[PATCH] iounmap debugging
[linux-2.6.git] / crypto / sha256.c
1 /*
2  * Cryptographic API.
3  *
4  * SHA-256, as specified in
5  * http://csrc.nist.gov/cryptval/shs/sha256-384-512.pdf
6  *
7  * SHA-256 code by Jean-Luc Cooke <jlcooke@certainkey.com>.
8  *
9  * Copyright (c) Jean-Luc Cooke <jlcooke@certainkey.com>
10  * Copyright (c) Andrew McDonald <andrew@mcdonald.org.uk>
11  * Copyright (c) 2002 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
12  *
13  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
14  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
15  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option) 
16  * any later version.
17  *
18  */
19 #include <linux/init.h>
20 #include <linux/module.h>
21 #include <linux/mm.h>
22 #include <linux/crypto.h>
23 #include <asm/scatterlist.h>
24 #include <asm/byteorder.h>
25
26 #define SHA256_DIGEST_SIZE      32
27 #define SHA256_HMAC_BLOCK_SIZE  64
28
29 struct sha256_ctx {
30         u32 count[2];
31         u32 state[8];
32         u8 buf[128];
33 };
34
35 static inline u32 Ch(u32 x, u32 y, u32 z)
36 {
37         return z ^ (x & (y ^ z));
38 }
39
40 static inline u32 Maj(u32 x, u32 y, u32 z)
41 {
42         return (x & y) | (z & (x | y));
43 }
44
45 #define e0(x)       (ror32(x, 2) ^ ror32(x,13) ^ ror32(x,22))
46 #define e1(x)       (ror32(x, 6) ^ ror32(x,11) ^ ror32(x,25))
47 #define s0(x)       (ror32(x, 7) ^ ror32(x,18) ^ (x >> 3))
48 #define s1(x)       (ror32(x,17) ^ ror32(x,19) ^ (x >> 10))
49
50 #define H0         0x6a09e667
51 #define H1         0xbb67ae85
52 #define H2         0x3c6ef372
53 #define H3         0xa54ff53a
54 #define H4         0x510e527f
55 #define H5         0x9b05688c
56 #define H6         0x1f83d9ab
57 #define H7         0x5be0cd19
58
59 static inline void LOAD_OP(int I, u32 *W, const u8 *input)
60 {
61         W[I] = __be32_to_cpu( ((__be32*)(input))[I] );
62 }
63
64 static inline void BLEND_OP(int I, u32 *W)
65 {
66         W[I] = s1(W[I-2]) + W[I-7] + s0(W[I-15]) + W[I-16];
67 }
68
69 static void sha256_transform(u32 *state, const u8 *input)
70 {
71         u32 a, b, c, d, e, f, g, h, t1, t2;
72         u32 W[64];
73         int i;
74
75         /* load the input */
76         for (i = 0; i < 16; i++)
77                 LOAD_OP(i, W, input);
78
79         /* now blend */
80         for (i = 16; i < 64; i++)
81                 BLEND_OP(i, W);
82     
83         /* load the state into our registers */
84         a=state[0];  b=state[1];  c=state[2];  d=state[3];
85         e=state[4];  f=state[5];  g=state[6];  h=state[7];
86
87         /* now iterate */
88         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x428a2f98 + W[ 0];
89         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
90         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x71374491 + W[ 1];
91         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
92         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xb5c0fbcf + W[ 2];
93         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
94         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xe9b5dba5 + W[ 3];
95         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
96         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x3956c25b + W[ 4];
97         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
98         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x59f111f1 + W[ 5];
99         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
100         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x923f82a4 + W[ 6];
101         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
102         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xab1c5ed5 + W[ 7];
103         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
104
105         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xd807aa98 + W[ 8];
106         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
107         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x12835b01 + W[ 9];
108         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
109         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x243185be + W[10];
110         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
111         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x550c7dc3 + W[11];
112         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
113         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x72be5d74 + W[12];
114         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
115         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x80deb1fe + W[13];
116         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
117         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x9bdc06a7 + W[14];
118         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
119         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xc19bf174 + W[15];
120         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
121
122         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xe49b69c1 + W[16];
123         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
124         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xefbe4786 + W[17];
125         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
126         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x0fc19dc6 + W[18];
127         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
128         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x240ca1cc + W[19];
129         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
130         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x2de92c6f + W[20];
131         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
132         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x4a7484aa + W[21];
133         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
134         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x5cb0a9dc + W[22];
135         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
136         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x76f988da + W[23];
137         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
138
139         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x983e5152 + W[24];
140         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
141         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xa831c66d + W[25];
142         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
143         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xb00327c8 + W[26];
144         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
145         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xbf597fc7 + W[27];
146         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
147         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0xc6e00bf3 + W[28];
148         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
149         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xd5a79147 + W[29];
150         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
151         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x06ca6351 + W[30];
152         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
153         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x14292967 + W[31];
154         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
155
156         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x27b70a85 + W[32];
157         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
158         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x2e1b2138 + W[33];
159         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
160         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x4d2c6dfc + W[34];
161         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
162         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x53380d13 + W[35];
163         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
164         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x650a7354 + W[36];
165         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
166         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x766a0abb + W[37];
