5a6af8080608cdd4fd0fad696801172470839cb4
[libgcrypt.git] / cipher / sha512.c
1 /* sha512.c - SHA384 and SHA512 hash functions
2  * Copyright (C) 2003, 2008, 2009 Free Software Foundation, Inc.
3  *
4  * This file is part of Libgcrypt.
5  *
6  * Libgcrypt is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU Lesser general Public License as
8  * published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of
9  * the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libgcrypt is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this program; if not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
18  */
19
20
21 /*  Test vectors from FIPS-180-2:
22  *
23  *  "abc"
24  * 384:
25  *  CB00753F 45A35E8B B5A03D69 9AC65007 272C32AB 0EDED163
26  *  1A8B605A 43FF5BED 8086072B A1E7CC23 58BAECA1 34C825A7
27  * 512:
28  *  DDAF35A1 93617ABA CC417349 AE204131 12E6FA4E 89A97EA2 0A9EEEE6 4B55D39A
29  *  2192992A 274FC1A8 36BA3C23 A3FEEBBD 454D4423 643CE80E 2A9AC94F A54CA49F
30  *
31  *  "abcdefghbcdefghicdefghijdefghijkefghijklfghijklmghijklmnhijklmnoijklmnopjklmnopqklmnopqrlmnopqrsmnopqrstnopqrstu"
32  * 384:
33  *  09330C33 F71147E8 3D192FC7 82CD1B47 53111B17 3B3B05D2
34  *  2FA08086 E3B0F712 FCC7C71A 557E2DB9 66C3E9FA 91746039
35  * 512:
36  *  8E959B75 DAE313DA 8CF4F728 14FC143F 8F7779C6 EB9F7FA1 7299AEAD B6889018
37  *  501D289E 4900F7E4 331B99DE C4B5433A C7D329EE B6DD2654 5E96E55B 874BE909
38  *
39  *  "a" x 1000000
40  * 384:
41  *  9D0E1809 716474CB 086E834E 310A4A1C ED149E9C 00F24852
42  *  7972CEC5 704C2A5B 07B8B3DC 38ECC4EB AE97DDD8 7F3D8985
43  * 512:
44  *  E718483D 0CE76964 4E2E42C7 BC15B463 8E1F98B1 3B204428 5632A803 AFA973EB
45  *  DE0FF244 877EA60A 4CB0432C E577C31B EB009C5C 2C49AA2E 4EADB217 AD8CC09B
46  */
47
48
49 #include <config.h>
50 #include <string.h>
51 #include "g10lib.h"
52 #include "bithelp.h"
53 #include "bufhelp.h"
54 #include "cipher.h"
55 #include "hash-common.h"
56
57
58 /* USE_ARM_NEON_ASM indicates whether to enable ARM NEON assembly code. */
59 #undef USE_ARM_NEON_ASM
60 #ifdef ENABLE_NEON_SUPPORT
61 # if defined(HAVE_ARM_ARCH_V6) && defined(__ARMEL__) \
62      && defined(HAVE_COMPATIBLE_GCC_ARM_PLATFORM_AS) \
63      && defined(HAVE_GCC_INLINE_ASM_NEON)
64 #  define USE_ARM_NEON_ASM 1
65 # endif
66 #endif /*ENABLE_NEON_SUPPORT*/
67
68
69 /* USE_SSSE3 indicates whether to compile with Intel SSSE3 code. */
70 #undef USE_SSSE3
71 #if defined(__x86_64__) && defined(HAVE_COMPATIBLE_GCC_AMD64_PLATFORM_AS) && \
72     defined(HAVE_GCC_INLINE_ASM_SSSE3) && \
73     defined(HAVE_INTEL_SYNTAX_PLATFORM_AS)
74 # define USE_SSSE3 1
75 #endif
76
77
78 /* USE_AVX indicates whether to compile with Intel AVX code. */
79 #undef USE_AVX
80 #if defined(__x86_64__) && defined(HAVE_COMPATIBLE_GCC_AMD64_PLATFORM_AS) && \
81     defined(HAVE_GCC_INLINE_ASM_AVX) && \
82     defined(HAVE_INTEL_SYNTAX_PLATFORM_AS)
83 # define USE_AVX 1
84 #endif
85
86
87 /* USE_AVX2 indicates whether to compile with Intel AVX2/rorx code. */
