- implementation of hasher_sha1
authorMartin Willi <martin@strongswan.org>
Mon, 21 Nov 2005 18:01:20 +0000 (18:01 -0000)
committerMartin Willi <martin@strongswan.org>
Mon, 21 Nov 2005 18:01:20 +0000 (18:01 -0000)
- tested

Source/charon/testcases/hasher_sha1_test.c [new file with mode: 0644]
Source/charon/testcases/hasher_sha1_test.h [new file with mode: 0644]
Source/charon/transforms/hashers/hasher.h
Source/charon/transforms/hashers/hasher_sha1.c

diff --git a/Source/charon/testcases/hasher_sha1_test.c b/Source/charon/testcases/hasher_sha1_test.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..bdca816
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,103 @@
+/**
+ * @file hasher_sha1_test.h
+ * 
+ * @brief Tests the sha1 hasher 
+ * 
+ */
+
+/*
+ * Copyright (C) 2005 Jan Hutter, Martin Willi
+ * Hochschule fuer Technik Rapperswil
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
+ * under the terms of the GNU General Public License as published by the
+ * Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
+ * option) any later version.  See <http://www.fsf.org/copyleft/gpl.txt>.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+ * or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
+ * for more details.
+ */
+
+#include <string.h>
+#include "hasher_sha1_test.h"
+
+#include "../utils/allocator.h"
+
+
+/* 
+ * described in Header-File
+ */
+void test_hasher_sha1(tester_t *tester)
+{
+       /*
+        *      Test Vectors (from FIPS PUB 180-1)
+        *      "abc"
+        *              A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D
+        *      "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq"
+        *              84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1
+        *      A million repetitions of "a"
+        *              34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F
+        */     
+       hasher_t *hasher = hasher_create(SHA1);
+       u_int8_t hash_buffer[20];
+       chunk_t abc, abcdb, aaa, hash_chunk;
+       u_int32_t i;
+       u_int8_t hash_abc[] = { 
+               0xA9,0x99,0x3E,0x36,
+               0x47,0x06,0x81,0x6A,
+               0xBA,0x3E,0x25,0x71,
+               0x78,0x50,0xC2,0x6C,
+               0x9C,0xD0,0xD8,0x9D
+       };      
+       u_int8_t hash_abcdb[] = {       
+               0x84,0x98,0x3E,0x44,
+               0x1C,0x3B,0xD2,0x6E,
+               0xBA,0xAE,0x4A,0xA1,
+               0xF9,0x51,0x29,0xE5,
+               0xE5,0x46,0x70,0xF1
+       };      
+       u_int8_t hash_aaa[] = { 
+               0x34,0xAA,0x97,0x3C,
+               0xD4,0xC4,0xDA,0xA4,
+               0xF6,0x1E,0xEB,0x2B,
+               0xDB,0xAD,0x27,0x31,
+               0x65,0x34,0x01,0x6F
+       };
+       abc.ptr = "abc";
+       abc.len = 3;
+       abcdb.ptr = "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq";
+       abcdb.len = strlen(abcdb.ptr);
+       aaa.ptr = "aaaaaaaaaa"; /* 10 a's */
+       aaa.len = 10;
+       
+       tester->assert_true(tester, hasher->get_block_size(hasher) == 20, "block size");
+       
+       /* simple hashing, using "abc" */
+       hasher->get_hash(hasher, abc, hash_buffer);
+       tester->assert_false(tester, memcmp(hash_buffer, hash_abc, 20), "hash for abc");
+       
+       /* with allocation, using "abcdb..." */
+       hasher->reset(hasher);
+       hasher->allocate_hash(hasher, abcdb, &hash_chunk);
+       tester->assert_true(tester, hash_chunk.len == 20, "chunk len");
+       tester->assert_false(tester, memcmp(hash_chunk.ptr, hash_abcdb, hash_chunk.len), "hash for abcdb...");
+       allocator_free(hash_chunk.ptr);
+       
+       /* updating, using "aaaaaaa..." */
+       hasher->reset(hasher);
+       for(i=0; i<100000; i++)
+       {
+               if (i != 99999)
+               {
+                       hasher->get_hash(hasher, aaa, NULL);
+               }
+               else
+               {
+                       hasher->get_hash(hasher, aaa, hash_buffer);
+               } 
+       }
+       tester->assert_false(tester, memcmp(hash_buffer, hash_aaa, 20), "hash for aaa...");
+}
diff --git a/Source/charon/testcases/hasher_sha1_test.h b/Source/charon/testcases/hasher_sha1_test.h
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a326378
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,37 @@
+/**
+ * @file hasher_sha1_test.h
+ * 
+ * @brief Tests the sha1 hasher 
+ * 
+ */
+
+/*
+ * Copyright (C) 2005 Jan Hutter, Martin Willi
+ * Hochschule fuer Technik Rapperswil
+ *
+ * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
+ * under the terms of the GNU General Public License as published by the
+ * Free Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your
+ * option) any later version.  See <http://www.fsf.org/copyleft/gpl.txt>.
+ *
+ * This program is distributed in the hope that it will be useful, but
+ * WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY
+ * or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
+ * for more details.
+ */
+#ifndef HASHER_SHA1_TEST_H_
+#define HASHER_SHA1_TEST_H_
+
+#include "../transforms/hashers/hasher.h"
+#include "../transforms/hashers/hasher_sha1.h"
+#include "../utils/tester.h"
+
+/**
+ * @brief Test function used to test the sha1-hasher functionality
+ *
+ * @param tester associated tester object
+ */
+void test_hasher_sha1(tester_t *tester);
+
+#endif /*HASHER_SHA1_TEST_H_*/
index 2428678..ff7fcc3 100644 (file)
@@ -46,19 +46,30 @@ struct hasher_s {
        /**
         * @brief hash data and write it in the buffer
         * 
+        * If the parameter hash is NULL, no result is written back
+        * an more data can be appended to already hashed data.
+        * If not, the result is written back and the hasher is reset.
+        * 
+        * @warning: the hash output parameter must hold at least
+        * #hash_t.get_block_size bytes.
+        * 
         * @param this                  calling hasher
         * @param data                  data to hash
         * @param [out]buffer   pointer where the hash will be written
         * @return                              
         *                                              - SUCCESS in any case
         */
-       status_t (*get_hash) (hasher_t *this, chunk_t data, u_int8_t *buffer);
+       status_t (*get_hash) (hasher_t *this, chunk_t data, u_int8_t *hash);
        
