src/modules/m_sha256.cpp

   1 /*
   2  * InspIRCd -- Internet Relay Chat Daemon
   3  *
   4  *   Copyright (C) 2009 Daniel De Graaf <danieldg@inspircd.org>
   5  *   Copyright (C) 2007-2008 Robin Burchell <robin+git@viroteck.net>
   6  *   Copyright (C) 2007 Dennis Friis <peavey@inspircd.org>
   7  *   Copyright (C) 2006 Craig Edwards <craigedwards@brainbox.cc>
   8  *
   9  * This file is part of InspIRCd.  InspIRCd is free software: you can
  10  * redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public
  11  * License as published by the Free Software Foundation, version 2.
  12  *
  13  * This program is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
  14  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS
  15  * FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License for more
  16  * details.
  17  *
  18  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  19  * along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  20  */
  21
  22
  23 /* m_sha256 - Based on m_opersha256 written by Special <john@yarbbles.com>
  24  * Modified and improved by Craig Edwards, December 2006.
  25  *
  26  *
  27  * FIPS 180-2 SHA-224/256/384/512 implementation
  28  * Last update: 05/23/2005
  29  * Issue date:  04/30/2005
  30  *
  31  * Copyright (C) 2005 Olivier Gay <olivier.gay@a3.epfl.ch>
  32  * All rights reserved.
  33  *
  34  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  35  * modification, are permitted provided that the following conditions
  36  * are met:
  37  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  38  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  39  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  40  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  41  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  42  * 3. Neither the name of the project nor the names of its contributors
  43  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  44  *    without specific prior written permission.
  45  *
  46  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE PROJECT AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  47  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  48  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  49  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE PROJECT OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  50  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  51  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  52  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  53  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  54  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  55  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  56  * SUCH DAMAGE.
  57  */
  58
  59 /* $ModDesc: Allows for SHA-256 encrypted oper passwords */
  60
  61 #include "inspircd.h"
  62 #ifdef HAS_STDINT
  63 #include <stdint.h>
  64 #endif
  65 #include "hash.h"
  66
  67 #ifndef HAS_STDINT
  68 typedef unsigned int uint32_t;
  69 #endif
  70
  71 #define SHA256_DIGEST_SIZE (256 / 8)
  72 #define SHA256_BLOCK_SIZE  (512 / 8)
  73
  74 /** An sha 256 context, used by m_opersha256
  75  */
  76 class SHA256Context
  77 {
  78  public:
  79         unsigned int tot_len;
  80         unsigned int len;
  81         unsigned char block[2 * SHA256_BLOCK_SIZE];
  82         uint32_t h[8];
  83 };
  84
  85 #define SHFR(x, n)    (x >> n)
  86 #define ROTR(x, n)   ((x >> n) | (x << ((sizeof(x) << 3) - n)))
  87 #define ROTL(x, n)   ((x << n) | (x >> ((sizeof(x) << 3) - n)))
  88 #define CH(x, y, z)  ((x & y) ^ (~x & z))
  89 #define MAJ(x, y, z) ((x & y) ^ (x & z) ^ (y & z))
  90
  91 #define SHA256_F1(x) (ROTR(x,  2) ^ ROTR(x, 13) ^ ROTR(x, 22))
  92 #define SHA256_F2(x) (ROTR(x,  6) ^ ROTR(x, 11) ^ ROTR(x, 25))
  93 #define SHA256_F3(x) (ROTR(x,  7) ^ ROTR(x, 18) ^ SHFR(x,  3))
  94 #define SHA256_F4(x) (ROTR(x, 17) ^ ROTR(x, 19) ^ SHFR(x, 10))
  95
  96 #define UNPACK32(x, str)                       \
  97 {                                             \
  98         *((str) + 3) = (uint8_t) ((x)      );      \
  99         *((str) + 2) = (uint8_t) ((x) >>  8);      \
 100         *((str) + 1) = (uint8_t) ((x) >> 16);      \
 101         *((str) + 0) = (uint8_t) ((x) >> 24);      \
 102 }
 103
 104 #define PACK32(str, x)                   \
 105 {                                             \
 106         *(x) = ((uint32_t) *((str) + 3)      )     \
 107         | ((uint32_t) *((str) + 2) <<  8)     \
 108         | ((uint32_t) *((str) + 1) << 16)     \
 109         | ((uint32_t) *((str) + 0) << 24);    \
 110 }
 111
 112 /* Macros used for loops unrolling */
 113
 114 #define SHA256_SCR(i)                     \
 115 {                                             \
 116         w[i] =  SHA256_F4(w[i - 2]) + w[i - 7]     \
 117         + SHA256_F3(w[i - 15]) + w[i - 16];  \
 118 }
 119
 120 const unsigned int sha256_h0[8] =
 121 {
 122         0x6a09e667, 0xbb67ae85, 0x3c6ef372, 0xa54ff53a,
 123         0x510e527f, 0x9b05688c, 0x1f83d9ab, 0x5be0cd19
 124 };
 125
 126 uint32_t sha256_k[64] =
 127 {
 128         0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5,
 129         0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
 130         0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3,
 131         0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
 132         0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc,
 133         0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
 134         0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7,
 135         0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
 136         0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13,
 137         0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
 138         0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3,
 139         0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
 140         0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5,
 141         0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
 142         0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208,
 143         0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2
