Merge tag 'scsi-misc' of git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/jejb/scsi
[linux-2.6-microblaze.git] / lib / crypto / sha256.c
1 // SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
2 /*
3  * SHA-256, as specified in
4  * http://csrc.nist.gov/groups/STM/cavp/documents/shs/sha256-384-512.pdf
5  *
6  * SHA-256 code by Jean-Luc Cooke <jlcooke@certainkey.com>.
7  *
8  * Copyright (c) Jean-Luc Cooke <jlcooke@certainkey.com>
9  * Copyright (c) Andrew McDonald <andrew@mcdonald.org.uk>
10  * Copyright (c) 2002 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
11  * Copyright (c) 2014 Red Hat Inc.
12  */
13
14 #include <linux/bitops.h>
15 #include <linux/export.h>
16 #include <linux/module.h>
17 #include <linux/string.h>
18 #include <crypto/sha.h>
19 #include <asm/unaligned.h>
20
21 static inline u32 Ch(u32 x, u32 y, u32 z)
22 {
23         return z ^ (x & (y ^ z));
24 }
25
26 static inline u32 Maj(u32 x, u32 y, u32 z)
27 {
28         return (x & y) | (z & (x | y));
29 }
30
31 #define e0(x)       (ror32(x, 2) ^ ror32(x, 13) ^ ror32(x, 22))
32 #define e1(x)       (ror32(x, 6) ^ ror32(x, 11) ^ ror32(x, 25))
33 #define s0(x)       (ror32(x, 7) ^ ror32(x, 18) ^ (x >> 3))
34 #define s1(x)       (ror32(x, 17) ^ ror32(x, 19) ^ (x >> 10))
35
36 static inline void LOAD_OP(int I, u32 *W, const u8 *input)
37 {
38         W[I] = get_unaligned_be32((__u32 *)input + I);
39 }
40
41 static inline void BLEND_OP(int I, u32 *W)
42 {
43         W[I] = s1(W[I-2]) + W[I-7] + s0(W[I-15]) + W[I-16];
44 }
45
46 static void sha256_transform(u32 *state, const u8 *input)
47 {
48         u32 a, b, c, d, e, f, g, h, t1, t2;
49         u32 W[64];
50         int i;
51
52         /* load the input */
53         for (i = 0; i < 16; i++)
54                 LOAD_OP(i, W, input);
55
56         /* now blend */
57         for (i = 16; i < 64; i++)
58                 BLEND_OP(i, W);
59
60         /* load the state into our registers */
61         a = state[0];  b = state[1];  c = state[2];  d = state[3];
62         e = state[4];  f = state[5];  g = state[6];  h = state[7];
63
64         /* now iterate */
65         t1 = h + e1(e) + Ch(e, f, g) + 0x428a2f98 + W[0];
66         t2 = e0(a) + Maj(a, b, c);    d += t1;    h = t1 + t2;
67         t1 = g + e1(d) + Ch(d, e, f) + 0x71374491 + W[1];
68         t2 = e0(h) + Maj(h, a, b);    c += t1;    g = t1 + t2;
69         t1 = f + e1(c) + Ch(c, d, e) + 0xb5c0fbcf + W[2];
70         t2 = e0(g) + Maj(g, h, a);    b += t1;    f = t1 + t2;
71         t1 = e + e1(b) + Ch(b, c, d) + 0xe9b5dba5 + W[3];
72         t2 = e0(f) + Maj(f, g, h);    a += t1;    e = t1 + t2;
73         t1 = d + e1(a) + Ch(a, b, c) + 0x3956c25b + W[4];
74         t2 = e0(e) + Maj(e, f, g);    h += t1;    d = t1 + t2;
75         t1 = c + e1(h) + Ch(h, a, b) + 0x59f111f1 + W[5];
76         t2 = e0(d) + Maj(d, e, f);    g += t1;    c = t1 + t2;
77         t1 = b + e1(g) + Ch(g, h, a) + 0x923f82a4 + W[6];
78         t2 = e0(c) + Maj(c, d, e);    f += t1;    b = t1 + t2;
79         t1 = a + e1(f) + Ch(f, g, h) + 0xab1c5ed5 + W[7];
80         t2 = e0(b) + Maj(b, c, d);    e += t1;    a = t1 + t2;
81
82         t1 = h + e1(e) + Ch(e, f, g) + 0xd807aa98 + W[8];
83         t2 = e0(a) + Maj(a, b, c);    d += t1;    h = t1 + t2;
84         t1 = g + e1(d) + Ch(d, e, f) + 0x12835b01 + W[9];
