src/modules/m_sha1.cpp

   1 /*
   2  * InspIRCd -- Internet Relay Chat Daemon
   3  *
   4  *   Copyright (C) 2016 Attila Molnar <attilamolnar@hush.com>
   5  *
   6  * This file is part of InspIRCd.  InspIRCd is free software: you can
   7  * redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public
   8  * License as published by the Free Software Foundation, version 2.
   9  *
  10  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  11  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
  12  * FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more
  13  * details.
  14  *
  15  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  16  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  17  */
  18
  19 /*
  20 SHA-1 in C
  21 By Steve Reid <steve@edmweb.com>
  22 100% Public Domain
  23 */
  24
  25 #include "inspircd.h"
  26 #include "modules/hash.h"
  27
  28 union CHAR64LONG16
  29 {
  30         unsigned char c[64];
  31         uint32_t l[16];
  32 };
  33
  34 inline static uint32_t rol(uint32_t value, uint32_t bits) { return (value << bits) | (value >> (32 - bits)); }
  35
  36 // blk0() and blk() perform the initial expand.
  37 // I got the idea of expanding during the round function from SSLeay
  38 static bool big_endian;
  39 inline static uint32_t blk0(CHAR64LONG16& block, uint32_t i)
  40 {
  41         if (big_endian)
  42                 return block.l[i];
  43         else
  44                 return block.l[i] = (rol(block.l[i], 24) & 0xFF00FF00) | (rol(block.l[i], 8) & 0x00FF00FF);
  45 }
  46 inline static uint32_t blk(CHAR64LONG16 &block, uint32_t i) { return 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); }
  47
  48 // (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1
  49 inline static void R0(CHAR64LONG16& block, uint32_t v, uint32_t &w, uint32_t x, uint32_t y, uint32_t &z, uint32_t i) { z += ((w & (x ^ y)) ^ y) + blk0(block, i) + 0x5A827999 + rol(v, 5); w = rol(w, 30); }
  50 inline static void R1(CHAR64LONG16& block, uint32_t v, uint32_t &w, uint32_t x, uint32_t y, uint32_t &z, uint32_t i) { z += ((w & (x ^ y)) ^ y) + blk(block, i) + 0x5A827999 + rol(v, 5); w = rol(w, 30); }
  51 inline static void R2(CHAR64LONG16& block, uint32_t v, uint32_t &w, uint32_t x, uint32_t y, uint32_t &z, uint32_t i) { z += (w ^ x ^ y) + blk(block, i) + 0x6ED9EBA1 + rol(v, 5); w = rol(w, 30); }
  52 inline static void R3(CHAR64LONG16& block, uint32_t v, uint32_t &w, uint32_t x, uint32_t y, uint32_t &z, uint32_t i) { z += (((w | x) & y) | (w & x)) + blk(block, i) + 0x8F1BBCDC + rol(v, 5); w = rol(w, 30); }
  53 inline static void R4(CHAR64LONG16& block, uint32_t v, uint32_t &w, uint32_t x, uint32_t y, uint32_t &z, uint32_t i) { z += (w ^ x ^ y) + blk(block, i) + 0xCA62C1D6 + rol(v, 5); w = rol(w, 30); }
  54
  55 static const uint32_t sha1_iv[5] =
  56 {
  57         0x67452301, 0xEFCDAB89, 0x98BADCFE, 0x10325476, 0xC3D2E1F0
  58 };
  59
  60 class SHA1Context
  61 {
  62         uint32_t state[5];
  63         uint32_t count[2];
  64         unsigned char buffer[64];
  65         unsigned char digest[20];
  66
  67         void Transform(const unsigned char buf[64])
  68         {
  69                 uint32_t a, b, c, d, e;
  70
  71                 CHAR64LONG16 block;
  72                 memcpy(block.c, buf, 64);
  73
  74                 // Copy state[] to working vars
  75                 a = this->state[0];
  76                 b = this->state[1];
  77                 c = this->state[2];
  78                 d = this->state[3];
  79                 e = this->state[4];
  80
  81                 // 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled.
