pppd/ppp-sha1.c

   1 /* ppp-sha1.c - SHA1 Digest implementation
   2  *
   3  * Copyright (c) 2022 Eivind Næss. All rights reserved.
   4  *
   5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   6  * modification, are permitted provided that the following conditions
   7  * are met:
   8  *
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  *
  12  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  14  *    the documentation and/or other materials provided with the
  15  *    distribution.
  16  *
  17  * 3. The name(s) of the authors of this software must not be used to
  18  *    endorse or promote products derived from this software without
  19  *    prior written permission.
  20  *
  21  * THE AUTHORS OF THIS SOFTWARE DISCLAIM ALL WARRANTIES WITH REGARD TO
  22  * THIS SOFTWARE, INCLUDING ALL IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY
  23  * AND FITNESS, IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS BE LIABLE FOR ANY
  24  * SPECIAL, INDIRECT OR CONSEQUENTIAL DAMAGES OR ANY DAMAGES
  25  * WHATSOEVER RESULTING FROM LOSS OF USE, DATA OR PROFITS, WHETHER IN
  26  * AN ACTION OF CONTRACT, NEGLIGENCE OR OTHER TORTIOUS ACTION, ARISING
  27  * OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE USE OR PERFORMANCE OF THIS SOFTWARE.
  28  *
  29  * Sections of this code holds different copyright information.
  30  */
  31
  32 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  33 #include "config.h"
  34 #endif
  35
  36 #include <stdlib.h>
  37 #include <stddef.h>
  38
  39 #include "crypto-priv.h"
  40
  41
  42 /* #define SHA1HANDSOFF * Copies data before messing with it. */
  43 #ifdef OPENSSL_HAVE_SHA
  44 #include <openssl/evp.h>
  45
  46 #if OPENSSL_VERSION_NUMBER < 0x10100000L
  47 #define EVP_MD_CTX_free EVP_MD_CTX_destroy
  48 #define EVP_MD_CTX_new EVP_MD_CTX_create
  49 #endif
  50
  51 static int sha1_init(PPP_MD_CTX *ctx)
  52 {
  53     if (ctx) {
  54         EVP_MD_CTX *mctx = EVP_MD_CTX_new();
  55         if (mctx) {
  56             if (EVP_DigestInit(mctx, EVP_sha1())) {
  57                 ctx->priv = mctx;
  58                 return 1;
  59             }
  60             EVP_MD_CTX_free(mctx);
  61         }
  62     }
  63     return 0;
  64 }
  65
  66 static int sha1_update(PPP_MD_CTX *ctx, const void *data, size_t len)
  67 {
  68     if (EVP_DigestUpdate((EVP_MD_CTX*) ctx->priv, data, len)) {
  69         return 1;
  70     }
  71     return 0;
  72 }
  73
  74 static int sha1_final(PPP_MD_CTX *ctx, unsigned char *out, unsigned int *len)
  75 {
  76     if (EVP_DigestFinal((EVP_MD_CTX*) ctx->priv, out, len)) {
  77         return 1;
  78     }
  79     return 0;
  80 }
  81
  82 static void sha1_clean(PPP_MD_CTX *ctx)
  83 {
  84     if (ctx->priv) {
  85         EVP_MD_CTX_free((EVP_MD_CTX*) ctx->priv);
  86         ctx->priv = NULL;
  87     }
  88 }
  89
  90
  91 #else // !OPENSSL_HAVE_SHA
  92
  93 /*
  94  * ftp://ftp.funet.fi/pub/crypt/hash/sha/sha1.c
  95  *
  96  * SHA-1 in C
  97  * By Steve Reid <steve@edmweb.com>
  98  * 100% Public Domain
  99  *
 100  * Test Vectors (from FIPS PUB 180-1)
 101  * "abc"
 102  * A9993E36 4706816A BA3E2571 7850C26C 9CD0D89D
 103  * "abcdbcdecdefdefgefghfghighijhijkijkljklmklmnlmnomnopnopq"
 104  * 84983E44 1C3BD26E BAAE4AA1 F95129E5 E54670F1
 105  * A million repetitions of "a"
 106  * 34AA973C D4C4DAA4 F61EEB2B DBAD2731 6534016F
 107  */
 108
 109 #include <string.h>
 110 #include <netinet/in.h> /* htonl() */
 111
 112 typedef struct {
 113     u_int32_t state[5];
 114     u_int32_t count[2];
 115     unsigned char buffer[64];
 116 } SHA1_CTX;
 117
 118
 119 static void
 120 SHA1_Transform(u_int32_t[5], const unsigned char[64]);
 121
 122 #define rol(value, bits) (((value) << (bits)) | ((value) >> (32 - (bits))))
 123
 124 /* blk0() and blk() perform the initial expand. */
 125 /* I got the idea of expanding during the round function from SSLeay */
 126 #define blk0(i) (block->l[i] = htonl(block->l[i]))
 127 #define blk(i) (block->l[i&15] = rol(block->l[(i+13)&15]^block->l[(i+8)&15] \
 128     ^block->l[(i+2)&15]^block->l[i&15],1))
 129
 130 /* (R0+R1), R2, R3, R4 are the different operations used in SHA1 */
 131 #define R0(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk0(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
 132 #define R1(v,w,x,y,z,i) z+=((w&(x^y))^y)+blk(i)+0x5A827999+rol(v,5);w=rol(w,30);
 133 #define R2(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0x6ED9EBA1+rol(v,5);w=rol(w,30);
 134 #define R3(v,w,x,y,z,i) z+=(((w|x)&y)|(w&x))+blk(i)+0x8F1BBCDC+rol(v,5);w=rol(w,30);
 135 #define R4(v,w,x,y,z,i) z+=(w^x^y)+blk(i)+0xCA62C1D6+rol(v,5);w=rol(w,30);
 136
 137
 138 /* Hash a single 512-bit block. This is the core of the algorithm. */
 139
 140 static void
 141 SHA1_Transform(u_int32_t state[5], const unsigned char buffer[64])
 142 {
 143     u_int32_t a, b, c, d, e;
 144     typedef union {
 145         unsigned char c[64];
 146         u_int32_t l[16];
 147     } CHAR64LONG16;
 148     CHAR64LONG16 *block;
 149
 150 #ifdef SHA1HANDSOFF
 151     static unsigned char workspace[64];
 152     block = (CHAR64LONG16 *) workspace;
 153     memcpy(block, buffer, 64);
 154 #else
 155     block = (CHAR64LONG16 *) buffer;
