// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0
/*
 *  linux/fs/ext4/hash.c
 *
 * Copyright (C) 2002 by Theodore Ts'o
 */

#include <linux/fs.h>
#include <linux/unicode.h>
#include <linux/compiler.h>
#include <linux/bitops.h>
#include "ext4.h"

#define DELTA 0x9E3779B9

static void TEA_transform(__u32 buf[4], __u32 const in[])
{
 __u32 sum = 0;
 __u32 b0 = buf[0], b1 = buf[1];
 __u32 a = in[0], b = in[1], c = in[2], d = in[3];
 int n = 16;

 do {
  sum += DELTA;
  b0 += ((b1 << 4)+a) ^ (b1+sum) ^ ((b1 >> 5)+b);
  b1 += ((b0 << 4)+c) ^ (b0+sum) ^ ((b0 >> 5)+d);
 } while (--n);

 buf[0] += b0;
 buf[1] += b1;
}

/* F, G and H are basic MD4 functions: selection, majority, parity */
#define F(x, y, z) ((z) ^ ((x) & ((y) ^ (z))))
#define G(x, y, z) (((x) & (y)) + (((x) ^ (y)) & (z)))
#define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))

/*
 * The generic round function.  The application is so specific that
 * we don't bother protecting all the arguments with parens, as is generally
 * good macro practice, in favor of extra legibility.
 * Rotation is separate from addition to prevent recomputation
 */
#define ROUND(f, a, b, c, d, x, s) \
 (a += f(b, c, d) + x, a = rol32(a, s))
#define K1 0
#define K2 013240474631UL
#define K3 015666365641UL

/*
 * Basic cut-down MD4 transform.  Returns only 32 bits of result.
 */
static __u32 half_md4_transform(__u32 buf[4], __u32 const in[8])
{
 __u32 a = buf[0], b = buf[1], c = buf[2], d = buf[3];

 /* Round 1 */
 ROUND(F, a, b, c, d, in[0] + K1,  3);
 ROUND(F, d, a, b, c, in[1] + K1,  7);
 ROUND(F, c, d, a, b, in[2] + K1, 11);
 ROUND(F, b, c, d, a, in[3] + K1, 19);
 ROUND(F, a, b, c, d, in[4] + K1,  3);
 ROUND(F, d, a, b, c, in[5] + K1,  7);
 ROUND(F, c, d, a, b, in[6] + K1, 11);
 ROUND(F, b, c, d, a, in[7] + K1, 19);

 /* Round 2 */
 ROUND(G, a, b, c, d, in[1] + K2,  3);
 ROUND(G, d, a, b, c, in[3] + K2,  5);
 ROUND(G, c, d, a, b, in[5] + K2,  9);
 ROUND(G, b, c, d, a, in[7] + K2, 13);
 ROUND(G, a, b, c, d, in[0] + K2,  3);
 ROUND(G, d, a, b, c, in[2] + K2,  5);
 ROUND(G, c, d, a, b, in[4] + K2,  9);
 ROUND(G, b, c, d, a, in[6] + K2, 13);

 /* Round 3 */
 ROUND(H, a, b, c, d, in[3] + K3,  3);
 ROUND(H, d, a, b, c, in[7] + K3,  9);
 ROUND(H, c, d, a, b, in[2] + K3, 11);
 ROUND(H, b, c, d, a, in[6] + K3, 15);
 ROUND(H, a, b, c, d, in[1] + K3,  3);
 ROUND(H, d, a, b, c, in[5] + K3,  9);
 ROUND(H, c, d, a, b, in[0] + K3, 11);
 ROUND(H, b, c, d, a, in[4] + K3, 15);

 buf[0] += a;
 buf[1] += b;
 buf[2] += c;
 buf[3] += d;

 return buf[1]; /* "most hashed" word */
}
#undef ROUND
#undef K1
#undef K2
#undef K3
#undef F
#undef G
#undef H

/* The old legacy hash */
static __u32 dx_hack_hash_unsigned(const char *name, int len)
{
 __u32 hash, hash0 = 0x12a3fe2d, hash1 = 0x37abe8f9;
 const unsigned char *ucp = (const unsigned char *) name;

 while (len--) {
  hash = hash1 + (hash0 ^ (((int) *ucp++) * 7152373));

  if (hash & 0x80000000)
   hash -= 0x7fffffff;
  hash1 = hash0;
  hash0 = hash;
 }
 return hash0 << 1;
}

static __u32 dx_hack_hash_signed(const char *name, int len)
{
 __u32 hash, hash0 = 0x12a3fe2d, hash1 = 0x37abe8f9;
 const signed char *scp = (const signed char *) name;

 while (len--) {
  hash = hash1 + (hash0 ^ (((int) *scp++) * 7152373));

  if (hash & 0x80000000)
   hash -= 0x7fffffff;
  hash1 = hash0;
  hash0 = hash;
 }
 return hash0 << 1;
}

static void str2hashbuf_signed(const char *msg, int len, __u32 *buf, int num)
{
 __u32 pad, val;
 int i;
 const signed char *scp = (const signed char *) msg;

 pad = (__u32)len | ((__u32)len << 8);
 pad |= pad << 16;

