cleanup asm/scatterlist.h includes
[linux-2.6.git] / crypto / sha256_generic.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 <linux/types.h>
24 #include <crypto/sha.h>
25 #include <asm/byteorder.h>
26
27 struct sha256_ctx {
28         u32 count[2];
29         u32 state[8];
30         u8 buf[128];
31 };
32
33 static inline u32 Ch(u32 x, u32 y, u32 z)
34 {
35         return z ^ (x & (y ^ z));
36 }
37
38 static inline u32 Maj(u32 x, u32 y, u32 z)
39 {
40         return (x & y) | (z & (x | y));
41 }
42
43 #define e0(x)       (ror32(x, 2) ^ ror32(x,13) ^ ror32(x,22))
44 #define e1(x)       (ror32(x, 6) ^ ror32(x,11) ^ ror32(x,25))
45 #define s0(x)       (ror32(x, 7) ^ ror32(x,18) ^ (x >> 3))
46 #define s1(x)       (ror32(x,17) ^ ror32(x,19) ^ (x >> 10))
47
48 static inline void LOAD_OP(int I, u32 *W, const u8 *input)
49 {
50         W[I] = __be32_to_cpu( ((__be32*)(input))[I] );
51 }
52
53 static inline void BLEND_OP(int I, u32 *W)
54 {
55         W[I] = s1(W[I-2]) + W[I-7] + s0(W[I-15]) + W[I-16];
56 }
57
58 static void sha256_transform(u32 *state, const u8 *input)
59 {
60         u32 a, b, c, d, e, f, g, h, t1, t2;
61         u32 W[64];
62         int i;
63
64         /* load the input */
65         for (i = 0; i < 16; i++)
66                 LOAD_OP(i, W, input);
67
68         /* now blend */
69         for (i = 16; i < 64; i++)
70                 BLEND_OP(i, W);
71     
72         /* load the state into our registers */
73         a=state[0];  b=state[1];  c=state[2];  d=state[3];
74         e=state[4];  f=state[5];  g=state[6];  h=state[7];
75
76         /* now iterate */
77         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x428a2f98 + W[ 0];
78         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
79         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x71374491 + W[ 1];
80         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
81         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xb5c0fbcf + W[ 2];
82         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
83         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xe9b5dba5 + W[ 3];
84         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
85         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x3956c25b + W[ 4];
86         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
87         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x59f111f1 + W[ 5];
88         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
89         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x923f82a4 + W[ 6];
90         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
91         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xab1c5ed5 + W[ 7];
92         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
93
94         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xd807aa98 + W[ 8];
95         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
96         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x12835b01 + W[ 9];
97         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
98         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x243185be + W[10];
99         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
100         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x550c7dc3 + W[11];
101         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
102         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x72be5d74 + W[12];
103         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
104         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x80deb1fe + W[13];
105         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
106         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x9bdc06a7 + W[14];
107         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
108         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xc19bf174 + W[15];
109         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
110
111         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xe49b69c1 + W[16];
112         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
113         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xefbe4786 + W[17];
114         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
115         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x0fc19dc6 + W[18];
116         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
117         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x240ca1cc + W[19];
118         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
119         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x2de92c6f + W[20];
120         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
121         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x4a7484aa + W[21];
122         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
123         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x5cb0a9dc + W[22];
124         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
125         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x76f988da + W[23];
126         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
127
128         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x983e5152 + W[24];
129         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
130         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xa831c66d + W[25];
131         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
132         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xb00327c8 + W[26];
133         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
134         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xbf597fc7 + W[27];
135         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
136         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0xc6e00bf3 + W[28];
137         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
138         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xd5a79147 + W[29];
139         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
140         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x06ca6351 + W[30];
141         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
142         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x14292967 + W[31];
143         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
144
145         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x27b70a85 + W[32];
146         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
147         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x2e1b2138 + W[33];
148         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
149         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x4d2c6dfc + W[34];
150         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
151         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x53380d13 + W[35];
152         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
153         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x650a7354 + W[36];
154         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
155         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x766a0abb + W[37];
156         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
157         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x81c2c92e + W[38];
158         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
159         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x92722c85 + W[39];
160         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
161