        /**
         * @brief hash data and allocate space for the hash
         * 
+        * If the parameter hash is NULL, no result is written back
+        * an more data can be appended to already hashed data.
+        * If not, the result is written back and the hasher is reset.
+        * 
         * @param this                  calling hasher
-        * @param seed                  a chunk containing the seed for the next bytes
+        * @param data                  chunk with data to hash
         * @param [out]hash             chunk which will hold allocated hash
         * @return                              
         *                                              - SUCCESS in any case
@@ -75,6 +86,15 @@ struct hasher_s {
        size_t (*get_block_size) (hasher_t *this);
        
        /**
+        * @brief reset the hashers state, which allows
+        * computation of a completly new hash.
+        * 
+        * @param this                  calling hasher
+        * @return                              - SUCCESS in any case
+        */
+       status_t (*reset) (hasher_t *this);
+       
+       /**
         * @brief Destroys a hasher object.
         *
         * @param this  hasher_t object to destroy
index 9a9df50..1349a41 100644 (file)
@@ -9,6 +9,9 @@
 /*
  * Copyright (C) 2005 Jan Hutter, Martin Willi
  * Hochschule fuer Technik Rapperswil
+ * 
+ * Ported from Steve Reid's <steve@edmweb.com> implementation
+ * "SHA1 in C" found in strongSwan.
  *
  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
 
 #include "hasher_sha1.h"
 
+#include "../../definitions.h"
 #include "../../utils/allocator.h"
 
+#define BLOCK_SIZE_SHA1 20
+
+
+#define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
+
+#if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
+ #define blk0(i) (block->l[i] = (rol(block->l[i],24)&0xFF00FF00) |(rol(block->l[i],8)&0x00FF00FF))
+#elif BYTE_ORDER == BIG_ENDIAN
+ #define blk0(i) block->l[i]
+#else
+ #error "Endianness not defined!"
+#endif
+#define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
+
+/* (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1 */
+#define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
+#define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
+#define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
+#define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
+#define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
+
 typedef struct private_hasher_sha1_s private_hasher_sha1_t;
 
 struct private_hasher_sha1_s {
        /**
         * public interface for this hasher
         */
-       hasher_sha1_t public;   
+       hasher_sha1_t public;
+       
+
+       u_int32_t state[5];
+    u_int32_t count[2];
+    u_int8_t buffer[64];
 };
 
