File Coverage

src/ed25519/sha512.c
Criterion Covered Total %
statement 65 80 81.2
branch 33 52 63.4
condition n/a
subroutine n/a
pod n/a
total 98 132 74.2


line stmt bran cond sub pod time code
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             * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com, http://libtom.org
10             */
11              
12             #include "fixedint.h"
13             #include "sha512.h"
14              
15             /* the K array */
16             static const uint64_t K[80] = {
17             UINT64_C(0x428a2f98d728ae22), UINT64_C(0x7137449123ef65cd),
18             UINT64_C(0xb5c0fbcfec4d3b2f), UINT64_C(0xe9b5dba58189dbbc),
19             UINT64_C(0x3956c25bf348b538), UINT64_C(0x59f111f1b605d019),
20             UINT64_C(0x923f82a4af194f9b), UINT64_C(0xab1c5ed5da6d8118),
21             UINT64_C(0xd807aa98a3030242), UINT64_C(0x12835b0145706fbe),
22             UINT64_C(0x243185be4ee4b28c), UINT64_C(0x550c7dc3d5ffb4e2),
23             UINT64_C(0x72be5d74f27b896f), UINT64_C(0x80deb1fe3b1696b1),
24             UINT64_C(0x9bdc06a725c71235), UINT64_C(0xc19bf174cf692694),
25             UINT64_C(0xe49b69c19ef14ad2), UINT64_C(0xefbe4786384f25e3),
26             UINT64_C(0x0fc19dc68b8cd5b5), UINT64_C(0x240ca1cc77ac9c65),
27             UINT64_C(0x2de92c6f592b0275), UINT64_C(0x4a7484aa6ea6e483),
28             UINT64_C(0x5cb0a9dcbd41fbd4), UINT64_C(0x76f988da831153b5),
29             UINT64_C(0x983e5152ee66dfab), UINT64_C(0xa831c66d2db43210),
30             UINT64_C(0xb00327c898fb213f), UINT64_C(0xbf597fc7beef0ee4),
31             UINT64_C(0xc6e00bf33da88fc2), UINT64_C(0xd5a79147930aa725),
32             UINT64_C(0x06ca6351e003826f), UINT64_C(0x142929670a0e6e70),
33             UINT64_C(0x27b70a8546d22ffc), UINT64_C(0x2e1b21385c26c926),
34             UINT64_C(0x4d2c6dfc5ac42aed), UINT64_C(0x53380d139d95b3df),
35             UINT64_C(0x650a73548baf63de), UINT64_C(0x766a0abb3c77b2a8),
36             UINT64_C(0x81c2c92e47edaee6), UINT64_C(0x92722c851482353b),
37             UINT64_C(0xa2bfe8a14cf10364), UINT64_C(0xa81a664bbc423001),
38             UINT64_C(0xc24b8b70d0f89791), UINT64_C(0xc76c51a30654be30),
39             UINT64_C(0xd192e819d6ef5218), UINT64_C(0xd69906245565a910),
40             UINT64_C(0xf40e35855771202a), UINT64_C(0x106aa07032bbd1b8),
41             UINT64_C(0x19a4c116b8d2d0c8), UINT64_C(0x1e376c085141ab53),
42             UINT64_C(0x2748774cdf8eeb99), UINT64_C(0x34b0bcb5e19b48a8),
43             UINT64_C(0x391c0cb3c5c95a63), UINT64_C(0x4ed8aa4ae3418acb),
44             UINT64_C(0x5b9cca4f7763e373), UINT64_C(0x682e6ff3d6b2b8a3),
45             UINT64_C(0x748f82ee5defb2fc), UINT64_C(0x78a5636f43172f60),
46             UINT64_C(0x84c87814a1f0ab72), UINT64_C(0x8cc702081a6439ec),
47             UINT64_C(0x90befffa23631e28), UINT64_C(0xa4506cebde82bde9),
48             UINT64_C(0xbef9a3f7b2c67915), UINT64_C(0xc67178f2e372532b),
49             UINT64_C(0xca273eceea26619c), UINT64_C(0xd186b8c721c0c207),
50             UINT64_C(0xeada7dd6cde0eb1e), UINT64_C(0xf57d4f7fee6ed178),
51             UINT64_C(0x06f067aa72176fba), UINT64_C(0x0a637dc5a2c898a6),
52             UINT64_C(0x113f9804bef90dae), UINT64_C(0x1b710b35131c471b),
53             UINT64_C(0x28db77f523047d84), UINT64_C(0x32caab7b40c72493),
54             UINT64_C(0x3c9ebe0a15c9bebc), UINT64_C(0x431d67c49c100d4c),
55             UINT64_C(0x4cc5d4becb3e42b6), UINT64_C(0x597f299cfc657e2a),
56             UINT64_C(0x5fcb6fab3ad6faec), UINT64_C(0x6c44198c4a475817)
57             };
58              
59             /* Various logical functions */
60              
61             #define ROR64c(x, y) \
62             ( ((((x)&UINT64_C(0xFFFFFFFFFFFFFFFF))>>((uint64_t)(y)&UINT64_C(63))) | \
63             ((x)<<((uint64_t)(64-((y)&UINT64_C(63)))))) & UINT64_C(0xFFFFFFFFFFFFFFFF))
64              
65             #define STORE64H(x, y) \
66             { (y)[0] = (unsigned char)(((x)>>56)&255); (y)[1] = (unsigned char)(((x)>>48)&255); \
67             (y)[2] = (unsigned char)(((x)>>40)&255); (y)[3] = (unsigned char)(((x)>>32)&255); \
68             (y)[4] = (unsigned char)(((x)>>24)&255); (y)[5] = (unsigned char)(((x)>>16)&255); \
