tools/elftosb/common/SHA1.cpp

   1 /*
   2         100% free public domain implementation of the SHA-1 algorithm
   3         by Dominik Reichl <dominik.reichl@t-online.de>
   4         Web: http://www.dominik-reichl.de/
   5
   6         Version 1.6 - 2005-02-07 (thanks to Howard Kapustein for patches)
   7         - You can set the endianness in your files, no need to modify the
   8           header file of the CSHA1 class any more
   9         - Aligned data support
  10         - Made support/compilation of the utility functions (ReportHash
  11           and HashFile) optional (useful, if bytes count, for example in
  12           embedded environments)
  13
  14         Version 1.5 - 2005-01-01
  15         - 64-bit compiler compatibility added
  16         - Made variable wiping optional (define SHA1_WIPE_VARIABLES)
  17         - Removed unnecessary variable initializations
  18         - ROL32 improvement for the Microsoft compiler (using _rotl)
  19
  20         ======== Test Vectors (from FIPS PUB 180-1) ========
  21
  22         SHA1("abc") =
  23                 A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D
  24
  25         SHA1("abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq") =
  26                 84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1
  27
  28         SHA1(A million repetitions of "a") =
  29                 34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F
  30 */
  31
  32 #include "SHA1.h"
  33
  34 #ifdef SHA1_UTILITY_FUNCTIONS
  35 #define SHA1_MAX_FILE_BUFFER 8000
  36 #endif
  37
  38 // Rotate x bits to the left
  39 #ifndef ROL32
  40 #ifdef _MSC_VER
  41 #define ROL32(_val32, _nBits) _rotl(_val32, _nBits)
  42 #else
  43 #define ROL32(_val32, _nBits) (((_val32)<<(_nBits))|((_val32)>>(32-(_nBits))))
  44 #endif
  45 #endif
  46
  47 #ifdef SHA1_LITTLE_ENDIAN
  48 #define SHABLK0(i) (m_block->l[i] = \
  49         (ROL32(m_block->l[i],24) & 0xFF00FF00) | (ROL32(m_block->l[i],8) & 0x00FF00FF))
  50 #else
  51 #define SHABLK0(i) (m_block->l[i])
  52 #endif
  53
  54 #define SHABLK(i) (m_block->l[i&15] = ROL32(m_block->l[(i+13)&15] ^ m_block->l[(i+8)&15] \
  55         ^ m_block->l[(i+2)&15] ^ m_block->l[i&15],1))
  56
  57 // SHA-1 rounds
  58 #define _R0(v,w,x,y,z,i) { z+=((w&(x^y))^y)+SHABLK0(i)+0x5A827999+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
  59 #define _R1(v,w,x,y,z,i) { z+=((w&(x^y))^y)+SHABLK(i)+0x5A827999+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
  60 #define _R2(v,w,x,y,z,i) { z+=(w^x^y)+SHABLK(i)+0x6ED9EBA1+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
  61 #define _R3(v,w,x,y,z,i) { z+=(((w|x)&y)|(w&x))+SHABLK(i)+0x8F1BBCDC+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
  62 #define _R4(v,w,x,y,z,i) { z+=(w^x^y)+SHABLK(i)+0xCA62C1D6+ROL32(v,5); w=ROL32(w,30); }
  63
  64 CSHA1::CSHA1()
  65 {
  66         m_block = (SHA1_WORKSPACE_BLOCK *)m_workspace;
  67
  68         Reset();
  69 }
  70
  71 CSHA1::~CSHA1()
  72 {
  73         Reset();
  74 }
  75
  76 void CSHA1::Reset()
  77 {
  78         // SHA1 initialization constants
  79         m_state[0] = 0x67452301;
  80         m_state[1] = 0xEFCDAB89;
  81         m_state[2] = 0x98BADCFE;
  82         m_state[3] = 0x10325476;
  83         m_state[4] = 0xC3D2E1F0;
  84
  85         m_count[0] = 0;
  86         m_count[1] = 0;
  87 }
  88
  89 void CSHA1::Transform(uint32_t *state, const uint8_t *buffer)
  90 {
  91         // Copy state[] to working vars
  92         uint32_t a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], e = state[4];
  93
  94         memcpy(m_block, buffer, 64);
  95
  96         // 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled.