 144 };
 145
 146 class HashSHA256 : public HashProvider
 147 {
 148         void SHA256Init(SHA256Context *ctx, const unsigned int* ikey)
 149         {
 150                 if (ikey)
 151                 {
 152                         for (int i = 0; i < 8; i++)
 153                                 ctx->h[i] = ikey[i];
 154                 }
 155                 else
 156                 {
 157                         for (int i = 0; i < 8; i++)
 158                                 ctx->h[i] = sha256_h0[i];
 159                 }
 160                 ctx->len = 0;
 161                 ctx->tot_len = 0;
 162         }
 163
 164         void SHA256Transform(SHA256Context *ctx, unsigned char *message, unsigned int block_nb)
 165         {
 166                 uint32_t w[64];
 167                 uint32_t wv[8];
 168                 unsigned char *sub_block;
 169                 for (unsigned int i = 1; i <= block_nb; i++)
 170                 {
 171                         int j;
 172                         sub_block = message + ((i - 1) << 6);
 173
 174                         for (j = 0; j < 16; j++)
 175                                 PACK32(&sub_block[j << 2], &w[j]);
 176                         for (j = 16; j < 64; j++)
 177                                 SHA256_SCR(j);
 178                         for (j = 0; j < 8; j++)
 179                                 wv[j] = ctx->h[j];
 180                         for (j = 0; j < 64; j++)
 181                         {
 182                                 uint32_t t1 = wv[7] + SHA256_F2(wv[4]) + CH(wv[4], wv[5], wv[6]) + sha256_k[j] + w[j];
 183                                 uint32_t t2 = SHA256_F1(wv[0]) + MAJ(wv[0], wv[1], wv[2]);
 184                                 wv[7] = wv[6];
 185                                 wv[6] = wv[5];
 186                                 wv[5] = wv[4];
 187                                 wv[4] = wv[3] + t1;
 188                                 wv[3] = wv[2];
 189                                 wv[2] = wv[1];
 190                                 wv[1] = wv[0];
 191                                 wv[0] = t1 + t2;
 192                         }
 193                         for (j = 0; j < 8; j++)
 194                                 ctx->h[j] += wv[j];
 195                 }
 196         }
 197
 198         void SHA256Update(SHA256Context *ctx, unsigned char *message, unsigned int len)
 199         {
 200                 /*
 201                  * XXX here be dragons!
 202                  * After many hours of pouring over this, I think I've found the problem.
 203                  * When Special created our module from the reference one, he used:
 204                  *
 205                  *     unsigned int rem_len = SHA256_BLOCK_SIZE - ctx->len;
 206                  *
 207                  * instead of the reference's version of:
 208                  *
 209                  *     unsigned int tmp_len = SHA256_BLOCK_SIZE - ctx->len;
 210                  *     unsigned int rem_len = len < tmp_len ? len : tmp_len;
 211                  *
 212                  * I've changed back to the reference version of this code, and it seems to work with no errors.
 213                  * So I'm inclined to believe this was the problem..
 214                  *             -- w00t (January 06, 2008)
 215                  */
 216                 unsigned int tmp_len = SHA256_BLOCK_SIZE - ctx->len;
 217                 unsigned int rem_len = len < tmp_len ? len : tmp_len;
 218
 219
 220                 memcpy(&ctx->block[ctx->len], message, rem_len);
 221                 if (ctx->len + len < SHA256_BLOCK_SIZE)
 222                 {
 223                         ctx->len += len;
 224                         return;
 225                 }
 226                 unsigned int new_len = len - rem_len;
 227                 unsigned int block_nb = new_len / SHA256_BLOCK_SIZE;
 228                 unsigned char *shifted_message = message + rem_len;
 229                 SHA256Transform(ctx, ctx->block, 1);
 230                 SHA256Transform(ctx, shifted_message, block_nb);
 231                 rem_len = new_len % SHA256_BLOCK_SIZE;
 232                 memcpy(ctx->block, &shifted_message[block_nb << 6],rem_len);
 233                 ctx->len = rem_len;
 234                 ctx->tot_len += (block_nb + 1) << 6;
 235         }
 236
 237         void SHA256Final(SHA256Context *ctx, unsigned char *digest)
 238         {
 239                 unsigned int block_nb = (1 + ((SHA256_BLOCK_SIZE - 9) < (ctx->len % SHA256_BLOCK_SIZE)));
 240                 unsigned int len_b = (ctx->tot_len + ctx->len) << 3;
 241                 unsigned int pm_len = block_nb << 6;
 242                 memset(ctx->block + ctx->len, 0, pm_len - ctx->len);
 243                 ctx->block[ctx->len] = 0x80;
 244                 UNPACK32(len_b, ctx->block + pm_len - 4);
 245                 SHA256Transform(ctx, ctx->block, block_nb);
 246                 for (int i = 0 ; i < 8; i++)
 247                         UNPACK32(ctx->h[i], &digest[i << 2]);
 248         }
 249
 250         void SHA256(const char *src, unsigned char *dest, unsigned int len)
 251         {
 252                 SHA256Context ctx;
 253                 SHA256Init(&ctx, NULL);
 254                 SHA256Update(&ctx, (unsigned char *)src, len);
 255                 SHA256Final(&ctx, dest);
 256         }
 257
 258  public:
 259         std::string sum(const std::string& data)
 260         {
 261                 unsigned char bytes[SHA256_DIGEST_SIZE];
 262                 SHA256(data.data(), bytes, data.length());
 263                 return std::string((char*)bytes, SHA256_DIGEST_SIZE);
 264         }
 265
 266         HashSHA256(Module* parent) : HashProvider(parent, "hash/sha256", 32, 64) {}
 267 };
 268
 269 class ModuleSHA256 : public Module
 270 {
 271         HashSHA256 sha;
 272  public:
 273         ModuleSHA256() : sha(this)
 274         {
 275                 ServerInstance->Modules->AddService(sha);
 276         }
 277
 278         Version GetVersion()
 279         {
 280                 return Version("Implements SHA-256 hashing", VF_VENDOR);
 281         }
 282 };
 283
 284 MODULE_INIT(ModuleSHA256)