Prepare SHA code to handle SHA-2 as well. For now rename files and functions
[ffmpeg.git] / libavutil / sha.c
1 /*
2  * Copyright (C) 2007 Michael Niedermayer <michaelni@gmx.at>
3  * based on public domain SHA-1 code by Steve Reid <steve@edmweb.com>
4  *
5  * This file is part of FFmpeg.
6  *
7  * FFmpeg is free software; you can redistribute it and/or
8  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public
9  * License as published by the Free Software Foundation; either
10  * version 2.1 of the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * FFmpeg is distributed in the hope that it will be useful,
13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
15  * Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with FFmpeg; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA
20  */
21
22 #include "common.h"
23 #include "avutil.h"
24 #include "bswap.h"
25 #include "sha.h"
26
27 /** hash context */
28 typedef struct AVSHA {
29     uint8_t  digest_len;  ///< digest length in 32-bit words
30     uint64_t count;       ///< number of bytes in buffer
31     uint8_t  buffer[64];  ///< 512-bit buffer of input values used in hash updating
32     uint32_t state[8];    ///< current hash value
33     /** function used to update hash for 512-bit input block */
34     void     (*transform)(uint32_t *state, const uint8_t buffer[64]);
35 } AVSHA;
36
37 const int av_sha_size = sizeof(AVSHA);
38
39 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
40
41 /* (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1 */
42 #define blk0(i) (block[i] = be2me_32(((const uint32_t*)buffer)[i]))
43 #define blk(i)  (block[i] = rol(block[i-3] ^ block[i-8] ^ block[i-14] ^ block[i-16], 1))
44
45 #define R0(v,w,x,y,z,i) z += ((w&(x^y))^y)     + blk0(i) + 0x5A827999 + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
46 #define R1(v,w,x,y,z,i) z += ((w&(x^y))^y)     + blk (i) + 0x5A827999 + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
47 #define R2(v,w,x,y,z,i) z += ( w^x     ^y)     + blk (i) + 0x6ED9EBA1 + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
48 #define R3(v,w,x,y,z,i) z += (((w|x)&y)|(w&x)) + blk (i) + 0x8F1BBCDC + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
49 #define R4(v,w,x,y,z,i) z += ( w^x     ^y)     + blk (i) + 0xCA62C1D6 + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
50
51 /* Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm. */
52
53 static void sha1_transform(uint32_t state[5], const uint8_t buffer[64])
54 {
55     uint32_t block[80];
56     unsigned int i, a, b, c, d, e;
57
58     a = state[0];
59     b = state[1];
60     c = state[2];
61     d = state[3];
62     e = state[4];
63 #if CONFIG_SMALL
64     for (i = 0; i < 80; i++) {
65         int t;
66         if (i < 16)
67             t = be2me_32(((uint32_t*)buffer)[i]);
68         else
69             t = rol(block[i-3] ^ block[i-8] ^ block[i-14] ^ block[i-16], 1);
70         block[i] = t;
71         t += e + rol(a, 5);
72         if (i < 40) {
73             if (i < 20)
74                 t += ((b&(c^d))^d)     + 0x5A827999;
75             else
76                 t += ( b^c     ^d)     + 0x6ED9EBA1;
77         } else {
78             if (i < 60)
79                 t += (((b|c)&d)|(b&c)) + 0x8F1BBCDC;
80             else
81                 t += ( b^c     ^d)     + 0xCA62C1D6;
82         }
83         e = d;
84         d = c;
85         c = rol(b, 30);
86         b = a;
87         a = t;
88     }
89 #else
90     for (i = 0; i < 15; i += 5) {
91         R0(a, b, c, d, e, 0 + i);
92         R0(e, a, b, c, d, 1 + i);
93         R0(d, e, a, b, c, 2 + i);
94         R0(c, d, e, a, b, 3 + i);
95         R0(b, c, d, e, a, 4 + i);
96     }
97     R0(a, b, c, d, e, 15);
98     R1(e, a, b, c, d, 16);
99     R1(d, e, a, b, c, 17);
100     R1(c, d, e, a, b, 18);
101     R1(b, c, d, e, a, 19);
102     for (i = 20; i < 40; i += 5) {
