Impressum rmd160.c   Sprache: C

// SPDX-License-Identifier: GPL-2.0-or-later
/*
 * Cryptographic API.
 *
 * RIPEMD-160 - RACE Integrity Primitives Evaluation Message Digest.
 *
 * Based on the reference implementation by Antoon Bosselaers, ESAT-COSIC
 *
 * Copyright (c) 2008 Adrian-Ken Rueegsegger <ken@codelabs.ch>
 */
#include <crypto/internal/hash.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/string.h>
#include "ripemd.h"

struct rmd160_ctx {
 u64 byte_count;
 u32 state[5];
};

#define K1  RMD_K1
#define K2  RMD_K2
#define K3  RMD_K3
#define K4  RMD_K4
#define K5  RMD_K5
#define KK1 RMD_K6
#define KK2 RMD_K7
#define KK3 RMD_K8
#define KK4 RMD_K9
#define KK5 RMD_K1

#define F1(x, y, z) (x ^ y ^ z)  /* XOR */
#define F2(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z))) /* x ? y : z */
#define F3(x, y, z) ((x | ~y) ^ z)
#define F4(x, y, z) (y ^ (z & (x ^ y))) /* z ? x : y */
#define F5(x, y, z) (x ^ (y | ~z))

#define ROUND(a, b, c, d, e, f, k, x, s)  { \
 (a) += f((b), (c), (d)) + le32_to_cpup(&(x)) + (k); \
 (a) = rol32((a), (s)) + (e); \
 (c) = rol32((c), 10); \
}

static void rmd160_transform(u32 *state, const __le32 *in)
{
 u32 aa, bb, cc, dd, ee, aaa, bbb, ccc, ddd, eee;

 /* Initialize left lane */
 aa = state[0];
 bb = state[1];
 cc = state[2];
 dd = state[3];
 ee = state[4];

 /* Initialize right lane */
 aaa = state[0];
 bbb = state[1];
 ccc = state[2];
 ddd = state[3];
 eee = state[4];

 /* round 1: left lane */
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F1, K1, in[0],  11);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F1, K1, in[1],  14);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F1, K1, in[2],  15);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F1, K1, in[3],  12);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F1, K1, in[4],   5);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F1, K1, in[5],   8);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F1, K1, in[6],   7);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F1, K1, in[7],   9);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F1, K1, in[8],  11);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F1, K1, in[9],  13);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F1, K1, in[10], 14);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F1, K1, in[11], 15);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F1, K1, in[12],  6);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F1, K1, in[13],  7);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F1, K1, in[14],  9);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F1, K1, in[15],  8);

 /* round 2: left lane" */
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[7],   7);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F2, K2, in[4],   6);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F2, K2, in[13],  8);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F2, K2, in[1],  13);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F2, K2, in[10], 11);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[6],   9);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F2, K2, in[15],  7);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F2, K2, in[3],  15);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F2, K2, in[12],  7);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F2, K2, in[0],  12);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[9],  15);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F2, K2, in[5],   9);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F2, K2, in[2],  11);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F2, K2, in[14],  7);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F2, K2, in[11], 13);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F2, K2, in[8],  12);

 /* round 3: left lane" */
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[3],  11);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F3, K3, in[10], 13);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F3, K3, in[14],  6);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F3, K3, in[4],   7);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F3, K3, in[9],  14);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[15],  9);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F3, K3, in[8],  13);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F3, K3, in[1],  15);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F3, K3, in[2],  14);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F3, K3, in[7],   8);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[0],  13);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F3, K3, in[6],   6);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F3, K3, in[13],  5);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F3, K3, in[11], 12);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F3, K3, in[5],   7);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F3, K3, in[12],  5);

 /* round 4: left lane" */
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[1],  11);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F4, K4, in[9],  12);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F4, K4, in[11], 14);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F4, K4, in[10], 15);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F4, K4, in[0],  14);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[8],  15);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F4, K4, in[12],  9);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F4, K4, in[4],   8);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F4, K4, in[13],  9);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F4, K4, in[3],  14);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[7],   5);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F4, K4, in[15],  6);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F4, K4, in[14],  8);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F4, K4, in[5],   6);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F4, K4, in[6],   5);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F4, K4, in[2],  12);

