firmware/bdb/sha.c

   1 /* SHA-256 and SHA-512 implementation based on code by Oliver Gay
   2  * <olivier.gay@a3.epfl.ch> under a BSD-style license. See below.
   3  */
   4 /*
   5  * FIPS 180-2 SHA-224/256/384/512 implementation
   6  * Last update: 02/02/2007
   7  * Issue date:  04/30/2005
   8  *
   9  * Copyright (C) 2005, 2007 Olivier Gay <olivier.gay@a3.epfl.ch>
  10  * All rights reserved.
  11  *
  12  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  13  * modification, are permitted provided that the following conditions
  14  * are met:
  15  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  17  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  18  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  19  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  20  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  22  *    without specific prior written permission.
  23  *
  24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  34  * SUCH DAMAGE.
  35  */
  36
  37 #include <string.h>
  38
  39 #include "bdb.h"
  40
  41 #define VB2_SHA256_DIGEST_SIZE 32
  42 #define VB2_SHA256_BLOCK_SIZE 64
  43
  44 struct vb2_sha256_context {
  45         uint32_t h[8];
  46         uint32_t total_size;
  47         uint32_t size;
  48         uint8_t block[2 * VB2_SHA256_BLOCK_SIZE];
  49 };
  50
  51 #define SHFR(x, n)    (x >> n)
  52 #define ROTR(x, n)   ((x >> n) | (x << ((sizeof(x) << 3) - n)))
  53 #define ROTL(x, n)   ((x << n) | (x >> ((sizeof(x) << 3) - n)))
  54 #define CH(x, y, z)  ((x & y) ^ (~x & z))
  55 #define MAJ(x, y, z) ((x & y) ^ (x & z) ^ (y & z))
  56 #define SHA256_F1(x) (ROTR(x,  2) ^ ROTR(x, 13) ^ ROTR(x, 22))
  57 #define SHA256_F2(x) (ROTR(x,  6) ^ ROTR(x, 11) ^ ROTR(x, 25))
  58 #define SHA256_F3(x) (ROTR(x,  7) ^ ROTR(x, 18) ^ SHFR(x,  3))
  59 #define SHA256_F4(x) (ROTR(x, 17) ^ ROTR(x, 19) ^ SHFR(x, 10))
  60 #define UNPACK32(x, str)                                \
  61         {                                               \
  62                 *((str) + 3) = (uint8_t) ((x)      );   \
  63                 *((str) + 2) = (uint8_t) ((x) >>  8);   \
  64                 *((str) + 1) = (uint8_t) ((x) >> 16);   \
  65                 *((str) + 0) = (uint8_t) ((x) >> 24);   \
  66         }
  67 #define PACK32(str, x)                                          \
  68         {                                                       \
  69                 *(x) =   ((uint32_t) *((str) + 3)      )        \
  70                         | ((uint32_t) *((str) + 2) <<  8)       \
  71                         | ((uint32_t) *((str) + 1) << 16)       \
  72                         | ((uint32_t) *((str) + 0) << 24);      \
  73         }
  74 #define SHA256_SCR(i)                                           \
  75         {                                                       \
  76                 w[i] =  SHA256_F4(w[i -  2]) + w[i -  7]        \
  77                         + SHA256_F3(w[i - 15]) + w[i - 16];     \
  78         }
  79
  80 static const uint32_t sha256_h0[8] = {
  81         0x6a09e667, 0xbb67ae85, 0x3c6ef372, 0xa54ff53a,
  82         0x510e527f, 0x9b05688c, 0x1f83d9ab, 0x5be0cd19
  83 };
  84
  85 static const uint32_t sha256_k[64] = {
  86         0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5,
  87         0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
  88         0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3,
  89         0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
  90         0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc,
  91         0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
  92         0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7,
  93         0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
  94         0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13,
  95         0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
  96         0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3,
  97         0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
  98         0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5,
  99         0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
 100         0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208,