69             (y)[6] = (unsigned char)(((x)>>8)&255); (y)[7] = (unsigned char)((x)&255); }
70              
71             #define LOAD64H(x, y) \
72             { x = (((uint64_t)((y)[0] & 255))<<56)|(((uint64_t)((y)[1] & 255))<<48) | \
73             (((uint64_t)((y)[2] & 255))<<40)|(((uint64_t)((y)[3] & 255))<<32) | \
74             (((uint64_t)((y)[4] & 255))<<24)|(((uint64_t)((y)[5] & 255))<<16) | \
75             (((uint64_t)((y)[6] & 255))<<8)|(((uint64_t)((y)[7] & 255))); }
76              
77              
78             #define Ch(x,y,z) (z ^ (x & (y ^ z)))
79             #define Maj(x,y,z) (((x | y) & z) | (x & y))
80             #define S(x, n) ROR64c(x, n)
81             #define R(x, n) (((x) &UINT64_C(0xFFFFFFFFFFFFFFFF))>>((uint64_t)n))
82             #define Sigma0(x) (S(x, 28) ^ S(x, 34) ^ S(x, 39))
83             #define Sigma1(x) (S(x, 14) ^ S(x, 18) ^ S(x, 41))
84             #define Gamma0(x) (S(x, 1) ^ S(x, 8) ^ R(x, 7))
85             #define Gamma1(x) (S(x, 19) ^ S(x, 61) ^ R(x, 6))
86             #ifndef MIN
87             #define MIN(x, y) ( ((x)<(y))?(x):(y) )
88             #endif
89              
90             /* compress 1024-bits */
91 5           static int sha512_compress(sha512_context *md, unsigned char *buf)
92             {
93             uint64_t S[8], W[80], t0, t1;
94             int i;
95              
96             /* copy state into S */
97 45 100         for (i = 0; i < 8; i++) {
98 40           S[i] = md->state[i];
99             }
100              
101             /* copy the state into 1024-bits into W[0..15] */
102 85 100         for (i = 0; i < 16; i++) {
103 80           LOAD64H(W[i], buf + (8*i));
104             }
105              
106             /* fill W[16..79] */
107 325 100         for (i = 16; i < 80; i++) {
108 320           W[i] = Gamma1(W[i - 2]) + W[i - 7] + Gamma0(W[i - 15]) + W[i - 16];
109             }
110              
111             /* Compress */
112             #define RND(a,b,c,d,e,f,g,h,i) \
113             t0 = h + Sigma1(e) + Ch(e, f, g) + K[i] + W[i]; \
114             t1 = Sigma0(a) + Maj(a, b, c);\
115             d += t0; \
116             h = t0 + t1;
117              
118 55 100         for (i = 0; i < 80; i += 8) {
119 50           RND(S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],i+0);
120 50           RND(S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],i+1);
121 50           RND(S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],i+2);
122 50           RND(S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],S[4],i+3);
123 50           RND(S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],S[3],i+4);
124 50           RND(S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],S[2],i+5);
125 50           RND(S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],S[1],i+6);
126 50           RND(S[1],S[2],S[3],S[4],S[5],S[6],S[7],S[0],i+7);
127             }
128              
129             #undef RND
130              
131              
132              
133             /* feedback */
134 45 100         for (i = 0; i < 8; i++) {
135 40           md->state[i] = md->state[i] + S[i];
136             }
137              
138 5           return 0;
139             }
140              
141              
142             /**
143             Initialize the hash state
144             @param md The hash state you wish to initialize
145             @return 0 if successful
146             */
147 5           int sha512_init(sha512_context * md) {
148 5 50         if (md == NULL) return 1;
149              
150 5           md->curlen = 0;
151 5           md->length = 0;
152 5           md->state[0] = UINT64_C(0x6a09e667f3bcc908);
153 5           md->state[1] = UINT64_C(0xbb67ae8584caa73b);
154 5           md->state[2] = UINT64_C(0x3c6ef372fe94f82b);
155 5           md->state[3] = UINT64_C(0xa54ff53a5f1d36f1);
156 5           md->state[4] = UINT64_C(0x510e527fade682d1);
157 5           md->state[5] = UINT64_C(0x9b05688c2b3e6c1f);
158 5           md->state[6] = UINT64_C(0x1f83d9abfb41bd6b);
159 5           md->state[7] = UINT64_C(0x5be0cd19137e2179);
160              
161 5           return 0;
162             }