88 #undef USE_AVX2
89 #if defined(__x86_64__) && defined(HAVE_COMPATIBLE_GCC_AMD64_PLATFORM_AS) && \
90     defined(HAVE_GCC_INLINE_ASM_AVX2) && defined(HAVE_GCC_INLINE_ASM_BMI2) && \
91     defined(HAVE_INTEL_SYNTAX_PLATFORM_AS)
92 # define USE_AVX2 1
93 #endif
94
95
96 typedef struct
97 {
98   u64 h0, h1, h2, h3, h4, h5, h6, h7;
99 } SHA512_STATE;
100
101 typedef struct
102 {
103   gcry_md_block_ctx_t bctx;
104   SHA512_STATE state;
105 #ifdef USE_ARM_NEON_ASM
106   unsigned int use_neon:1;
107 #endif
108 #ifdef USE_SSSE3
109   unsigned int use_ssse3:1;
110 #endif
111 #ifdef USE_AVX
112   unsigned int use_avx:1;
113 #endif
114 #ifdef USE_AVX2
115   unsigned int use_avx2:1;
116 #endif
117 } SHA512_CONTEXT;
118
119 static unsigned int
120 transform (void *context, const unsigned char *data, size_t nblks);
121
122 static void
123 sha512_init (void *context, unsigned int flags)
124 {
125   SHA512_CONTEXT *ctx = context;
126   SHA512_STATE *hd = &ctx->state;
127   unsigned int features = _gcry_get_hw_features ();
128
129   (void)flags;
130
131   hd->h0 = U64_C(0x6a09e667f3bcc908);
132   hd->h1 = U64_C(0xbb67ae8584caa73b);
133   hd->h2 = U64_C(0x3c6ef372fe94f82b);
134   hd->h3 = U64_C(0xa54ff53a5f1d36f1);
135   hd->h4 = U64_C(0x510e527fade682d1);
136   hd->h5 = U64_C(0x9b05688c2b3e6c1f);
137   hd->h6 = U64_C(0x1f83d9abfb41bd6b);
138   hd->h7 = U64_C(0x5be0cd19137e2179);
139
140   ctx->bctx.nblocks = 0;
141   ctx->bctx.nblocks_high = 0;
142   ctx->bctx.count = 0;
143   ctx->bctx.blocksize = 128;
144   ctx->bctx.bwrite = transform;
145
146 #ifdef USE_ARM_NEON_ASM
147   ctx->use_neon = (features & HWF_ARM_NEON) != 0;
148 #endif
149 #ifdef USE_SSSE3
150   ctx->use_ssse3 = (features & HWF_INTEL_SSSE3) != 0;
151 #endif
152 #ifdef USE_AVX
153   ctx->use_avx = (features & HWF_INTEL_AVX) && (features & HWF_INTEL_CPU);
154 #endif
155 #ifdef USE_AVX2
156   ctx->use_avx2 = (features & HWF_INTEL_AVX2) && (features & HWF_INTEL_BMI2);
157 #endif
158
159   (void)features;
160 }
161
162 static void
163 sha384_init (void *context, unsigned int flags)
164 {
165   SHA512_CONTEXT *ctx = context;
166   SHA512_STATE *hd = &ctx->state;
167   unsigned int features = _gcry_get_hw_features ();
168
169   (void)flags;
170
171   hd->h0 = U64_C(0xcbbb9d5dc1059ed8);
172   hd->h1 = U64_C(0x629a292a367cd507);
173   hd->h2 = U64_C(0x9159015a3070dd17);
174   hd->h3 = U64_C(0x152fecd8f70e5939);
175   hd->h4 = U64_C(0x67332667ffc00b31);
176   hd->h5 = U64_C(0x8eb44a8768581511);
177   hd->h6 = U64_C(0xdb0c2e0d64f98fa7);
178   hd->h7 = U64_C(0x47b5481dbefa4fa4);
179
180   ctx->bctx.nblocks = 0;
181   ctx->bctx.nblocks_high = 0;
182   ctx->bctx.count = 0;
183   ctx->bctx.blocksize = 128;
184   ctx->bctx.bwrite = transform;
185
186 #ifdef USE_ARM_NEON_ASM
187   ctx->use_neon = (features & HWF_ARM_NEON) != 0;
188 #endif
189 #ifdef USE_SSSE3
190   ctx->use_ssse3 = (features & HWF_INTEL_SSSE3) != 0;
191 #endif
192 #ifdef USE_AVX
193   ctx->use_avx = (features & HWF_INTEL_AVX) && (features & HWF_INTEL_CPU);