162         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0xa2bfe8a1 + W[40];
163         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
164         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0xa81a664b + W[41];
165         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
166         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0xc24b8b70 + W[42];
167         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
168         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0xc76c51a3 + W[43];
169         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
170         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0xd192e819 + W[44];
171         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
172         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xd6990624 + W[45];
173         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
174         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0xf40e3585 + W[46];
175         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
176         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x106aa070 + W[47];
177         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
178
179         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x19a4c116 + W[48];
180         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
181         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x1e376c08 + W[49];
182         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
183         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x2748774c + W[50];
184         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
185         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x34b0bcb5 + W[51];
186         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
187         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x391c0cb3 + W[52];
188         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
189         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0x4ed8aa4a + W[53];
190         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
191         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0x5b9cca4f + W[54];
192         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
193         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0x682e6ff3 + W[55];
194         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
195
196         t1 = h + e1(e) + Ch(e,f,g) + 0x748f82ee + W[56];
197         t2 = e0(a) + Maj(a,b,c);    d+=t1;    h=t1+t2;
198         t1 = g + e1(d) + Ch(d,e,f) + 0x78a5636f + W[57];
199         t2 = e0(h) + Maj(h,a,b);    c+=t1;    g=t1+t2;
200         t1 = f + e1(c) + Ch(c,d,e) + 0x84c87814 + W[58];
201         t2 = e0(g) + Maj(g,h,a);    b+=t1;    f=t1+t2;
202         t1 = e + e1(b) + Ch(b,c,d) + 0x8cc70208 + W[59];
203         t2 = e0(f) + Maj(f,g,h);    a+=t1;    e=t1+t2;
204         t1 = d + e1(a) + Ch(a,b,c) + 0x90befffa + W[60];
205         t2 = e0(e) + Maj(e,f,g);    h+=t1;    d=t1+t2;
206         t1 = c + e1(h) + Ch(h,a,b) + 0xa4506ceb + W[61];
207         t2 = e0(d) + Maj(d,e,f);    g+=t1;    c=t1+t2;
208         t1 = b + e1(g) + Ch(g,h,a) + 0xbef9a3f7 + W[62];
209         t2 = e0(c) + Maj(c,d,e);    f+=t1;    b=t1+t2;
210         t1 = a + e1(f) + Ch(f,g,h) + 0xc67178f2 + W[63];
211         t2 = e0(b) + Maj(b,c,d);    e+=t1;    a=t1+t2;
212
213         state[0] += a; state[1] += b; state[2] += c; state[3] += d;
214         state[4] += e; state[5] += f; state[6] += g; state[7] += h;
215
216         /* clear any sensitive info... */
217         a = b = c = d = e = f = g = h = t1 = t2 = 0;
218         memset(W, 0, 64 * sizeof(u32));
219 }
220
221 static void sha256_init(struct crypto_tfm *tfm)
222 {
223         struct sha256_ctx *sctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
224         sctx->state[0] = SHA256_H0;
225         sctx->state[1] = SHA256_H1;
226         sctx->state[2] = SHA256_H2;
227         sctx->state[3] = SHA256_H3;
228         sctx->state[4] = SHA256_H4;
229         sctx->state[5] = SHA256_H5;
230         sctx->state[6] = SHA256_H6;
231         sctx->state[7] = SHA256_H7;
232         sctx->count[0] = sctx->count[1] = 0;
233 }
234
235 static void sha256_update(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *data,
236                           unsigned int len)
237 {
238         struct sha256_ctx *sctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
239         unsigned int i, index, part_len;
240
241         /* Compute number of bytes mod 128 */
242         index = (unsigned int)((sctx->count[0] >> 3) & 0x3f);
243
244         /* Update number of bits */
245         if ((sctx->count[0] += (len << 3)) < (len << 3)) {
246                 sctx->count[1]++;
247                 sctx->count[1] += (len >> 29);
248         }
249
250         part_len = 64 - index;
251
252         /* Transform as many times as possible. */
253         if (len >= part_len) {
254                 memcpy(&sctx->buf[index], data, part_len);
255                 sha256_transform(sctx->state, sctx->buf);
256
257                 for (i = part_len; i + 63 < len; i += 64)
258                         sha256_transform(sctx->state, &data[i]);
259                 index = 0;
260         } else {
261                 i = 0;
262         }
263         
264         /* Buffer remaining input */
265         memcpy(&sctx->buf[index], &data[i], len-i);
266 }
267
268 static void sha256_final(struct crypto_tfm *tfm, u8 *out)
269 {
270         struct sha256_ctx *sctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
271         __be32 *dst = (__be32 *)out;
272         __be32 bits[2];
273         unsigned int index, pad_len;
274         int i;
275         static const u8 padding[64] = { 0x80, };
276
277         /* Save number of bits */
278         bits[1] = cpu_to_be32(sctx->count[0]);
279         bits[0] = cpu_to_be32(sctx->count[1]);
280
281         /* Pad out to 56 mod 64. */
282         index = (sctx->count[0] >> 3) & 0x3f;
283         pad_len = (index < 56) ? (56 - index) : ((64+56) - index);
284         sha256_update(tfm, padding, pad_len);
285
286         /* Append length (before padding) */
287         sha256_update(tfm, (const u8 *)bits, sizeof(bits));
288
289         /* Store state in digest */
290         for (i = 0; i < 8; i++)
291                 dst[i] = cpu_to_be32(sctx->state[i]);
292
293         /* Zeroize sensitive information. */
294         memset(sctx, 0, sizeof(*sctx));
295 }
296
297
298 static struct crypto_alg alg = {
299         .cra_name       =       "sha256",
300         .cra_driver_name=       "sha256-generic",
301         .cra_flags      =       CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST,
302         .cra_blocksize  =       SHA256_BLOCK_SIZE,
303         .cra_ctxsize    =       sizeof(struct sha256_ctx),
304         .cra_module     =       THIS_MODULE,
305         .cra_alignmask  =       3,
306         .cra_list       =       LIST_HEAD_INIT(alg.cra_list),
307         .cra_u          =       { .digest = {
308         .dia_digestsize =       SHA256_DIGEST_SIZE,
309         .dia_init       =       sha256_init,
310         .dia_update     =       sha256_update,
311         .dia_final      =       sha256_final } }
312 };
313
314 static int __init init(void)
315 {
316         return crypto_register_alg(&alg);
317 }
318
319 static void __exit fini(void)
320 {
321         crypto_unregister_alg(&alg);
322 }
323
324 module_init(init);
325 module_exit(fini);
326
327 MODULE_LICENSE("GPL");
328 MODULE_DESCRIPTION("SHA256 Secure Hash Algorithm");
329
330 MODULE_ALIAS("sha256");