+/* Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm. */
+void SHA1Transform(u_int32_t state[5], const unsigned char buffer[64])
+{
+       u_int32_t a, b, c, d, e;
+       typedef union {
+       u_int8_t c[64];
+       u_int32_t l[16];
+       } CHAR64LONG16;
+       CHAR64LONG16 block[1];  /* use array to appear as a pointer */
+    memcpy(block, buffer, 64);
+
+    /* Copy context->state[] to working vars */
+    a = state[0];
+    b = state[1];
+    c = state[2];
+    d = state[3];
+    e = state[4];
+    /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
+    R0(a,b,c,d,e, 0); R0(e,a,b,c,d, 1); R0(d,e,a,b,c, 2); R0(c,d,e,a,b, 3);
+    R0(b,c,d,e,a, 4); R0(a,b,c,d,e, 5); R0(e,a,b,c,d, 6); R0(d,e,a,b,c, 7);
+    R0(c,d,e,a,b, 8); R0(b,c,d,e,a, 9); R0(a,b,c,d,e,10); R0(e,a,b,c,d,11);
+    R0(d,e,a,b,c,12); R0(c,d,e,a,b,13); R0(b,c,d,e,a,14); R0(a,b,c,d,e,15);
+    R1(e,a,b,c,d,16); R1(d,e,a,b,c,17); R1(c,d,e,a,b,18); R1(b,c,d,e,a,19);
+    R2(a,b,c,d,e,20); R2(e,a,b,c,d,21); R2(d,e,a,b,c,22); R2(c,d,e,a,b,23);
+    R2(b,c,d,e,a,24); R2(a,b,c,d,e,25); R2(e,a,b,c,d,26); R2(d,e,a,b,c,27);
+    R2(c,d,e,a,b,28); R2(b,c,d,e,a,29); R2(a,b,c,d,e,30); R2(e,a,b,c,d,31);
+    R2(d,e,a,b,c,32); R2(c,d,e,a,b,33); R2(b,c,d,e,a,34); R2(a,b,c,d,e,35);
+    R2(e,a,b,c,d,36); R2(d,e,a,b,c,37); R2(c,d,e,a,b,38); R2(b,c,d,e,a,39);
+    R3(a,b,c,d,e,40); R3(e,a,b,c,d,41); R3(d,e,a,b,c,42); R3(c,d,e,a,b,43);
+    R3(b,c,d,e,a,44); R3(a,b,c,d,e,45); R3(e,a,b,c,d,46); R3(d,e,a,b,c,47);
+    R3(c,d,e,a,b,48); R3(b,c,d,e,a,49); R3(a,b,c,d,e,50); R3(e,a,b,c,d,51);
+    R3(d,e,a,b,c,52); R3(c,d,e,a,b,53); R3(b,c,d,e,a,54); R3(a,b,c,d,e,55);
+    R3(e,a,b,c,d,56); R3(d,e,a,b,c,57); R3(c,d,e,a,b,58); R3(b,c,d,e,a,59);
+    R4(a,b,c,d,e,60); R4(e,a,b,c,d,61); R4(d,e,a,b,c,62); R4(c,d,e,a,b,63);
+    R4(b,c,d,e,a,64); R4(a,b,c,d,e,65); R4(e,a,b,c,d,66); R4(d,e,a,b,c,67);
+    R4(c,d,e,a,b,68); R4(b,c,d,e,a,69); R4(a,b,c,d,e,70); R4(e,a,b,c,d,71);
+    R4(d,e,a,b,c,72); R4(c,d,e,a,b,73); R4(b,c,d,e,a,74); R4(a,b,c,d,e,75);
+    R4(e,a,b,c,d,76); R4(d,e,a,b,c,77); R4(c,d,e,a,b,78); R4(b,c,d,e,a,79);
+    /* Add the working vars back into context.state[] */
+    state[0] += a;
+    state[1] += b;
+    state[2] += c;
+    state[3] += d;
+    state[4] += e;
+    /* Wipe variables */
+    a = b = c = d = e = 0;
+    memset(block, '\0', sizeof(block));
+}
+
+/* Run your data through this. */
+void SHA1Update(private_hasher_sha1_t* this, u_int8_t *data, u_int32_t len)
+{
+       u_int32_t i;
+       u_int32_t j;
+
+    j = this->count[0];
+    if ((this->count[0] += len << 3) < j)
+    {
+               this->count[1]++;
+    }
+    this->count[1] += (len>>29);
+    j = (j >> 3) & 63;
+    if ((j + len) > 63) 
+    {
+        memcpy(&this->buffer[j], data, (i = 64-j));
+        SHA1Transform(this->state, this->buffer);
+        for ( ; i + 63 < len; i += 64) 
+        {
+            SHA1Transform(this->state, &data[i]);
+        }
+        j = 0;
+    }
+    else 
+    {
+       i = 0;
+    }
+    memcpy(&this->buffer[j], &data[i], len - i);
+}
 