194 #endif
195 #ifdef USE_AVX2
196   ctx->use_avx2 = (features & HWF_INTEL_AVX2) && (features & HWF_INTEL_BMI2);
197 #endif
198
199   (void)features;
200 }
201
202
203 static inline u64
204 ROTR (u64 x, u64 n)
205 {
206   return ((x >> n) | (x << (64 - n)));
207 }
208
209 static inline u64
210 Ch (u64 x, u64 y, u64 z)
211 {
212   return ((x & y) ^ ( ~x & z));
213 }
214
215 static inline u64
216 Maj (u64 x, u64 y, u64 z)
217 {
218   return ((x & y) ^ (x & z) ^ (y & z));
219 }
220
221 static inline u64
222 Sum0 (u64 x)
223 {
224   return (ROTR (x, 28) ^ ROTR (x, 34) ^ ROTR (x, 39));
225 }
226
227 static inline u64
228 Sum1 (u64 x)
229 {
230   return (ROTR (x, 14) ^ ROTR (x, 18) ^ ROTR (x, 41));
231 }
232
233 static const u64 k[] =
234   {
235     U64_C(0x428a2f98d728ae22), U64_C(0x7137449123ef65cd),
236     U64_C(0xb5c0fbcfec4d3b2f), U64_C(0xe9b5dba58189dbbc),
237     U64_C(0x3956c25bf348b538), U64_C(0x59f111f1b605d019),
238     U64_C(0x923f82a4af194f9b), U64_C(0xab1c5ed5da6d8118),
239     U64_C(0xd807aa98a3030242), U64_C(0x12835b0145706fbe),
240     U64_C(0x243185be4ee4b28c), U64_C(0x550c7dc3d5ffb4e2),
241     U64_C(0x72be5d74f27b896f), U64_C(0x80deb1fe3b1696b1),
242     U64_C(0x9bdc06a725c71235), U64_C(0xc19bf174cf692694),
243     U64_C(0xe49b69c19ef14ad2), U64_C(0xefbe4786384f25e3),
244     U64_C(0x0fc19dc68b8cd5b5), U64_C(0x240ca1cc77ac9c65),
245     U64_C(0x2de92c6f592b0275), U64_C(0x4a7484aa6ea6e483),
246     U64_C(0x5cb0a9dcbd41fbd4), U64_C(0x76f988da831153b5),
247     U64_C(0x983e5152ee66dfab), U64_C(0xa831c66d2db43210),
248     U64_C(0xb00327c898fb213f), U64_C(0xbf597fc7beef0ee4),
249     U64_C(0xc6e00bf33da88fc2), U64_C(0xd5a79147930aa725),
250     U64_C(0x06ca6351e003826f), U64_C(0x142929670a0e6e70),
251     U64_C(0x27b70a8546d22ffc), U64_C(0x2e1b21385c26c926),
252     U64_C(0x4d2c6dfc5ac42aed), U64_C(0x53380d139d95b3df),
253     U64_C(0x650a73548baf63de), U64_C(0x766a0abb3c77b2a8),
254     U64_C(0x81c2c92e47edaee6), U64_C(0x92722c851482353b),
255     U64_C(0xa2bfe8a14cf10364), U64_C(0xa81a664bbc423001),
256     U64_C(0xc24b8b70d0f89791), U64_C(0xc76c51a30654be30),
257     U64_C(0xd192e819d6ef5218), U64_C(0xd69906245565a910),
258     U64_C(0xf40e35855771202a), U64_C(0x106aa07032bbd1b8),
259     U64_C(0x19a4c116b8d2d0c8), U64_C(0x1e376c085141ab53),
260     U64_C(0x2748774cdf8eeb99), U64_C(0x34b0bcb5e19b48a8),
261     U64_C(0x391c0cb3c5c95a63), U64_C(0x4ed8aa4ae3418acb),
262     U64_C(0x5b9cca4f7763e373), U64_C(0x682e6ff3d6b2b8a3),
263     U64_C(0x748f82ee5defb2fc), U64_C(0x78a5636f43172f60),
264     U64_C(0x84c87814a1f0ab72), U64_C(0x8cc702081a6439ec),
265     U64_C(0x90befffa23631e28), U64_C(0xa4506cebde82bde9),
266     U64_C(0xbef9a3f7b2c67915), U64_C(0xc67178f2e372532b),
267     U64_C(0xca273eceea26619c), U64_C(0xd186b8c721c0c207),
268     U64_C(0xeada7dd6cde0eb1e), U64_C(0xf57d4f7fee6ed178),
269     U64_C(0x06f067aa72176fba), U64_C(0x0a637dc5a2c898a6),
270     U64_C(0x113f9804bef90dae), U64_C(0x1b710b35131c471b),
