  9);
 115    FF(bb, cc, dd, aa, X[15],  8);
 116
 117    /* parallel round 1 */
 118    III(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 5],  8);
 119    III(ddd, aaa, bbb, ccc, X[14],  9);
 120    III(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 7],  9);
 121    III(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 0], 11);
 122    III(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 9], 13);
 123    III(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 2], 15);
 124    III(ccc, ddd, aaa, bbb, X[11], 15);
 125    III(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 4],  5);
 126    III(aaa, bbb, ccc, ddd, X[13],  7);
 127    III(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 6],  7);
 128    III(ccc, ddd, aaa, bbb, X[15],  8);
 129    III(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 8], 11);
 130    III(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 1], 14);
 131    III(ddd, aaa, bbb, ccc, X[10], 14);
 132    III(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 3], 12);
 133    III(bbb, ccc, ddd, aaa, X[12],  6);
 134
 135    tmp = aa; aa = aaa; aaa = tmp;
 136
 137    /* round 2 */
 138    GG(aa, bb, cc, dd, X[ 7],  7);
 139    GG(dd, aa, bb, cc, X[ 4],  6);
 140    GG(cc, dd, aa, bb, X[13],  8);
 141    GG(bb, cc, dd, aa, X[ 1], 13);
 142    GG(aa, bb, cc, dd, X[10], 11);
 143    GG(dd, aa, bb, cc, X[ 6],  9);
 144    GG(cc, dd, aa, bb, X[15],  7);
 145    GG(bb, cc, dd, aa, X[ 3], 15);
 146    GG(aa, bb, cc, dd, X[12],  7);
 147    GG(dd, aa, bb, cc, X[ 0], 12);
 148    GG(cc, dd, aa, bb, X[ 9], 15);
 149    GG(bb, cc, dd, aa, X[ 5],  9);
 150    GG(aa, bb, cc, dd, X[ 2], 11);
 151    GG(dd, aa, bb, cc, X[14],  7);
 152    GG(cc, dd, aa, bb, X[11], 13);
 153    GG(bb, cc, dd, aa, X[ 8], 12);
 154
 155    /* parallel round 2 */
 156    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 6],  9);
 157    HHH(ddd, aaa, bbb, ccc, X[11], 13);
 158    HHH(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 3], 15);
 159    HHH(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 7],  7);
 160    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 0], 12);
 161    HHH(ddd, aaa, bbb, ccc, X[13],  8);
 162    HHH(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 5],  9);
 163    HHH(bbb, ccc, ddd, aaa, X[10], 11);
 164    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, X[14],  7);
 165    HHH(ddd, aaa, bbb, ccc, X[15],  7);
 166    HHH(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 8], 12);
 167    HHH(bbb, ccc, ddd, aaa, X[12],  7);
 168    HHH(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 4],  6);
 169    HHH(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 9], 15);
 170    HHH(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 1], 13);
 171    HHH(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 2], 11);
 172
 173    tmp = bb; bb = bbb; bbb = tmp;
 174
 175    /* round 3 */
 176    HH(aa, bb, cc, dd, X[ 3], 11);
 177    HH(dd, aa, bb, cc, X[10], 13);
 178    HH(cc, dd, aa, bb, X[14],  6);
 179    HH(bb, cc, dd, aa, X[ 4],  7);