  97         _R0(a,b,c,d,e, 0); _R0(e,a,b,c,d, 1); _R0(d,e,a,b,c, 2); _R0(c,d,e,a,b, 3);
  98         _R0(b,c,d,e,a, 4); _R0(a,b,c,d,e, 5); _R0(e,a,b,c,d, 6); _R0(d,e,a,b,c, 7);
  99         _R0(c,d,e,a,b, 8); _R0(b,c,d,e,a, 9); _R0(a,b,c,d,e,10); _R0(e,a,b,c,d,11);
 100         _R0(d,e,a,b,c,12); _R0(c,d,e,a,b,13); _R0(b,c,d,e,a,14); _R0(a,b,c,d,e,15);
 101         _R1(e,a,b,c,d,16); _R1(d,e,a,b,c,17); _R1(c,d,e,a,b,18); _R1(b,c,d,e,a,19);
 102         _R2(a,b,c,d,e,20); _R2(e,a,b,c,d,21); _R2(d,e,a,b,c,22); _R2(c,d,e,a,b,23);
 103         _R2(b,c,d,e,a,24); _R2(a,b,c,d,e,25); _R2(e,a,b,c,d,26); _R2(d,e,a,b,c,27);
 104         _R2(c,d,e,a,b,28); _R2(b,c,d,e,a,29); _R2(a,b,c,d,e,30); _R2(e,a,b,c,d,31);
 105         _R2(d,e,a,b,c,32); _R2(c,d,e,a,b,33); _R2(b,c,d,e,a,34); _R2(a,b,c,d,e,35);
 106         _R2(e,a,b,c,d,36); _R2(d,e,a,b,c,37); _R2(c,d,e,a,b,38); _R2(b,c,d,e,a,39);
 107         _R3(a,b,c,d,e,40); _R3(e,a,b,c,d,41); _R3(d,e,a,b,c,42); _R3(c,d,e,a,b,43);
 108         _R3(b,c,d,e,a,44); _R3(a,b,c,d,e,45); _R3(e,a,b,c,d,46); _R3(d,e,a,b,c,47);
 109         _R3(c,d,e,a,b,48); _R3(b,c,d,e,a,49); _R3(a,b,c,d,e,50); _R3(e,a,b,c,d,51);
 110         _R3(d,e,a,b,c,52); _R3(c,d,e,a,b,53); _R3(b,c,d,e,a,54); _R3(a,b,c,d,e,55);
 111         _R3(e,a,b,c,d,56); _R3(d,e,a,b,c,57); _R3(c,d,e,a,b,58); _R3(b,c,d,e,a,59);
 112         _R4(a,b,c,d,e,60); _R4(e,a,b,c,d,61); _R4(d,e,a,b,c,62); _R4(c,d,e,a,b,63);
 113         _R4(b,c,d,e,a,64); _R4(a,b,c,d,e,65); _R4(e,a,b,c,d,66); _R4(d,e,a,b,c,67);
 114         _R4(c,d,e,a,b,68); _R4(b,c,d,e,a,69); _R4(a,b,c,d,e,70); _R4(e,a,b,c,d,71);
 115         _R4(d,e,a,b,c,72); _R4(c,d,e,a,b,73); _R4(b,c,d,e,a,74); _R4(a,b,c,d,e,75);
 116         _R4(e,a,b,c,d,76); _R4(d,e,a,b,c,77); _R4(c,d,e,a,b,78); _R4(b,c,d,e,a,79);
 117
 118         // Add the working vars back into state
 119         state[0] += a;
 120         state[1] += b;
 121         state[2] += c;
 122         state[3] += d;
 123         state[4] += e;
 124
 125         // Wipe variables
 126 #ifdef SHA1_WIPE_VARIABLES
 127         a = b = c = d = e = 0;
 128 #endif
 129 }
 130
 131 // Use this function to hash in binary data and strings
 132 void CSHA1::Update(const uint8_t *data, uint32_t len)
 133 {
 134         uint32_t i, j;
 135
 136         j = (m_count[0] >> 3) & 63;
 137
 138         if((m_count[0] += len << 3) < (len << 3)) m_count[1]++;
 139
 140         m_count[1] += (len >> 29);
 141
 142         if((j + len) > 63)
 143         {
 144                 i = 64 - j;
 145                 memcpy(&m_buffer[j], data, i);
 146                 Transform(m_state, m_buffer);
 147
 148                 for( ; i + 63 < len; i += 64) Transform(m_state, &data[i]);
 149
 150                 j = 0;
 151         }
 152         else i = 0;
 153
 154         memcpy(&m_buffer[j], &data[i], len - i);
 155 }
 156
 157 #ifdef SHA1_UTILITY_FUNCTIONS
 158 // Hash in file contents
 159 bool CSHA1::HashFile(char *szFileName)
 160 {
 161         unsigned long ulFileSize, ulRest, ulBlocks;
 162         unsigned long i;
 163         uint8_t uData[SHA1_MAX_FILE_BUFFER];
 164         FILE *fIn;
 165
 166         if(szFileName == NULL) return false;
 167
 168         fIn = fopen(szFileName, "rb");
 169         if(fIn == NULL) return false;