103         R2(a, b, c, d, e, 0 + i);
104         R2(e, a, b, c, d, 1 + i);
105         R2(d, e, a, b, c, 2 + i);
106         R2(c, d, e, a, b, 3 + i);
107         R2(b, c, d, e, a, 4 + i);
108     }
109     for (; i < 60; i += 5) {
110         R3(a, b, c, d, e, 0 + i);
111         R3(e, a, b, c, d, 1 + i);
112         R3(d, e, a, b, c, 2 + i);
113         R3(c, d, e, a, b, 3 + i);
114         R3(b, c, d, e, a, 4 + i);
115     }
116     for (; i < 80; i += 5) {
117         R4(a, b, c, d, e, 0 + i);
118         R4(e, a, b, c, d, 1 + i);
119         R4(d, e, a, b, c, 2 + i);
120         R4(c, d, e, a, b, 3 + i);
121         R4(b, c, d, e, a, 4 + i);
122     }
123 #endif
124     state[0] += a;
125     state[1] += b;
126     state[2] += c;
127     state[3] += d;
128     state[4] += e;
129 }
130
131 int av_sha_init(AVSHA* ctx, int bits)
132 {
133     ctx->state[0] = 0x67452301;
134     ctx->state[1] = 0xEFCDAB89;
135     ctx->state[2] = 0x98BADCFE;
136     ctx->state[3] = 0x10325476;
137     ctx->state[4] = 0xC3D2E1F0;
138     ctx->transform = sha1_transform;
139     ctx->count    = 0;
140     return 0;
141 }
142
143 void av_sha_update(AVSHA* ctx, const uint8_t* data, unsigned int len)
144 {
145     unsigned int i, j;
146
147     j = ctx->count & 63;
148     ctx->count += len;
149 #if CONFIG_SMALL
150     for (i = 0; i < len; i++) {
151         ctx->buffer[j++] = data[i];
152         if (64 == j) {
153             ctx->transform(ctx->state, ctx->buffer);
154             j = 0;
155         }
156     }
157 #else
158     if ((j + len) > 63) {
159         memcpy(&ctx->buffer[j], data, (i = 64 - j));
160         ctx->transform(ctx->state, ctx->buffer);
161         for (; i + 63 < len; i += 64)
162             ctx->transform(ctx->state, &data[i]);
163         j = 0;
164     } else
165         i = 0;
166     memcpy(&ctx->buffer[j], &data[i], len - i);
167 #endif
168 }
169
170 void av_sha_final(AVSHA* ctx, uint8_t *digest)
171 {
172     int i;
173     uint64_t finalcount = be2me_64(ctx->count << 3);
174
175     av_sha_update(ctx, "\200", 1);
176     while ((ctx->count & 63) != 56)
177         av_sha_update(ctx, "", 1);
178     av_sha_update(ctx, (uint8_t *)&finalcount, 8); /* Should cause a transform() */
179     for (i = 0; i < 5; i++)
180         ((uint32_t*)digest)[i] = be2me_32(ctx->state[i]);
181 }
182
183 #if LIBAVUTIL_VERSION_MAJOR < 51
184 struct AVSHA1 {
185     AVSHA sha;
186 };
187
188 const int av_sha1_size = sizeof(struct AVSHA1);
189
190 void av_sha1_init(struct AVSHA1* context)
191 {
192     av_sha_init(&context->sha, 160);
193 }
194
195 void av_sha1_update(struct AVSHA1* context, const uint8_t* data, unsigned int len)
196 {
197     av_sha_update(&context->sha, data, len);
198 }
199
200 void av_sha1_final(struct AVSHA1* context, uint8_t digest[20])
201 {
202     av_sha_final(&context->sha, digest);
203 }
204 #endif
205
206 #ifdef TEST
207 #include <stdio.h>
208 #undef printf
209
210 int main(void)
211 {
212     int i, k;
213     AVSHA ctx;
214     unsigned char digest[20];
215
216     for (k = 0; k < 3; k++) {
217         av_sha_init(&ctx, 160);
218         if (k == 0)
219             av_sha_update(&ctx, "abc", 3);
220         else if (k == 1)
221             av_sha_update(&ctx, "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq", 56);
222         else
223             for (i = 0; i < 1000*1000; i++)
224                 av_sha_update(&ctx, "a", 1);
225         av_sha_final(&ctx, digest);
226         for (i = 0; i < 20; i++)
227             printf("%02X", digest[i]);
228         putchar('\n');
229     }
230     //test vectors (from FIPS PUB 180-1)
231     printf("A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D\n"
232            "84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1\n"
233            "34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F\n");
234
235     return 0;
236 }
237 #endif