 180    HH(aa, bb, cc, dd, X[ 9], 14);
 181    HH(dd, aa, bb, cc, X[15],  9);
 182    HH(cc, dd, aa, bb, X[ 8], 13);
 183    HH(bb, cc, dd, aa, X[ 1], 15);
 184    HH(aa, bb, cc, dd, X[ 2], 14);
 185    HH(dd, aa, bb, cc, X[ 7],  8);
 186    HH(cc, dd, aa, bb, X[ 0], 13);
 187    HH(bb, cc, dd, aa, X[ 6],  6);
 188    HH(aa, bb, cc, dd, X[13],  5);
 189    HH(dd, aa, bb, cc, X[11], 12);
 190    HH(cc, dd, aa, bb, X[ 5],  7);
 191    HH(bb, cc, dd, aa, X[12],  5);
 192
 193    /* parallel round 3 */
 194    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, X[15],  9);
 195    GGG(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 5],  7);
 196    GGG(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 1], 15);
 197    GGG(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 3], 11);
 198    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 7],  8);
 199    GGG(ddd, aaa, bbb, ccc, X[14],  6);
 200    GGG(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 6],  6);
 201    GGG(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 9], 14);
 202    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, X[11], 12);
 203    GGG(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 8], 13);
 204    GGG(ccc, ddd, aaa, bbb, X[12],  5);
 205    GGG(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 2], 14);
 206    GGG(aaa, bbb, ccc, ddd, X[10], 13);
 207    GGG(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 0], 13);
 208    GGG(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 4],  7);
 209    GGG(bbb, ccc, ddd, aaa, X[13],  5);
 210
 211    tmp = cc; cc = ccc; ccc = tmp;
 212
 213    /* round 4 */
 214    II(aa, bb, cc, dd, X[ 1], 11);
 215    II(dd, aa, bb, cc, X[ 9], 12);
 216    II(cc, dd, aa, bb, X[11], 14);
 217    II(bb, cc, dd, aa, X[10], 15);
 218    II(aa, bb, cc, dd, X[ 0], 14);
 219    II(dd, aa, bb, cc, X[ 8], 15);
 220    II(cc, dd, aa, bb, X[12],  9);
 221    II(bb, cc, dd, aa, X[ 4],  8);
 222    II(aa, bb, cc, dd, X[13],  9);
 223    II(dd, aa, bb, cc, X[ 3], 14);
 224    II(cc, dd, aa, bb, X[ 7],  5);
 225    II(bb, cc, dd, aa, X[15],  6);
 226    II(aa, bb, cc, dd, X[14],  8);
 227    II(dd, aa, bb, cc, X[ 5],  6);
 228    II(cc, dd, aa, bb, X[ 6],  5);
 229    II(bb, cc, dd, aa, X[ 2], 12);
 230
 231    /* parallel round 4 */
 232    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 8], 15);
 233    FFF(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 6],  5);
 234    FFF(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 4],  8);
 235    FFF(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 1], 11);
 236    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 3], 14);
 237    FFF(ddd, aaa, bbb, ccc, X[11], 14);
 238    FFF(ccc, ddd, aaa, bbb, X[15],  6);
 239    FFF(bbb, ccc, ddd, aaa, X[ 0], 14);
 240    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 5],  6);
 241    FFF(ddd, aaa, bbb, ccc, X[12],  9);
 242    FFF(ccc, ddd, aaa, bbb, X[ 2], 12);
 243    FFF(bbb, ccc, ddd, aaa, X[13],  9);
 244    FFF(aaa, bbb, ccc, ddd, X[ 9], 12);
 245    FFF(ddd, aaa, bbb, ccc, X[ 7],  5);