  82                 R0(block, a, b, c, d, e, 0); R0(block, e, a, b, c, d, 1); R0(block, d, e, a, b, c, 2); R0(block, c, d, e, a, b, 3);
  83                 R0(block, b, c, d, e, a, 4); R0(block, a, b, c, d, e, 5); R0(block, e, a, b, c, d, 6); R0(block, d, e, a, b, c, 7);
  84                 R0(block, c, d, e, a, b, 8); R0(block, b, c, d, e, a, 9); R0(block, a, b, c, d, e, 10); R0(block, e, a, b, c, d, 11);
  85                 R0(block, d, e, a, b, c, 12); R0(block, c, d, e, a, b, 13); R0(block, b, c, d, e, a, 14); R0(block, a, b, c, d, e, 15);
  86                 R1(block, e, a, b, c, d, 16); R1(block, d, e, a, b, c, 17); R1(block, c, d, e, a, b, 18); R1(block, b, c, d, e, a, 19);
  87                 R2(block, a, b, c, d, e, 20); R2(block, e, a, b, c, d, 21); R2(block, d, e, a, b, c, 22); R2(block, c, d, e, a, b, 23);
  88                 R2(block, b, c, d, e, a, 24); R2(block, a, b, c, d, e, 25); R2(block, e, a, b, c, d, 26); R2(block, d, e, a, b, c, 27);
  89                 R2(block, c, d, e, a, b, 28); R2(block, b, c, d, e, a, 29); R2(block, a, b, c, d, e, 30); R2(block, e, a, b, c, d, 31);
  90                 R2(block, d, e, a, b, c, 32); R2(block, c, d, e, a, b, 33); R2(block, b, c, d, e, a, 34); R2(block, a, b, c, d, e, 35);
  91                 R2(block, e, a, b, c, d, 36); R2(block, d, e, a, b, c, 37); R2(block, c, d, e, a, b, 38); R2(block, b, c, d, e, a, 39);
  92                 R3(block, a, b, c, d, e, 40); R3(block, e, a, b, c, d, 41); R3(block, d, e, a, b, c, 42); R3(block, c, d, e, a, b, 43);
  93                 R3(block, b, c, d, e, a, 44); R3(block, a, b, c, d, e, 45); R3(block, e, a, b, c, d, 46); R3(block, d, e, a, b, c, 47);
  94                 R3(block, c, d, e, a, b, 48); R3(block, b, c, d, e, a, 49); R3(block, a, b, c, d, e, 50); R3(block, e, a, b, c, d, 51);
  95                 R3(block, d, e, a, b, c, 52); R3(block, c, d, e, a, b, 53); R3(block, b, c, d, e, a, 54); R3(block, a, b, c, d, e, 55);
  96                 R3(block, e, a, b, c, d, 56); R3(block, d, e, a, b, c, 57); R3(block, c, d, e, a, b, 58); R3(block, b, c, d, e, a, 59);
  97                 R4(block, a, b, c, d, e, 60); R4(block, e, a, b, c, d, 61); R4(block, d, e, a, b, c, 62); R4(block, c, d, e, a, b, 63);
  98                 R4(block, b, c, d, e, a, 64); R4(block, a, b, c, d, e, 65); R4(block, e, a, b, c, d, 66); R4(block, d, e, a, b, c, 67);
  99                 R4(block, c, d, e, a, b, 68); R4(block, b, c, d, e, a, 69); R4(block, a, b, c, d, e, 70); R4(block, e, a, b, c, d, 71);
 100                 R4(block, d, e, a, b, c, 72); R4(block, c, d, e, a, b, 73); R4(block, b, c, d, e, a, 74); R4(block, a, b, c, d, e, 75);
 101                 R4(block, e, a, b, c, d, 76); R4(block, d, e, a, b, c, 77); R4(block, c, d, e, a, b, 78); R4(block, b, c, d, e, a, 79);
 102                 // Add the working vars back into state[]
 103                 this->state[0] += a;
 104                 this->state[1] += b;
 105                 this->state[2] += c;
 106                 this->state[3] += d;
 107                 this->state[4] += e;
 108         }
 109
 110  public:
 111         SHA1Context()
 112         {
 113                 for (int i = 0; i < 5; ++i)
 114                         this->state[i] = sha1_iv[i];
 115
 116                 this->count[0] = this->count[1] = 0;
 117                 memset(this->buffer, 0, sizeof(this->buffer));
 118                 memset(this->digest, 0, sizeof(this->digest));
 119         }
 120
 121         void Update(const unsigned char* data, size_t len)
 122         {
 123                 uint32_t i, j;
 124
 125                 j = (this->count[0] >> 3) & 63;
 126                 if ((this->count[0] += len << 3) < (len << 3))
 127                         ++this->count[1];
 128                 this->count[1] += len >> 29;
 129                 if (j + len > 63)
 130                 {
 131                         memcpy(&this->buffer[j], data, (i = 64 - j));
 132                         this->Transform(this->buffer);
 133                         for (; i + 63 < len; i += 64)
 134                                 this->Transform(&data[i]);
 135                         j = 0;
 136                 }
 137                 else
 138                         i = 0;
 139                 memcpy(&this->buffer[j], &data[i], len - i);
 140         }
 141
 142         void Finalize()
 143         {
 144                 uint32_t i;
 145                 unsigned char finalcount[8];
 146
 147                 for (i = 0; i < 8; ++i)
 148                         finalcount[i] = static_cast<unsigned char>((this->count[i >= 4 ? 0 : 1] >> ((3 - (i & 3)) * 8)) & 255); /* Endian independent */
 149                 this->Update(reinterpret_cast<const unsigned char *>("\200"), 1);
 150                 while ((this->count[0] & 504) != 448)
 151                         this->Update(reinterpret_cast<const unsigned char *>("\0"), 1);
 152                 this->Update(finalcount, 8); // Should cause a SHA1Transform()
 153                 for (i = 0; i < 20; ++i)
 154                         this->digest[i] = static_cast<unsigned char>((this->state[i>>2] >> ((3 - (i & 3)) * 8)) & 255);
 155
 156                 this->Transform(this->buffer);
 157         }
 158
 159         std::string GetRaw() const
 160         {
 161                 return std::string((const char*)digest, sizeof(digest));
 162         }
 163 };
 164
 165 class SHA1HashProvider : public HashProvider
 166 {
 167  public:
 168         SHA1HashProvider(Module* mod)
 169                 : HashProvider(mod, "hash/sha1", 20, 64)
 170         {
 171         }
 172
 173         std::string GenerateRaw(const std::string& data)
 174         {
 175                 SHA1Context ctx;
 176                 ctx.Update(reinterpret_cast<const unsigned char*>(data.data()), data.length());
 177                 ctx.Finalize();
 178                 return ctx.GetRaw();
 179         }
 180 };
 181
 182 class ModuleSHA1 : public Module
 183 {
 184         SHA1HashProvider sha1;
 185
 186  public:
 187         ModuleSHA1()
 188                 : sha1(this)
 189         {
 190                 big_endian = (htonl(1337) == 1337);
 191         }
 192
 193         Version GetVersion() CXX11_OVERRIDE
 194         {
 195                 return Version("Implements SHA-1 hashing", VF_VENDOR);
 196         }
 197 };
 198
 199 MODULE_INIT(ModuleSHA1)