 /* round 5: left lane" */
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[4],   9);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F5, K5, in[0],  15);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F5, K5, in[5],   5);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F5, K5, in[9],  11);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F5, K5, in[7],   6);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[12],  8);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F5, K5, in[2],  13);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F5, K5, in[10], 12);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F5, K5, in[14],  5);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F5, K5, in[1],  12);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[3],  13);
 ROUND(aa, bb, cc, dd, ee, F5, K5, in[8],  14);
 ROUND(ee, aa, bb, cc, dd, F5, K5, in[11], 11);
 ROUND(dd, ee, aa, bb, cc, F5, K5, in[6],   8);
 ROUND(cc, dd, ee, aa, bb, F5, K5, in[15],  5);
 ROUND(bb, cc, dd, ee, aa, F5, K5, in[13],  6);

 /* round 1: right lane */
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[5],   8);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F5, KK1, in[14],  9);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F5, KK1, in[7],   9);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F5, KK1, in[0],  11);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F5, KK1, in[9],  13);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[2],  15);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F5, KK1, in[11], 15);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F5, KK1, in[4],   5);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F5, KK1, in[13],  7);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F5, KK1, in[6],   7);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[15],  8);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F5, KK1, in[8],  11);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F5, KK1, in[1],  14);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F5, KK1, in[10], 14);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F5, KK1, in[3],  12);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F5, KK1, in[12],  6);

 /* round 2: right lane */
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[6],   9);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F4, KK2, in[11], 13);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F4, KK2, in[3],  15);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F4, KK2, in[7],   7);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F4, KK2, in[0],  12);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[13],  8);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F4, KK2, in[5],   9);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F4, KK2, in[10], 11);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F4, KK2, in[14],  7);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F4, KK2, in[15],  7);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[8],  12);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F4, KK2, in[12],  7);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F4, KK2, in[4],   6);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F4, KK2, in[9],  15);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F4, KK2, in[1],  13);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F4, KK2, in[2],  11);

 /* round 3: right lane */
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[15],  9);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F3, KK3, in[5],   7);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F3, KK3, in[1],  15);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F3, KK3, in[3],  11);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F3, KK3, in[7],   8);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[14],  6);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F3, KK3, in[6],   6);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F3, KK3, in[9],  14);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F3, KK3, in[11], 12);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F3, KK3, in[8],  13);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[12],  5);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F3, KK3, in[2],  14);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F3, KK3, in[10], 13);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F3, KK3, in[0],  13);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F3, KK3, in[4],   7);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F3, KK3, in[13],  5);

 /* round 4: right lane */
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[8],  15);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F2, KK4, in[6],   5);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F2, KK4, in[4],   8);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F2, KK4, in[1],  11);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F2, KK4, in[3],  14);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[11], 14);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F2, KK4, in[15],  6);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F2, KK4, in[0],  14);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F2, KK4, in[5],   6);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F2, KK4, in[12],  9);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[2],  12);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F2, KK4, in[13],  9);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F2, KK4, in[9],  12);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F2, KK4, in[7],   5);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F2, KK4, in[10], 15);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F2, KK4, in[14],  8);

 /* round 5: right lane */
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[12],  8);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F1, KK5, in[15],  5);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F1, KK5, in[10], 12);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F1, KK5, in[4],   9);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F1, KK5, in[1],  12);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[5],   5);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F1, KK5, in[8],  14);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F1, KK5, in[7],   6);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F1, KK5, in[6],   8);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F1, KK5, in[2],  13);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[13],  6);
 ROUND(aaa, bbb, ccc, ddd, eee, F1, KK5, in[14],  5);
 ROUND(eee, aaa, bbb, ccc, ddd, F1, KK5, in[0],  15);
 ROUND(ddd, eee, aaa, bbb, ccc, F1, KK5, in[3],  13);
 ROUND(ccc, ddd, eee, aaa, bbb, F1, KK5, in[9],  11);
 ROUND(bbb, ccc, ddd, eee, aaa, F1, KK5, in[11], 11);