 246    FFF(ccc, ddd, aaa, bbb, X[10], 15);
 247    FFF(bbb, ccc, ddd, aaa, X[14],  8);
 248
 249    tmp = dd; dd = ddd; ddd = tmp;
 250
 251    /* combine results */
 252    md->rmd256.state[0] += aa;
 253    md->rmd256.state[1] += bb;
 254    md->rmd256.state[2] += cc;
 255    md->rmd256.state[3] += dd;
 256    md->rmd256.state[4] += aaa;
 257    md->rmd256.state[5] += bbb;
 258    md->rmd256.state[6] += ccc;
 259    md->rmd256.state[7] += ddd;
 260
 261    return CRYPT_OK;
 262 }
 263
 264 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
 265 static int rmd256_compress(hash_state *md, unsigned char *buf)
 266 {
 267    int err;
 268    err = _rmd256_compress(md, buf);
 269    burn_stack(sizeof(ulong32) * 25 + sizeof(int));
 270    return err;
 271 }
 272 #endif
 273
 274 /**
 275    Initialize the hash state
 276    @param md   The hash state you wish to initialize
 277    @return CRYPT_OK if successful
 278 */
 279 int rmd256_init(hash_state * md)
 280 {
 281    LTC_ARGCHK(md != NULL);
 282    md->rmd256.state[0] = 0x67452301UL;
 283    md->rmd256.state[1] = 0xefcdab89UL;
 284    md->rmd256.state[2] = 0x98badcfeUL;
 285    md->rmd256.state[3] = 0x10325476UL;
 286    md->rmd256.state[4] = 0x76543210UL;
 287    md->rmd256.state[5] = 0xfedcba98UL;
 288    md->rmd256.state[6] = 0x89abcdefUL;
 289    md->rmd256.state[7] = 0x01234567UL;
 290    md->rmd256.curlen   = 0;
 291    md->rmd256.length   = 0;
 292    return CRYPT_OK;
 293 }
 294
 295 /**
 296    Process a block of memory though the hash
 297    @param md     The hash state
 298    @param in     The data to hash
 299    @param inlen  The length of the data (octets)
 300    @return CRYPT_OK if successful
 301 */
 302 HASH_PROCESS(rmd256_process, rmd256_compress, rmd256, 64)
 303
 304 /**
 305    Terminate the hash to get the digest
 306    @param md  The hash state
 307    @param out [out] The destination of the hash (16 bytes)
 308    @return CRYPT_OK if successful
 309 */
 310 int rmd256_done(hash_state * md, unsigned char *out)
 311 {
 312     int i;
 313
 314     LTC_ARGCHK(md  != NULL);
 315     LTC_ARGCHK(out != NULL);
 316
 317     if (md->rmd256.curlen >= sizeof(md->rmd256.buf)) {
 318        return CRYPT_INVALID_ARG;
 319     }
 320
 321
 322     /* increase the length of the message */
 323     md->rmd256.length += md->rmd256.curlen * 8;
 324
 325     /* append the '1' bit */
 326     md->rmd256.buf[md->rmd256.curlen++] = (unsigned char)0x80;
 327
 328     /* if the length is currently above 56 bytes we append zeros
 329      * then compress.  Then we can fall back to padding zeros and length
 330      * encoding like normal.
 331      */
 332     if (md->rmd256.curlen > 56) {
 333         while (md->rmd256.curlen < 64) {
 334             md->rmd256.buf[md->rmd256.curlen++] = (unsigned char)0;
 335         }
 336         rmd256_compress(md, md->rmd256.buf);
 337         md->rmd256.curlen = 0;
 338     }
 339
 340     /* pad upto 56 bytes of zeroes */
 341     while (md->rmd256.curlen < 56) {
 342         md->rmd256.buf[md->rmd256.curlen++] = (unsigned char)0;
 343     }
 344