85         t2 = e0(h) + Maj(h, a, b);    c += t1;    g = t1 + t2;
86         t1 = f + e1(c) + Ch(c, d, e) + 0x243185be + W[10];
87         t2 = e0(g) + Maj(g, h, a);    b += t1;    f = t1 + t2;
88         t1 = e + e1(b) + Ch(b, c, d) + 0x550c7dc3 + W[11];
89         t2 = e0(f) + Maj(f, g, h);    a += t1;    e = t1 + t2;
90         t1 = d + e1(a) + Ch(a, b, c) + 0x72be5d74 + W[12];
91         t2 = e0(e) + Maj(e, f, g);    h += t1;    d = t1 + t2;
92         t1 = c + e1(h) + Ch(h, a, b) + 0x80deb1fe + W[13];
93         t2 = e0(d) + Maj(d, e, f);    g += t1;    c = t1 + t2;
94         t1 = b + e1(g) + Ch(g, h, a) + 0x9bdc06a7 + W[14];
95         t2 = e0(c) + Maj(c, d, e);    f += t1;    b = t1 + t2;
96         t1 = a + e1(f) + Ch(f, g, h) + 0xc19bf174 + W[15];
97         t2 = e0(b) + Maj(b, c, d);    e += t1;    a = t1 + t2;
98
99         t1 = h + e1(e) + Ch(e, f, g) + 0xe49b69c1 + W[16];
100         t2 = e0(a) + Maj(a, b, c);    d += t1;    h = t1 + t2;
101         t1 = g + e1(d) + Ch(d, e, f) + 0xefbe4786 + W[17];
102         t2 = e0(h) + Maj(h, a, b);    c += t1;    g = t1 + t2;
103         t1 = f + e1(c) + Ch(c, d, e) + 0x0fc19dc6 + W[18];
104         t2 = e0(g) + Maj(g, h, a);    b += t1;    f = t1 + t2;
105         t1 = e + e1(b) + Ch(b, c, d) + 0x240ca1cc + W[19];
106         t2 = e0(f) + Maj(f, g, h);    a += t1;    e = t1 + t2;
107         t1 = d + e1(a) + Ch(a, b, c) + 0x2de92c6f + W[20];
108         t2 = e0(e) + Maj(e, f, g);    h += t1;    d = t1 + t2;
109         t1 = c + e1(h) + Ch(h, a, b) + 0x4a7484aa + W[21];
110         t2 = e0(d) + Maj(d, e, f);    g += t1;    c = t1 + t2;
111         t1 = b + e1(g) + Ch(g, h, a) + 0x5cb0a9dc + W[22];
112         t2 = e0(c) + Maj(c, d, e);    f += t1;    b = t1 + t2;
113         t1 = a + e1(f) + Ch(f, g, h) + 0x76f988da + W[23];
114         t2 = e0(b) + Maj(b, c, d);    e += t1;    a = t1 + t2;
115
116         t1 = h + e1(e) + Ch(e, f, g) + 0x983e5152 + W[24];
117         t2 = e0(a) + Maj(a, b, c);    d += t1;    h = t1 + t2;
118         t1 = g + e1(d) + Ch(d, e, f) + 0xa831c66d + W[25];
119         t2 = e0(h) + Maj(h, a, b);    c += t1;    g = t1 + t2;
120         t1 = f + e1(c) + Ch(c, d, e) + 0xb00327c8 + W[26];
121         t2 = e0(g) + Maj(g, h, a);    b += t1;    f = t1 + t2;
122         t1 = e + e1(b) + Ch(b, c, d) + 0xbf597fc7 + W[27];
123         t2 = e0(f) + Maj(f, g, h);    a += t1;    e = t1 + t2;
124         t1 = d + e1(a) + Ch(a, b, c) + 0xc6e00bf3 + W[28];
125         t2 = e0(e) + Maj(e, f, g);    h += t1;    d = t1 + t2;
126         t1 = c + e1(h) + Ch(h, a, b) + 0xd5a79147 + W[29];
127         t2 = e0(d) + Maj(d, e, f);    g += t1;    c = t1 + t2;
128         t1 = b + e1(g) + Ch(g, h, a) + 0x06ca6351 + W[30];
129         t2 = e0(c) + Maj(c, d, e);    f += t1;    b = t1 + t2;
130         t1 = a + e1(f) + Ch(f, g, h) + 0x14292967 + W[31];
131         t2 = e0(b) + Maj(b, c, d);    e += t1;    a = t1 + t2;
132
133         t1 = h + e1(e) + Ch(e, f, g) + 0x27b70a85 + W[32];
134         t2 = e0(a) + Maj(a, b, c);    d += t1;    h = t1 + t2;
135         t1 = g + e1(d) + Ch(d, e, f) + 0x2e1b2138 + W[33];
136         t2 = e0(h) + Maj(h, a, b);    c += t1;    g = t1 + t2;
137         t1 = f + e1(c) + Ch(c, d, e) + 0x4d2c6dfc + W[34];
138         t2 = e0(g) + Maj(g, h, a);    b += t1;    f = t1 + t2;
139         t1 = e + e1(b) + Ch(b, c, d) + 0x53380d13 + W[35];