 val = pad;
 if (len > num*4)
  len = num * 4;
 for (i = 0; i < len; i++) {
  val = ((int) scp[i]) + (val << 8);
  if ((i % 4) == 3) {
   *buf++ = val;
   val = pad;
   num--;
  }
 }
 if (--num >= 0)
  *buf++ = val;
 while (--num >= 0)
  *buf++ = pad;
}

static void str2hashbuf_unsigned(const char *msg, int len, __u32 *buf, int num)
{
 __u32 pad, val;
 int i;
 const unsigned char *ucp = (const unsigned char *) msg;

 pad = (__u32)len | ((__u32)len << 8);
 pad |= pad << 16;

 val = pad;
 if (len > num*4)
  len = num * 4;
 for (i = 0; i < len; i++) {
  val = ((int) ucp[i]) + (val << 8);
  if ((i % 4) == 3) {
   *buf++ = val;
   val = pad;
   num--;
  }
 }
 if (--num >= 0)
  *buf++ = val;
 while (--num >= 0)
  *buf++ = pad;
}

/*
 * Returns the hash of a filename.  If len is 0 and name is NULL, then
 * this function can be used to test whether or not a hash version is
 * supported.
 *
 * The seed is an 4 longword (32 bits) "secret" which can be used to
 * uniquify a hash.  If the seed is all zero's, then some default seed
 * may be used.
 *
 * A particular hash version specifies whether or not the seed is
 * represented, and whether or not the returned hash is 32 bits or 64
 * bits.  32 bit hashes will return 0 for the minor hash.
 */
static int __ext4fs_dirhash(const struct inode *dir, const char *name, int len,
       struct dx_hash_info *hinfo)
{
 __u32 hash;
 __u32 minor_hash = 0;
 const char *p;
 int  i;
 __u32  in[8], buf[4];
 void  (*str2hashbuf)(const char *, int, __u32 *, int) =
    str2hashbuf_signed;

 /* Initialize the default seed for the hash checksum functions */
 buf[0] = 0x67452301;
 buf[1] = 0xefcdab89;
 buf[2] = 0x98badcfe;
 buf[3] = 0x10325476;

 /* Check to see if the seed is all zero's */
 if (hinfo->seed) {
  for (i = 0; i < 4; i++) {
   if (hinfo->seed[i]) {
    memcpy(buf, hinfo->seed, sizeof(buf));
    break;
   }
  }
 }

 switch (hinfo->hash_version) {
 case DX_HASH_LEGACY_UNSIGNED:
  hash = dx_hack_hash_unsigned(name, len);
  break;
 case DX_HASH_LEGACY:
  hash = dx_hack_hash_signed(name, len);
  break;
 case DX_HASH_HALF_MD4_UNSIGNED:
  str2hashbuf = str2hashbuf_unsigned;
  fallthrough;
 case DX_HASH_HALF_MD4:
  p = name;
  while (len > 0) {
   (*str2hashbuf)(p, len, in, 8);
   half_md4_transform(buf, in);
   len -= 32;
   p += 32;
  }
  minor_hash = buf[2];
  hash = buf[1];
  break;
 case DX_HASH_TEA_UNSIGNED:
  str2hashbuf = str2hashbuf_unsigned;
  fallthrough;
 case DX_HASH_TEA:
  p = name;
  while (len > 0) {
   (*str2hashbuf)(p, len, in, 4);
   TEA_transform(buf, in);
   len -= 16;
   p += 16;
  }
  hash = buf[0];
  minor_hash = buf[1];
  break;
 case DX_HASH_SIPHASH:
 {
  struct qstr qname = QSTR_INIT(name, len);
  __u64 combined_hash;

  if (fscrypt_has_encryption_key(dir)) {
   combined_hash = fscrypt_fname_siphash(dir, &qname);
  } else {
   ext4_warning_inode(dir, "Siphash requires key");
   return -1;
  }

  hash = (__u32)(combined_hash >> 32);
  minor_hash = (__u32)combined_hash;
  break;
 }
 default:
  hinfo->hash = 0;
  hinfo->minor_hash = 0;
  ext4_warning(dir->i_sb,
        "invalid/unsupported hash tree version %u",
        hinfo->hash_version);
  return -EINVAL;
 }
 hash = hash & ~1;
 if (hash == (EXT4_HTREE_EOF_32BIT << 1))
  hash = (EXT4_HTREE_EOF_32BIT - 1) << 1;
 hinfo->hash = hash;
 hinfo->minor_hash = minor_hash;
 return 0;
}

int ext4fs_dirhash(const struct inode *dir, const char *name, int len,
     struct dx_hash_info *hinfo)
{
#if IS_ENABLED(CONFIG_UNICODE)
 const struct unicode_map *um = dir->i_sb->s_encoding;
 int r, dlen;
 unsigned char *buff;
 struct qstr qstr = {.name = name, .len = len };

 if (len && IS_CASEFOLDED(dir) &&
    (!IS_ENCRYPTED(dir) || fscrypt_has_encryption_key(dir))) {
  buff = kzalloc(PATH_MAX, GFP_KERNEL);
  if (!buff)
   return -ENOMEM;

  dlen = utf8_casefold(um, &qstr, buff, PATH_MAX);
  if (dlen < 0) {
   kfree(buff);
   goto opaque_seq;
  }

  r = __ext4fs_dirhash(dir, buff, dlen, hinfo);

  kfree(buff);
  return r;
 }
opaque_seq:
#endif
 return __ext4fs_dirhash(dir, name, len, hinfo);
}