163              
164             /**
165             Process a block of memory though the hash
166             @param md The hash state
167             @param in The data to hash
168             @param inlen The length of the data (octets)
169             @return 0 if successful
170             */
171 9           int sha512_update (sha512_context * md, const unsigned char *in, size_t inlen)
172             {
173             size_t n;
174             size_t i;
175             int err;
176 9 50         if (md == NULL) return 1;
177 9 50         if (in == NULL) return 1;
178 9 50         if (md->curlen > sizeof(md->buf)) {
179 0           return 1;
180             }
181 18 100         while (inlen > 0) {
182 9 100         if (md->curlen == 0 && inlen >= 128) {
    50          
183 0 0         if ((err = sha512_compress (md, (unsigned char *)in)) != 0) {
184 0           return err;
185             }
186 0           md->length += 128 * 8;
187 0           in += 128;
188 0           inlen -= 128;
189             } else {
190 9           n = MIN(inlen, (128 - md->curlen));
191              
192 323 100         for (i = 0; i < n; i++) {
193 314           md->buf[i + md->curlen] = in[i];
194             }
195              
196              
197 9           md->curlen += n;
198 9           in += n;
199 9           inlen -= n;
200 9 50         if (md->curlen == 128) {
201 0 0         if ((err = sha512_compress (md, md->buf)) != 0) {
202 0           return err;
203             }
204 0           md->length += 8*128;
205 0           md->curlen = 0;
206             }
207             }
208             }
209 9           return 0;
210             }
211              
212             /**
213             Terminate the hash to get the digest
214             @param md The hash state
215             @param out [out] The destination of the hash (64 bytes)
216             @return 0 if successful
217             */
218 5           int sha512_final(sha512_context * md, unsigned char *out)
219             {
220             int i;
221              
222 5 50         if (md == NULL) return 1;
223 5 50         if (out == NULL) return 1;
224              
225 5 50         if (md->curlen >= sizeof(md->buf)) {
226 0           return 1;
227             }
228              
229             /* increase the length of the message */
230 5           md->length += md->curlen * UINT64_C(8);
231              
232             /* append the '1' bit */
233 5           md->buf[md->curlen++] = (unsigned char)0x80;
234              
235             /* if the length is currently above 112 bytes we append zeros
236             * then compress. Then we can fall back to padding zeros and length
237             * encoding like normal.
238             */
239 5 50         if (md->curlen > 112) {
240 0 0         while (md->curlen < 128) {
241 0           md->buf[md->curlen++] = (unsigned char)0;
242             }
243 0           sha512_compress(md, md->buf);
244 0           md->curlen = 0;
245             }
246              
247             /* pad upto 120 bytes of zeroes
248             * note: that from 112 to 120 is the 64 MSB of the length. We assume that you won't hash
249             * > 2^64 bits of data... :-)
250             */
251 286 100         while (md->curlen < 120) {
252 281           md->buf[md->curlen++] = (unsigned char)0;
253             }
254              
255             /* store length */
256 5           STORE64H(md->length, md->buf+120);
257 5           sha512_compress(md, md->buf);
258              
259             /* copy output */
260 45 100         for (i = 0; i < 8; i++) {
261 40           STORE64H(md->state[i], out+(8*i));
262             }
263              
264 5           return 0;
265             }
266              
267 2           int sha512(const unsigned char *message, size_t message_len, unsigned char *out)
268             {
269             sha512_context ctx;
270             int ret;
271 2 50         if ((ret = sha512_init(&ctx))) return ret;
272 2 50         if ((ret = sha512_update(&ctx, message, message_len))) return ret;
273 2 50         if ((ret = sha512_final(&ctx, out))) return ret;
274 2           return 0;
275             }