 345     /* store length */
 346     STORE64L(md->rmd256.length, md->rmd256.buf+56);
 347     rmd256_compress(md, md->rmd256.buf);
 348
 349     /* copy output */
 350     for (i = 0; i < 8; i++) {
 351         STORE32L(md->rmd256.state[i], out+(4*i));
 352     }
 353 #ifdef LTC_CLEAN_STACK
 354     zeromem(md, sizeof(hash_state));
 355 #endif
 356    return CRYPT_OK;
 357 }
 358
 359 /**
 360   Self-test the hash
 361   @return CRYPT_OK if successful, CRYPT_NOP if self-tests have been disabled
 362 */
 363 int rmd256_test(void)
 364 {
 365 #ifndef LTC_TEST
 366    return CRYPT_NOP;
 367 #else
 368    static const struct {
 369         const char *msg;
 370         unsigned char hash[32];
 371    } tests[] = {
 372    { "",
 373      { 0x02, 0xba, 0x4c, 0x4e, 0x5f, 0x8e, 0xcd, 0x18,
 374        0x77, 0xfc, 0x52, 0xd6, 0x4d, 0x30, 0xe3, 0x7a,
 375        0x2d, 0x97, 0x74, 0xfb, 0x1e, 0x5d, 0x02, 0x63,
 376        0x80, 0xae, 0x01, 0x68, 0xe3, 0xc5, 0x52, 0x2d }
 377    },
 378    { "a",
 379      { 0xf9, 0x33, 0x3e, 0x45, 0xd8, 0x57, 0xf5, 0xd9,
 380        0x0a, 0x91, 0xba, 0xb7, 0x0a, 0x1e, 0xba, 0x0c,
 381        0xfb, 0x1b, 0xe4, 0xb0, 0x78, 0x3c, 0x9a, 0xcf,
 382        0xcd, 0x88, 0x3a, 0x91, 0x34, 0x69, 0x29, 0x25 }
 383    },
 384    { "abc",
 385      { 0xaf, 0xbd, 0x6e, 0x22, 0x8b, 0x9d, 0x8c, 0xbb,
 386        0xce, 0xf5, 0xca, 0x2d, 0x03, 0xe6, 0xdb, 0xa1,
 387        0x0a, 0xc0, 0xbc, 0x7d, 0xcb, 0xe4, 0x68, 0x0e,
 388        0x1e, 0x42, 0xd2, 0xe9, 0x75, 0x45, 0x9b, 0x65 }
 389    },
 390    { "message digest",
 391      { 0x87, 0xe9, 0x71, 0x75, 0x9a, 0x1c, 0xe4, 0x7a,
 392        0x51, 0x4d, 0x5c, 0x91, 0x4c, 0x39, 0x2c, 0x90,
 393        0x18, 0xc7, 0xc4, 0x6b, 0xc1, 0x44, 0x65, 0x55,
 394        0x4a, 0xfc, 0xdf, 0x54, 0xa5, 0x07, 0x0c, 0x0e }
 395    },
 396    { "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz",
 397      { 0x64, 0x9d, 0x30, 0x34, 0x75, 0x1e, 0xa2, 0x16,
 398        0x77, 0x6b, 0xf9, 0xa1, 0x8a, 0xcc, 0x81, 0xbc,
 399        0x78, 0x96, 0x11, 0x8a, 0x51, 0x97, 0x96, 0x87,
 400        0x82, 0xdd, 0x1f, 0xd9, 0x7d, 0x8d, 0x51, 0x33 }
 401    },
 402    { "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789",
 403      { 0x57, 0x40, 0xa4, 0x08, 0xac, 0x16, 0xb7, 0x20,
 404        0xb8, 0x44, 0x24, 0xae, 0x93, 0x1c, 0xbb, 0x1f,
 405        0xe3, 0x63, 0xd1, 0xd0, 0xbf, 0x40, 0x17, 0xf1,
 406        0xa8, 0x9f, 0x7e, 0xa6, 0xde, 0x77, 0xa0, 0xb8 }
 407    }
 408    };
 409
 410    int i;
 411    unsigned char tmp[32];
 412    hash_state md;
 413
 414    for (i = 0; i < (int)(sizeof(tests)/sizeof(tests[0])); i++) {
 415        rmd256_init(&md);
 416        rmd256_process(&md, (unsigned char *)tests[i].msg, strlen(tests[i].msg));
 417        rmd256_done(&md, tmp);
 418        if (compare_testvector(tmp, sizeof(tmp), tests[i].hash, sizeof(tests[i].hash), "RIPEMD256", i)) {
 419           return CRYPT_FAIL_TESTVECTOR;
 420        }
 421    }
 422    return CRYPT_OK;
 423 #endif
 424 }
 425
 426 #endif
 427
 428 /* ref:         $Format:%D$ */
 429 /* git commit:  $Format:%H$ */
 430 /* commit time: $Format:%ai$ */