140         t2 = e0(f) + Maj(f, g, h);    a += t1;    e = t1 + t2;
141         t1 = d + e1(a) + Ch(a, b, c) + 0x650a7354 + W[36];
142         t2 = e0(e) + Maj(e, f, g);    h += t1;    d = t1 + t2;
143         t1 = c + e1(h) + Ch(h, a, b) + 0x766a0abb + W[37];
144         t2 = e0(d) + Maj(d, e, f);    g += t1;    c = t1 + t2;
145         t1 = b + e1(g) + Ch(g, h, a) + 0x81c2c92e + W[38];
146         t2 = e0(c) + Maj(c, d, e);    f += t1;    b = t1 + t2;
147         t1 = a + e1(f) + Ch(f, g, h) + 0x92722c85 + W[39];
148         t2 = e0(b) + Maj(b, c, d);    e += t1;    a = t1 + t2;
149
150         t1 = h + e1(e) + Ch(e, f, g) + 0xa2bfe8a1 + W[40];
151         t2 = e0(a) + Maj(a, b, c);    d += t1;    h = t1 + t2;
152         t1 = g + e1(d) + Ch(d, e, f) + 0xa81a664b + W[41];
153         t2 = e0(h) + Maj(h, a, b);    c += t1;    g = t1 + t2;
154         t1 = f + e1(c) + Ch(c, d, e) + 0xc24b8b70 + W[42];
155         t2 = e0(g) + Maj(g, h, a);    b += t1;    f = t1 + t2;
156         t1 = e + e1(b) + Ch(b, c, d) + 0xc76c51a3 + W[43];
157         t2 = e0(f) + Maj(f, g, h);    a += t1;    e = t1 + t2;
158         t1 = d + e1(a) + Ch(a, b, c) + 0xd192e819 + W[44];
159         t2 = e0(e) + Maj(e, f, g);    h += t1;    d = t1 + t2;
160         t1 = c + e1(h) + Ch(h, a, b) + 0xd6990624 + W[45];
161         t2 = e0(d) + Maj(d, e, f);    g += t1;    c = t1 + t2;
162         t1 = b + e1(g) + Ch(g, h, a) + 0xf40e3585 + W[46];
163         t2 = e0(c) + Maj(c, d, e);    f += t1;    b = t1 + t2;
164         t1 = a + e1(f) + Ch(f, g, h) + 0x106aa070 + W[47];
165         t2 = e0(b) + Maj(b, c, d);    e += t1;    a = t1 + t2;
166
167         t1 = h + e1(e) + Ch(e, f, g) + 0x19a4c116 + W[48];
168         t2 = e0(a) + Maj(a, b, c);    d += t1;    h = t1 + t2;
169         t1 = g + e1(d) + Ch(d, e, f) + 0x1e376c08 + W[49];
170         t2 = e0(h) + Maj(h, a, b);    c += t1;    g = t1 + t2;
171         t1 = f + e1(c) + Ch(c, d, e) + 0x2748774c + W[50];
172         t2 = e0(g) + Maj(g, h, a);    b += t1;    f = t1 + t2;
173         t1 = e + e1(b) + Ch(b, c, d) + 0x34b0bcb5 + W[51];
174         t2 = e0(f) + Maj(f, g, h);    a += t1;    e = t1 + t2;
175         t1 = d + e1(a) + Ch(a, b, c) + 0x391c0cb3 + W[52];
176         t2 = e0(e) + Maj(e, f, g);    h += t1;    d = t1 + t2;
177         t1 = c + e1(h) + Ch(h, a, b) + 0x4ed8aa4a + W[53];
178         t2 = e0(d) + Maj(d, e, f);    g += t1;    c = t1 + t2;
179         t1 = b + e1(g) + Ch(g, h, a) + 0x5b9cca4f + W[54];
180         t2 = e0(c) + Maj(c, d, e);    f += t1;    b = t1 + t2;
181         t1 = a + e1(f) + Ch(f, g, h) + 0x682e6ff3 + W[55];
182         t2 = e0(b) + Maj(b, c, d);    e += t1;    a = t1 + t2;
183
184         t1 = h + e1(e) + Ch(e, f, g) + 0x748f82ee + W[56];
185         t2 = e0(a) + Maj(a, b, c);    d += t1;    h = t1 + t2;
186         t1 = g + e1(d) + Ch(d, e, f) + 0x78a5636f + W[57];
187         t2 = e0(h) + Maj(h, a, b);    c += t1;    g = t1 + t2;
188         t1 = f + e1(c) + Ch(c, d, e) + 0x84c87814 + W[58];
189         t2 = e0(g) + Maj(g, h, a);    b += t1;    f = t1 + t2;
190         t1 = e + e1(b) + Ch(b, c, d) + 0x8cc70208 + W[59];
191         t2 = e0(f) + Maj(f, g, h);    a += t1;    e = t1 + t2;
192         t1 = d + e1(a) + Ch(a, b, c) + 0x90befffa + W[60];
193         t2 = e0(e) + Maj(e, f, g);    h += t1;    d = t1 + t2;