271     U64_C(0x28db77f523047d84), U64_C(0x32caab7b40c72493),
272     U64_C(0x3c9ebe0a15c9bebc), U64_C(0x431d67c49c100d4c),
273     U64_C(0x4cc5d4becb3e42b6), U64_C(0x597f299cfc657e2a),
274     U64_C(0x5fcb6fab3ad6faec), U64_C(0x6c44198c4a475817)
275   };
276
277 /****************
278  * Transform the message W which consists of 16 64-bit-words
279  */
280 static unsigned int
281 transform_blk (SHA512_STATE *hd, const unsigned char *data)
282 {
283   u64 a, b, c, d, e, f, g, h;
284   u64 w[16];
285   int t;
286
287   /* get values from the chaining vars */
288   a = hd->h0;
289   b = hd->h1;
290   c = hd->h2;
291   d = hd->h3;
292   e = hd->h4;
293   f = hd->h5;
294   g = hd->h6;
295   h = hd->h7;
296
297   for ( t = 0; t < 16; t++ )
298     w[t] = buf_get_be64(data + t * 8);
299
300 #define S0(x) (ROTR((x),1) ^ ROTR((x),8) ^ ((x)>>7))
301 #define S1(x) (ROTR((x),19) ^ ROTR((x),61) ^ ((x)>>6))
302
303
304   for (t = 0; t < 80 - 16; )
305     {
306       u64 t1, t2;
307
308       /* Performance on a AMD Athlon(tm) Dual Core Processor 4050e
309          with gcc 4.3.3 using gcry_md_hash_buffer of each 10000 bytes
310          initialized to 0,1,2,3...255,0,... and 1000 iterations:
311
312          Not unrolled with macros:  440ms
313          Unrolled with macros:      350ms
314          Unrolled with inline:      330ms
315       */
316 #if 0 /* Not unrolled.  */
317       t1 = h + Sum1 (e) + Ch (e, f, g) + k[t] + w[t%16];
318       w[t%16] += S1 (w[(t - 2)%16]) + w[(t - 7)%16] + S0 (w[(t - 15)%16]);
319       t2 = Sum0 (a) + Maj (a, b, c);
320       h = g;
321       g = f;
322       f = e;
323       e = d + t1;
324       d = c;
325       c = b;
326       b = a;
327       a = t1 + t2;
328       t++;
329 #else /* Unrolled to interweave the chain variables.  */
330       t1 = h + Sum1 (e) + Ch (e, f, g) + k[t] + w[0];
331       w[0] += S1 (w[14]) + w[9] + S0 (w[1]);
332       t2 = Sum0 (a) + Maj (a, b, c);
333       d += t1;
334       h = t1 + t2;
335
336       t1 = g + Sum1 (d) + Ch (d, e, f) + k[t+1] + w[1];
337       w[1] += S1 (w[15]) + w[10] + S0 (w[2]);
338       t2 = Sum0 (h) + Maj (h, a, b);
339       c += t1;
340       g  = t1 + t2;
341
342       t1 = f + Sum1 (c) + Ch (c, d, e) + k[t+2] + w[2];
343       w[2] += S1 (w[0]) + w[11] + S0 (w[3]);
344       t2 = Sum0 (g) + Maj (g, h, a);
345       b += t1;
346       f  = t1 + t2;
347
348       t1 = e + Sum1 (b) + Ch (b, c, d) + k[t+3] + w[3];
349       w[3] += S1 (w[1]) + w[12] + S0 (w[4]);
350       t2 = Sum0 (f) + Maj (f, g, h);
351       a += t1;
352       e  = t1 + t2;
353
354       t1 = d + Sum1 (a) + Ch (a, b, c) + k[t+4] + w[4];
355       w[4] += S1 (w[2]) + w[13] + S0 (w[5]);
356       t2 = Sum0 (e) + Maj (e, f, g);
357       h += t1;
358       d  = t1 + t2;
359
360       t1 = c + Sum1 (h) + Ch (h, a, b) + k[t+5] + w[5];
361       w[5] += S1 (w[3]) + w[14] + S0 (w[6]);
362       t2 = Sum0 (d) + Maj (d, e, f);
363       g += t1;
364       c  = t1 + t2;