 /* combine results */
 ddd += cc + state[1];  /* final result for state[0] */
 state[1] = state[2] + dd + eee;
 state[2] = state[3] + ee + aaa;
 state[3] = state[4] + aa + bbb;
 state[4] = state[0] + bb + ccc;
 state[0] = ddd;
}

static int rmd160_init(struct shash_desc *desc)
{
 struct rmd160_ctx *rctx = shash_desc_ctx(desc);

 rctx->byte_count = 0;

 rctx->state[0] = RMD_H0;
 rctx->state[1] = RMD_H1;
 rctx->state[2] = RMD_H2;
 rctx->state[3] = RMD_H3;
 rctx->state[4] = RMD_H4;

 return 0;
}

static int rmd160_update(struct shash_desc *desc, const u8 *data,
    unsigned int len)
{
 int remain = len - round_down(len, RMD160_BLOCK_SIZE);
 struct rmd160_ctx *rctx = shash_desc_ctx(desc);
 __le32 buffer[RMD160_BLOCK_SIZE / 4];

 rctx->byte_count += len - remain;

 do {
  memcpy(buffer, data, sizeof(buffer));
  rmd160_transform(rctx->state, buffer);
  data += sizeof(buffer);
  len -= sizeof(buffer);
 } while (len >= sizeof(buffer));

 memzero_explicit(buffer, sizeof(buffer));
 return remain;
}

/* Add padding and return the message digest. */
static int rmd160_finup(struct shash_desc *desc, const u8 *src,
   unsigned int len, u8 *out)
{
 unsigned int bit_offset = RMD160_BLOCK_SIZE / 8 - 1;
 struct rmd160_ctx *rctx = shash_desc_ctx(desc);
 union {
  __le64 l64[RMD160_BLOCK_SIZE / 4];
  __le32 l32[RMD160_BLOCK_SIZE / 2];
  u8 u8[RMD160_BLOCK_SIZE * 2];
 } block = {};
 __le32 *dst = (__le32 *)out;
 u32 i;

 rctx->byte_count += len;
 if (len >= bit_offset * 8)
  bit_offset += RMD160_BLOCK_SIZE / 8;
 memcpy(&block, src, len);
 block.u8[len] = 0x80;
 block.l64[bit_offset] = cpu_to_le64(rctx->byte_count << 3);

 rmd160_transform(rctx->state, block.l32);
 if (bit_offset > RMD160_BLOCK_SIZE / 8)
  rmd160_transform(rctx->state,
     block.l32 + RMD160_BLOCK_SIZE / 4);
 memzero_explicit(&block, sizeof(block));

 /* Store state in digest */
 for (i = 0; i < 5; i++)
  dst[i] = cpu_to_le32p(&rctx->state[i]);
 return 0;
}

static struct shash_alg alg = {
 .digestsize = RMD160_DIGEST_SIZE,
 .init  = rmd160_init,
 .update  = rmd160_update,
 .finup  = rmd160_finup,
 .descsize = sizeof(struct rmd160_ctx),
 .base  = {
  .cra_name  = "rmd160",
  .cra_driver_name = "rmd160-generic",
  .cra_flags  = CRYPTO_AHASH_ALG_BLOCK_ONLY,
  .cra_blocksize  = RMD160_BLOCK_SIZE,
  .cra_module  = THIS_MODULE,
 }
};

static int __init rmd160_mod_init(void)
{
 return crypto_register_shash(&alg);
}

static void __exit rmd160_mod_fini(void)
{
 crypto_unregister_shash(&alg);
}

module_init(rmd160_mod_init);
module_exit(rmd160_mod_fini);

MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("Adrian-Ken Rueegsegger ");
MODULE_DESCRIPTION("RIPEMD-160 Message Digest");
MODULE_ALIAS_CRYPTO("rmd160");