194         t1 = c + e1(h) + Ch(h, a, b) + 0xa4506ceb + W[61];
195         t2 = e0(d) + Maj(d, e, f);    g += t1;    c = t1 + t2;
196         t1 = b + e1(g) + Ch(g, h, a) + 0xbef9a3f7 + W[62];
197         t2 = e0(c) + Maj(c, d, e);    f += t1;    b = t1 + t2;
198         t1 = a + e1(f) + Ch(f, g, h) + 0xc67178f2 + W[63];
199         t2 = e0(b) + Maj(b, c, d);    e += t1;    a = t1 + t2;
200
201         state[0] += a; state[1] += b; state[2] += c; state[3] += d;
202         state[4] += e; state[5] += f; state[6] += g; state[7] += h;
203
204         /* clear any sensitive info... */
205         a = b = c = d = e = f = g = h = t1 = t2 = 0;
206         memzero_explicit(W, 64 * sizeof(u32));
207 }
208
209 void sha256_update(struct sha256_state *sctx, const u8 *data, unsigned int len)
210 {
211         unsigned int partial, done;
212         const u8 *src;
213
214         partial = sctx->count & 0x3f;
215         sctx->count += len;
216         done = 0;
217         src = data;
218
219         if ((partial + len) > 63) {
220                 if (partial) {
221                         done = -partial;
222                         memcpy(sctx->buf + partial, data, done + 64);
223                         src = sctx->buf;
224                 }
225
226                 do {
227                         sha256_transform(sctx->state, src);
228                         done += 64;
229                         src = data + done;
230                 } while (done + 63 < len);
231
232                 partial = 0;
233         }
234         memcpy(sctx->buf + partial, src, len - done);
235 }
236 EXPORT_SYMBOL(sha256_update);
237
238 void sha224_update(struct sha256_state *sctx, const u8 *data, unsigned int len)
239 {
240         sha256_update(sctx, data, len);
241 }
242 EXPORT_SYMBOL(sha224_update);
243
244 static void __sha256_final(struct sha256_state *sctx, u8 *out, int digest_words)
245 {
246         __be32 *dst = (__be32 *)out;
247         __be64 bits;
248         unsigned int index, pad_len;
249         int i;
250         static const u8 padding[64] = { 0x80, };
251
252         /* Save number of bits */
253         bits = cpu_to_be64(sctx->count << 3);
254
255         /* Pad out to 56 mod 64. */
256         index = sctx->count & 0x3f;
257         pad_len = (index < 56) ? (56 - index) : ((64+56) - index);
258         sha256_update(sctx, padding, pad_len);
259
260         /* Append length (before padding) */
261         sha256_update(sctx, (const u8 *)&bits, sizeof(bits));
262
263         /* Store state in digest */
264         for (i = 0; i < digest_words; i++)
265                 put_unaligned_be32(sctx->state[i], &dst[i]);
266
267         /* Zeroize sensitive information. */
268         memset(sctx, 0, sizeof(*sctx));
269 }
270
271 void sha256_final(struct sha256_state *sctx, u8 *out)
272 {
273         __sha256_final(sctx, out, 8);
274 }
275 EXPORT_SYMBOL(sha256_final);
276
277 void sha224_final(struct sha256_state *sctx, u8 *out)
278 {
279         __sha256_final(sctx, out, 7);
280 }
281 EXPORT_SYMBOL(sha224_final);
282
283 void sha256(const u8 *data, unsigned int len, u8 *out)
284 {
285         struct sha256_state sctx;
286
287         sha256_init(&sctx);
288         sha256_update(&sctx, data, len);
289         sha256_final(&sctx, out);
290 }
291 EXPORT_SYMBOL(sha256);
292
293 MODULE_LICENSE("GPL");