Use pointer to hash transform function to make adding SHA-2 support easier.
[ffmpeg.git] / libavutil / sha1.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 "bswap.h"
24 #include "sha1.h"
25
26 /** hash context */
27 typedef struct AVSHA1 {
28     uint8_t  digest_len;  ///< digest length in 32-bit words
29     uint64_t count;       ///< number of bytes in buffer
30     uint8_t  buffer[64];  ///< 512-bit buffer of input values used in hash updating
31     uint32_t state[8];    ///< current hash value
32     /** function used to update hash for 512-bit input block */
33     void     (*transform)(uint32_t *state, const uint8_t buffer[64]);
34 } AVSHA1;
35
36 const int av_sha1_size = sizeof(AVSHA1);
37
38 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
39
40 /* (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1 */
41 #define blk0(i) (block[i] = be2me_32(((const uint32_t*)buffer)[i]))
42 #define blk(i)  (block[i] = rol(block[i-3] ^ block[i-8] ^ block[i-14] ^ block[i-16], 1))
43
44 #define R0(v,w,x,y,z,i) z += ((w&(x^y))^y)     + blk0(i) + 0x5A827999 + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
45 #define R1(v,w,x,y,z,i) z += ((w&(x^y))^y)     + blk (i) + 0x5A827999 + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
46 #define R2(v,w,x,y,z,i) z += ( w^x     ^y)     + blk (i) + 0x6ED9EBA1 + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
47 #define R3(v,w,x,y,z,i) z += (((w|x)&y)|(w&x)) + blk (i) + 0x8F1BBCDC + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
48 #define R4(v,w,x,y,z,i) z += ( w^x     ^y)     + blk (i) + 0xCA62C1D6 + rol(v, 5); w = rol(w, 30);
49
50 /* Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm. */
51
52 static void transform(uint32_t state[5], const uint8_t buffer[64])
53 {
54     uint32_t block[80];
55     unsigned int i, a, b, c, d, e;
56
57     a = state[0];
58     b = state[1];
59     c = state[2];
60     d = state[3];
61     e = state[4];
62 #if CONFIG_SMALL
63     for (i = 0; i < 80; i++) {
64         int t;
65         if (i < 16)
66             t = be2me_32(((uint32_t*)buffer)[i]);
67         else
68             t = rol(block[i-3] ^ block[i-8] ^ block[i-14] ^ block[i-16], 1);
69         block[i] = t;
70         t += e + rol(a, 5);
71         if (i < 40) {
72             if (i < 20)
73                 t += ((b&(c^d))^d)     + 0x5A827999;
74             else
75                 t += ( b^c     ^d)     + 0x6ED9EBA1;
76         } else {
77             if (i < 60)
78                 t += (((b|c)&d)|(b&c)) + 0x8F1BBCDC;
79             else
80                 t += ( b^c     ^d)     + 0xCA62C1D6;
81         }
82         e = d;
83         d = c;
84         c = rol(b, 30);
85         b = a;
86         a = t;
87     }
88 #else
89     for (i = 0; i < 15; i += 5) {
90         R0(a, b, c, d, e, 0 + i);
91         R0(e, a, b, c, d, 1 + i);
92         R0(d, e, a, b, c, 2 + i);
93         R0(c, d, e, a, b, 3 + i);
94         R0(b, c, d, e, a, 4 + i);
95     }
96     R0(a, b, c, d, e, 15);
97     R1(e, a, b, c, d, 16);
98     R1(d, e, a, b, c, 17);
99     R1(c, d, e, a, b, 18);
100     R1(b, c, d, e, a, 19);
101     for (i = 20; i < 40; i += 5) {
102         R2(a, b, c, d, e, 0 + i);
103         R2(e, a, b, c, d, 1 + i);
104         R2(d, e, a, b, c, 2 + i);
105         R2(c, d, e, a, b, 3 + i);
106         R2(b, c, d, e, a, 4 + i);
107     }
108     for (; i < 60; i += 5) {
109         R3(a, b, c, d, e, 0 + i);
110         R3(e, a, b, c, d, 1 + i);
111         R3(d, e, a, b, c, 2 + i);
112         R3(c, d, e, a, b, 3 + i);
113         R3(b, c, d, e, a, 4 + i);
114     }
115     for (; i < 80; i += 5) {
116         R4(a, b, c, d, e, 0 + i);
117         R4(e, a, b, c, d, 1 + i);
118         R4(d, e, a, b, c, 2 + i);
119         R4(c, d, e, a, b, 3 + i);
120         R4(b, c, d, e, a, 4 + i);
121     }
122 #endif
123     state[0] += a;
124     state[1] += b;
125     state[2] += c;
126     state[3] += d;
127     state[4] += e;
128 }
129
130 void av_sha1_init(AVSHA1* ctx)
131 {
132     ctx->state[0] = 0x67452301;
133     ctx->state[1] = 0xEFCDAB89;
134     ctx->state[2] = 0x98BADCFE;
135     ctx->state[3] = 0x10325476;
136     ctx->state[4] = 0xC3D2E1F0;
137     ctx->transform = transform;
138     ctx->count    = 0;
139 }
140
141 void av_sha1_update(AVSHA1* ctx, const uint8_t* data, unsigned int len)
142 {
143     unsigned int i, j;
144
145     j = ctx->count & 63;
146     ctx->count += len;
147 #if CONFIG_SMALL
148     for (i = 0; i < len; i++) {
149         ctx->buffer[j++] = data[i];
150         if (64 == j) {
151             ctx->transform(ctx->state, ctx->buffer);
152             j = 0;
153         }
154     }
155 #else
156     if ((j + len) > 63) {
157         memcpy(&ctx->buffer[j], data, (i = 64 - j));
158         ctx->transform(ctx->state, ctx->buffer);
159         for (; i + 63 < len; i += 64)
160             ctx->transform(ctx->state, &data[i]);
161         j = 0;
162     } else
163         i = 0;
164     memcpy(&ctx->buffer[j], &data[i], len - i);
165 #endif
166 }
167
168 void av_sha1_final(AVSHA1* ctx, uint8_t digest[20])
169 {
170     int i;
171     uint64_t finalcount = be2me_64(ctx->count << 3);
172
173     av_sha1_update(ctx, "\200", 1);
174     while ((ctx->count & 63) != 56)
175         av_sha1_update(ctx, "", 1);
176     av_sha1_update(ctx, (uint8_t *)&finalcount, 8); /* Should cause a transform() */
177     for (i = 0; i < 5; i++)
178         ((uint32_t*)digest)[i] = be2me_32(ctx->state[i]);
179 }
180
181 #ifdef TEST
182 #include <stdio.h>
183 #undef printf
184
185 int main(void)
186 {
187     int i, k;
188     AVSHA1 ctx;
189     unsigned char digest[20];
190
191     for (k = 0; k < 3; k++) {
192         av_sha1_init(&ctx);
193         if (k == 0)
194             av_sha1_update(&ctx, "abc", 3);
195         else if (k == 1)
196             av_sha1_update(&ctx, "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq", 56);
197         else
198             for (i = 0; i < 1000 * 1000; i++)
199                 av_sha1_update(&ctx, "a", 1);
200         av_sha1_final(&ctx, digest);
201         for (i = 0; i < 20; i++)
202             printf("%02X", digest[i]);
203         putchar('\n');
204     }
205     //test vectors (from FIPS PUB 180-1)
206     printf("A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D\n"
207            "84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1\n"
208            "34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F\n");
209
210     return 0;
211 }
212 #endif