167         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
168         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x81c2c92e + W[38];
169         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
170         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x92722c85 + W[39];
171         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
172
173         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xa2bfe8a1 + W[40];
174         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
175         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xa81a664b + W[41];
176         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
177         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xc24b8b70 + W[42];
178         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
179         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xc76c51a3 + W[43];
180         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
181         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0xd192e819 + W[44];
182         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
183         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xd6990624 + W[45];
184         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
185         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0xf40e3585 + W[46];
186         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
187         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x106aa070 + W[47];
188         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
189
190         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x19a4c116 + W[48];
191         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
192         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x1e376c08 + W[49];
193         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
194         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x2748774c + W[50];
195         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
196         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x34b0bcb5 + W[51];
197         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
198         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x391c0cb3 + W[52];
199         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
200         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x4ed8aa4a + W[53];
201         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
202         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x5b9cca4f + W[54];
203         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
204         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x682e6ff3 + W[55];
205         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
206
207         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x748f82ee + W[56];
208         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
209         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x78a5636f + W[57];
210         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
211         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x84c87814 + W[58];
212         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
213         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x8cc70208 + W[59];
214         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
215         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x90befffa + W[60];
216         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
217         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xa4506ceb + W[61];
218         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
219         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0xbef9a3f7 + W[62];
220         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
221         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xc67178f2 + W[63];
222         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
223
224         state[0] += a; state[1] += b; state[2] += c; state[3] += d;
225         state[4] += e; state[5] += f; state[6] += g; state[7] += h;
226
227         /* clear any sensitive info... */
228         a = b = c = d = e = f = g = h = t1 = t2 = 0;
229         memset(W, 0, 64 * sizeof(u32));
230 }
231
232 static void sha256_init(void *ctx)
233 {
234         struct sha256_ctx *sctx = ctx;
235         sctx->state[0] = H0;
236         sctx->state[1] = H1;
237         sctx->state[2] = H2;
238         sctx->state[3] = H3;
239         sctx->state[4] = H4;
240         sctx->state[5] = H5;
241         sctx->state[6] = H6;
242         sctx->state[7] = H7;
243         sctx->count[0] = sctx->count[1] = 0;
244         memset(sctx->buf, 0, sizeof(sctx->buf));
245 }
246
247 static void sha256_update(void *ctx, const u8 *data, unsigned int len)
248 {
249         struct sha256_ctx *sctx = ctx;
250         unsigned int i, index, part_len;
251
252         /* Compute number of bytes mod 128 */
253         index = (unsigned int)((sctx->count[0] >> 3) & 0x3f);
254
255         /* Update number of bits */
256         if ((sctx->count[0] += (len << 3)) < (len << 3)) {
257                 sctx->count[1]++;
258                 sctx->count[1] += (len >> 29);
259         }
260
261         part_len = 64 - index;
262
263         /* Transform as many times as possible. */
264         if (len >= part_len) {
265                 memcpy(&sctx->buf[index], data, part_len);
266                 sha256_transform(sctx->state, sctx->buf);
267
268                 for (i = part_len; i + 63 < len; i += 64)
269                         sha256_transform(sctx->state, &data[i]);
270                 index = 0;
271         } else {
272                 i = 0;
273         }
274         
275         /* Buffer remaining input */
276         memcpy(&sctx->buf[index], &data[i], len-i);
277 }
278
279 static void sha256_final(void* ctx, u8 *out)
280 {
281         struct sha256_ctx *sctx = ctx;
282         u8 bits[8];
283         unsigned int index, pad_len, t;
284         int i, j;
285         static const u8 padding[64] = { 0x80, };
286
287         /* Save number of bits */
288         t = sctx->count[0];
289         bits[7] = t; t >>= 8;
290         bits[6] = t; t >>= 8;
291         bits[5] = t; t >>= 8;
292         bits[4] = t;
293         t = sctx->count[1];
294         bits[3] = t; t >>= 8;
295         bits[2] = t; t >>= 8;
296         bits[1] = t; t >>= 8;
297         bits[0] = t;
298
299         /* Pad out to 56 mod 64. */
300         index = (sctx->count[0] >> 3) & 0x3f;
301         pad_len = (index < 56) ? (56 - index) : ((64+56) - index);
302         sha256_update(sctx, padding, pad_len);
303
304         /* Append length (before padding) */
305         sha256_update(sctx, bits, 8);
306
307         /* Store state in digest */
308         for (i = j = 0; i < 8; i++, j += 4) {
309                 t = sctx->state[i];
310                 out[j+3] = t; t >>= 8;
311                 out[j+2] = t; t >>= 8;
312                 out[j+1] = t; t >>= 8;
313                 out[j  ] = t;
314         }
315
316         /* Zeroize sensitive information. */
317         memset(sctx, 0, sizeof(*sctx));
318 }
319
320
321 static struct crypto_alg alg = {
322         .cra_name       =       "sha256",
323         .cra_flags      =       CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST,
324         .cra_blocksize  =       SHA256_HMAC_BLOCK_SIZE,
325         .cra_ctxsize    =       sizeof(struct sha256_ctx),
326         .cra_module     =       THIS_MODULE,
327         .cra_list       =       LIST_HEAD_INIT(alg.cra_list),
328         .cra_u          =       { .digest = {
329         .dia_digestsize =       SHA256_DIGEST_SIZE,
330         .dia_init       =       sha256_init,
331         .dia_update     =       sha256_update,
332         .dia_final      =       sha256_final } }
333 };
334
335 static int __init init(void)
336 {
337         return crypto_register_alg(&alg);
338 }
339
340 static void __exit fini(void)
341 {
342         crypto_unregister_alg(&alg);
343 }
344
345 module_init(init);
346 module_exit(fini);
347
348 MODULE_LICENSE("GPL");
349 MODULE_DESCRIPTION("SHA256 Secure Hash Algorithm");