 156 #endif
 157     /* Copy context->state[] to working vars */
 158     a = state[0];
 159     b = state[1];
 160     c = state[2];
 161     d = state[3];
 162     e = state[4];
 163     /* 4 rounds of 20 operations each. Loop unrolled. */
 164     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);
 165     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);
 166     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);
 167     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);
 168     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);
 169     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);
 170     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);
 171     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);
 172     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);
 173     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);
 174     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);
 175     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);
 176     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);
 177     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);
 178     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);
 179     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);
 180     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);
 181     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);
 182     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);
 183     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);
 184     /* Add the working vars back into context.state[] */
 185     state[0] += a;
 186     state[1] += b;
 187     state[2] += c;
 188     state[3] += d;
 189     state[4] += e;
 190     /* Wipe variables */
 191     a = b = c = d = e = 0;
 192 }
 193
 194
 195 /* SHA1Init - Initialize new context */
 196
 197 static void
 198 SHA1_Init(SHA1_CTX *context)
 199 {
 200     /* SHA1 initialization constants */
 201     context->state[0] = 0x67452301;
 202     context->state[1] = 0xEFCDAB89;
 203     context->state[2] = 0x98BADCFE;
 204     context->state[3] = 0x10325476;
 205     context->state[4] = 0xC3D2E1F0;
 206     context->count[0] = context->count[1] = 0;
 207 }
 208
 209
 210 /* Run your data through this. */
 211
 212 static void
 213 SHA1_Update(SHA1_CTX *context, const unsigned char *data, unsigned int len)
 214 {
 215     unsigned int i, j;
 216
 217     j = (context->count[0] >> 3) & 63;
 218     if ((context->count[0] += len << 3) < (len << 3)) context->count[1]++;
 219     context->count[1] += (len >> 29);
 220     i = 64 - j;
 221     while (len >= i) {
 222         memcpy(&context->buffer[j], data, i);
 223         SHA1_Transform(context->state, context->buffer);
 224         data += i;
 225         len -= i;
 226         i = 64;
 227         j = 0;
 228     }
 229
 230     memcpy(&context->buffer[j], data, len);
 231 }
 232
 233
 234 /* Add padding and return the message digest. */
 235
 236 static void
 237 SHA1_Final(unsigned char digest[20], SHA1_CTX *context)
 238 {
 239     u_int32_t i, j;
 240     unsigned char finalcount[8];
 241
 242     for (i = 0; i < 8; i++) {
 243         finalcount[i] = (unsigned char)((context->count[(i >= 4 ? 0 : 1)]
 244          >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);  /* Endian independent */
 245     }
 246     SHA1_Update(context, (unsigned char *) "\200", 1);
 247     while ((context->count[0] & 504) != 448) {
 248         SHA1_Update(context, (unsigned char *) "\0", 1);
 249     }
 250     SHA1_Update(context, finalcount, 8);  /* Should cause a SHA1Transform() */
 251     for (i = 0; i < 20; i++) {
 252         digest[i] = (unsigned char)
 253                      ((context->state[i>>2] >> ((3-(i & 3)) * 8) ) & 255);
 254     }
 255     /* Wipe variables */
 256     i = j = 0;
 257     memset(context->buffer, 0, 64);
 258     memset(context->state, 0, 20);
 259     memset(context->count, 0, 8);
 260     memset(&finalcount, 0, 8);
 261 #ifdef SHA1HANDSOFF  /* make SHA1Transform overwrite it's own static vars */
 262     SHA1Transform(context->state, context->buffer);
 263 #endif
 264 }
 265
 266 static int sha1_init(PPP_MD_CTX *ctx)
 267 {
 268     if (ctx) {
 269         SHA1_CTX *mctx = calloc(1, sizeof(SHA1_CTX));
 270         if (mctx) {
 271             SHA1_Init(mctx);
 272             ctx->priv = mctx;
 273             return 1;
 274         }
 275     }
 276     return 0;
 277 }
 278
 279 static int sha1_update(PPP_MD_CTX* ctx, const void *data, size_t len)
 280 {
 281     SHA1_Update((SHA1_CTX*) ctx->priv, (void*) data, len);
 282     return 1;
 283 }
 284
 285 static int sha1_final(PPP_MD_CTX *ctx, unsigned char *out, unsigned int *len)
 286 {
 287     SHA1_Final(out, (SHA1_CTX*) ctx->priv);
 288     return 1;
 289 }
 290
 291 static void sha1_clean(PPP_MD_CTX *ctx)
 292 {
 293     if (ctx->priv) {
 294         free(ctx->priv);
 295         ctx->priv = NULL;
 296     }
 297 }
 298
 299 #endif
 300
 301 static PPP_MD ppp_sha1 = {
 302     .init_fn = sha1_init,
 303     .update_fn = sha1_update,
 304     .final_fn = sha1_final,
 305     .clean_fn = sha1_clean,
 306 };
 307
 308 const PPP_MD *PPP_sha1(void)
 309 {
 310     return &ppp_sha1;
 311 }
 312