 101         0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2
 102 };
 103
 104 /* SHA-256 implementation from verified boot library */
 105 void vb2_sha256_init(struct vb2_sha256_context *ctx)
 106 {
 107         int i;
 108         for (i = 0; i < 8; i++) {
 109                 ctx->h[i] = sha256_h0[i];
 110         }
 111         ctx->size = 0;
 112         ctx->total_size = 0;
 113 }
 114
 115 static void vb2_sha256_transform(struct vb2_sha256_context *ctx,
 116                                  const uint8_t *message,
 117                                  unsigned int block_nb)
 118 {
 119         /* Note that these arrays use 72*4=288 bytes of stack */
 120         uint32_t w[64];
 121         uint32_t wv[8];
 122         uint32_t t1, t2;
 123         const unsigned char *sub_block;
 124         int i;
 125         int j;
 126         for (i = 0; i < (int) block_nb; i++) {
 127                 sub_block = message + (i << 6);
 128                 for (j = 0; j < 16; j++) {
 129                         PACK32(&sub_block[j << 2], &w[j]);
 130                 }
 131                 for (j = 16; j < 64; j++) {
 132                         SHA256_SCR(j);
 133                 }
 134                 for (j = 0; j < 8; j++) {
 135                         wv[j] = ctx->h[j];
 136                 }
 137                 for (j = 0; j < 64; j++) {
 138                         t1 = wv[7] + SHA256_F2(wv[4]) + CH(wv[4], wv[5], wv[6])
 139                                 + sha256_k[j] + w[j];
 140                         t2 = SHA256_F1(wv[0]) + MAJ(wv[0], wv[1], wv[2]);
 141                         wv[7] = wv[6];
 142                         wv[6] = wv[5];
 143                         wv[5] = wv[4];
 144                         wv[4] = wv[3] + t1;
 145                         wv[3] = wv[2];
 146                         wv[2] = wv[1];
 147                         wv[1] = wv[0];
 148                         wv[0] = t1 + t2;
 149                 }
 150                 for (j = 0; j < 8; j++) {
 151                         ctx->h[j] += wv[j];
 152                 }
 153         }
 154 }
 155
 156 void vb2_sha256_update(struct vb2_sha256_context *ctx,
 157                        const uint8_t *data,
 158                        uint32_t size)
 159 {
 160         unsigned int block_nb;
 161         unsigned int new_size, rem_size, tmp_size;
 162         const uint8_t *shifted_data;
 163         tmp_size = VB2_SHA256_BLOCK_SIZE - ctx->size;
 164         rem_size = size < tmp_size ? size : tmp_size;
 165         memcpy(&ctx->block[ctx->size], data, rem_size);
 166         if (ctx->size + size < VB2_SHA256_BLOCK_SIZE) {
 167                 ctx->size += size;
 168                 return;
 169         }
 170         new_size = size - rem_size;
 171         block_nb = new_size / VB2_SHA256_BLOCK_SIZE;
 172         shifted_data = data + rem_size;
 173         vb2_sha256_transform(ctx, ctx->block, 1);
 174         vb2_sha256_transform(ctx, shifted_data, block_nb);
 175         rem_size = new_size % VB2_SHA256_BLOCK_SIZE;
 176         memcpy(ctx->block, &shifted_data[block_nb << 6],
 177                rem_size);
 178         ctx->size = rem_size;
 179         ctx->total_size += (block_nb + 1) << 6;
 180 }
 181
 182 void vb2_sha256_finalize(struct vb2_sha256_context *ctx, uint8_t *digest)
 183 {
 184         unsigned int block_nb;
 185         unsigned int pm_size;
 186         unsigned int size_b;
 187         int i;
 188         block_nb = (1 + ((VB2_SHA256_BLOCK_SIZE - 9)
 189                          < (ctx->size % VB2_SHA256_BLOCK_SIZE)));
 190         size_b = (ctx->total_size + ctx->size) << 3;
 191         pm_size = block_nb << 6;
 192         memset(ctx->block + ctx->size, 0, pm_size - ctx->size);
 193         ctx->block[ctx->size] = 0x80;
 194         UNPACK32(size_b, ctx->block + pm_size - 4);
 195         vb2_sha256_transform(ctx, ctx->block, block_nb);
 196         for (i = 0 ; i < 8; i++) {
 197                 UNPACK32(ctx->h[i], &digest[i << 2]);
 198         }
 199 }
 200
 201 int bdb_sha256(void *digest, const void *buf, size_t size)
 202 {
 203         struct vb2_sha256_context ctx;
 204
 205         vb2_sha256_init(&ctx);
 206         vb2_sha256_update(&ctx, buf, size);
 207         vb2_sha256_finalize(&ctx, digest);
 208
 209         return BDB_SUCCESS;
 210 }