 170
 171         fseek(fIn, 0, SEEK_END);
 172         ulFileSize = (unsigned long)ftell(fIn);
 173         fseek(fIn, 0, SEEK_SET);
 174
 175         if(ulFileSize != 0)
 176         {
 177                 ulBlocks = ulFileSize / SHA1_MAX_FILE_BUFFER;
 178                 ulRest = ulFileSize % SHA1_MAX_FILE_BUFFER;
 179         }
 180         else
 181         {
 182                 ulBlocks = 0;
 183                 ulRest = 0;
 184         }
 185
 186         for(i = 0; i < ulBlocks; i++)
 187         {
 188                 fread(uData, 1, SHA1_MAX_FILE_BUFFER, fIn);
 189                 Update((uint8_t *)uData, SHA1_MAX_FILE_BUFFER);
 190         }
 191
 192         if(ulRest != 0)
 193         {
 194                 fread(uData, 1, ulRest, fIn);
 195                 Update((uint8_t *)uData, ulRest);
 196         }
 197
 198         fclose(fIn); fIn = NULL;
 199         return true;
 200 }
 201 #endif
 202
 203 void CSHA1::Final()
 204 {
 205         uint32_t i;
 206         uint8_t finalcount[8];
 207
 208         for(i = 0; i < 8; i++)
 209                 finalcount[i] = (uint8_t)((m_count[((i >= 4) ? 0 : 1)]
 210                         >> ((3 - (i & 3)) * 8) ) & 255); // Endian independent
 211
 212         Update((uint8_t *)"\200", 1);
 213
 214         while ((m_count[0] & 504) != 448)
 215                 Update((uint8_t *)"\0", 1);
 216
 217         Update(finalcount, 8); // Cause a SHA1Transform()
 218
 219         for(i = 0; i < 20; i++)
 220         {
 221                 m_digest[i] = (uint8_t)((m_state[i >> 2] >> ((3 - (i & 3)) * 8) ) & 255);
 222         }
 223
 224         // Wipe variables for security reasons
 225 #ifdef SHA1_WIPE_VARIABLES
 226         i = 0;
 227         memset(m_buffer, 0, 64);
 228         memset(m_state, 0, 20);
 229         memset(m_count, 0, 8);
 230         memset(finalcount, 0, 8);
 231         Transform(m_state, m_buffer);
 232 #endif
 233 }
 234
 235 #ifdef SHA1_UTILITY_FUNCTIONS
 236 // Get the final hash as a pre-formatted string
 237 void CSHA1::ReportHash(char *szReport, unsigned char uReportType)
 238 {
 239         unsigned char i;
 240         char szTemp[16];
 241
 242         if(szReport == NULL) return;
 243
 244         if(uReportType == REPORT_HEX)
 245         {
 246                 sprintf(szTemp, "%02X", m_digest[0]);
 247                 strcat(szReport, szTemp);
 248
 249                 for(i = 1; i < 20; i++)
 250                 {
 251                         sprintf(szTemp, " %02X", m_digest[i]);
 252                         strcat(szReport, szTemp);
 253                 }
 254         }
 255         else if(uReportType == REPORT_DIGIT)
 256         {
 257                 sprintf(szTemp, "%u", m_digest[0]);
 258                 strcat(szReport, szTemp);
 259
 260                 for(i = 1; i < 20; i++)
 261                 {
 262                         sprintf(szTemp, " %u", m_digest[i]);
 263                         strcat(szReport, szTemp);
 264                 }
 265         }
 266         else strcpy(szReport, "Error: Unknown report type!");
 267 }
 268 #endif
 269
 270 // Get the raw message digest
 271 void CSHA1::GetHash(uint8_t *puDest)
 272 {
 273         memcpy(puDest, m_digest, 20);
 274 }