 
+/* 
+ * Add padding and return the message digest. 
+ */
+void SHA1Final(private_hasher_sha1_t *this, u_int8_t *digest)
+{
+       u_int32_t i;
+       u_int8_t finalcount[8];
+       u_int8_t c;
+
+    for (i = 0; i < 8; i++) 
+    {
+        finalcount[i] = (u_int8_t)((this->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
+         >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);  /* Endian independent */
+    }
+    c = 0200;
+    SHA1Update(this, &c, 1);
+    while ((this->count[0] & 504) != 448) 
+    {
+               c = 0000;
+        SHA1Update(this, &c, 1);
+    }
+    SHA1Update(this, finalcount, 8);  /* Should cause a SHA1Transform() */
+    for (i = 0; i < 20; i++) 
+    {
+        digest[i] = (u_int8_t)((this->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
+    }
+}
+
+
+/**
+ * implementation of hasher_t.get_hash for sha1
+ */
+static status_t get_hash(private_hasher_sha1_t *this, chunk_t chunk, u_int8_t *buffer)
+{
+       SHA1Update(this, chunk.ptr, chunk.len);
+       if (buffer != NULL)
+       {
+               SHA1Final(this, buffer);
+       }
+       return SUCCESS;
+}
+
+
+/**
+ * implementation of hasher_t.allocate_hash for sha1
+ */
+static status_t allocate_hash(private_hasher_sha1_t *this, chunk_t chunk, chunk_t *hash)
+{
+       chunk_t allocated_hash;
+       allocated_hash.ptr = allocator_alloc(BLOCK_SIZE_SHA1);
+       allocated_hash.len = BLOCK_SIZE_SHA1;
+       if (allocated_hash.ptr == NULL)
+       {
+               return OUT_OF_RES;
+       }
+       
+       SHA1Update(this, chunk.ptr, chunk.len);
+       if (hash != NULL)
+       {
+               SHA1Final(this, allocated_hash.ptr);
+       }
+       
+       *hash = allocated_hash;
+       
+       return SUCCESS;
+}
+       
+/**
+ * implementation of hasher_t.get_block_size for sha1
+ */
+static size_t get_block_size(private_hasher_sha1_t *this)
+{
+       return BLOCK_SIZE_SHA1;
+}
+       
+/**
+ * implementation of hasher_t.reset for sha1
+ */
+static status_t reset(private_hasher_sha1_t *this)
+{
+       this->state[0] = 0x67452301;
+    this->state[1] = 0xEFCDAB89;
+    this->state[2] = 0x98BADCFE;
+    this->state[3] = 0x10325476;
+    this->state[4] = 0xC3D2E1F0;
+    this->count[0] = 0;
+    this->count[1] = 0;
+    return SUCCESS;
+}
+/**
+ * implementation of hasher_t.destroy for sha1
+ */
+static status_t destroy(private_hasher_sha1_t *this)
+{
+       allocator_free(this);
+       return SUCCESS;
+}
 
 
 /*
@@ -44,16 +249,19 @@ struct private_hasher_sha1_s {
 hasher_sha1_t *hasher_sha1_create()
 {
        private_hasher_sha1_t *this = allocator_alloc_thing(private_hasher_sha1_t);
-       
        if (this == NULL)
        {
                return NULL;    
        }
        
+       this->public.hasher_interface.get_hash = (status_t (*) (hasher_t*, chunk_t, u_int8_t*))get_hash;
+       this->public.hasher_interface.allocate_hash = (status_t (*) (hasher_t*, chunk_t, chunk_t*))allocate_hash;
+       this->public.hasher_interface.get_block_size = (size_t (*) (hasher_t*))get_block_size;
+       this->public.hasher_interface.reset = (size_t (*) (hasher_t*))reset;
+       this->public.hasher_interface.destroy = (size_t (*) (hasher_t*))destroy;
+       
+       /* initialize */
+       this->public.hasher_interface.reset(&(this->public.hasher_interface));
+       
        return &(this->public);
 }
-
-
-
-
-