365
366       t1 = b + Sum1 (g) + Ch (g, h, a) + k[t+6] + w[6];
367       w[6] += S1 (w[4]) + w[15] + S0 (w[7]);
368       t2 = Sum0 (c) + Maj (c, d, e);
369       f += t1;
370       b  = t1 + t2;
371
372       t1 = a + Sum1 (f) + Ch (f, g, h) + k[t+7] + w[7];
373       w[7] += S1 (w[5]) + w[0] + S0 (w[8]);
374       t2 = Sum0 (b) + Maj (b, c, d);
375       e += t1;
376       a  = t1 + t2;
377
378       t1 = h + Sum1 (e) + Ch (e, f, g) + k[t+8] + w[8];
379       w[8] += S1 (w[6]) + w[1] + S0 (w[9]);
380       t2 = Sum0 (a) + Maj (a, b, c);
381       d += t1;
382       h  = t1 + t2;
383
384       t1 = g + Sum1 (d) + Ch (d, e, f) + k[t+9] + w[9];
385       w[9] += S1 (w[7]) + w[2] + S0 (w[10]);
386       t2 = Sum0 (h) + Maj (h, a, b);
387       c += t1;
388       g  = t1 + t2;
389
390       t1 = f + Sum1 (c) + Ch (c, d, e) + k[t+10] + w[10];
391       w[10] += S1 (w[8]) + w[3] + S0 (w[11]);
392       t2 = Sum0 (g) + Maj (g, h, a);
393       b += t1;
394       f  = t1 + t2;
395
396       t1 = e + Sum1 (b) + Ch (b, c, d) + k[t+11] + w[11];
397       w[11] += S1 (w[9]) + w[4] + S0 (w[12]);
398       t2 = Sum0 (f) + Maj (f, g, h);
399       a += t1;
400       e  = t1 + t2;
401
402       t1 = d + Sum1 (a) + Ch (a, b, c) + k[t+12] + w[12];
403       w[12] += S1 (w[10]) + w[5] + S0 (w[13]);
404       t2 = Sum0 (e) + Maj (e, f, g);
405       h += t1;
406       d  = t1 + t2;
407
408       t1 = c + Sum1 (h) + Ch (h, a, b) + k[t+13] + w[13];
409       w[13] += S1 (w[11]) + w[6] + S0 (w[14]);
410       t2 = Sum0 (d) + Maj (d, e, f);
411       g += t1;
412       c  = t1 + t2;
413
414       t1 = b + Sum1 (g) + Ch (g, h, a) + k[t+14] + w[14];
415       w[14] += S1 (w[12]) + w[7] + S0 (w[15]);
416       t2 = Sum0 (c) + Maj (c, d, e);
417       f += t1;
418       b  = t1 + t2;
419
420       t1 = a + Sum1 (f) + Ch (f, g, h) + k[t+15] + w[15];
421       w[15] += S1 (w[13]) + w[8] + S0 (w[0]);
422       t2 = Sum0 (b) + Maj (b, c, d);
423       e += t1;
424       a  = t1 + t2;
425
426       t += 16;
427 #endif
428     }
429
430   for (; t < 80; )
431     {
432       u64 t1, t2;
433
434 #if 0 /* Not unrolled.  */
435       t1 = h + Sum1 (e) + Ch (e, f, g) + k[t] + w[t%16];
436       t2 = Sum0 (a) + Maj (a, b, c);
437       h = g;
438       g = f;
439       f = e;
440       e = d + t1;
441       d = c;
442       c = b;
443       b = a;
444       a = t1 + t2;
445       t++;
446 #else /* Unrolled to interweave the chain variables.  */
447       t1 = h + Sum1 (e) + Ch (e, f, g) + k[t] + w[0];
448       t2 = Sum0 (a) + Maj (a, b, c);
449       d += t1;
450       h  = t1 + t2;
451
452       t1 = g + Sum1 (d) + Ch (d, e, f) + k[t+1] + w[1];
453       t2 = Sum0 (h) + Maj (h, a, b);
454       c += t1;
455       g  = t1 + t2;
456
457       t1 = f + Sum1 (c) + Ch (c, d, e) + k[t+2] + w[2];
458       t2 = Sum0 (g) + Maj (g, h, a);
459       b += t1;
460       f  = t1 + t2;
461
462       t1 = e + Sum1 (b) + Ch (b, c, d) + k[t+3] + w[3];
463       t2 = Sum0 (f) + Maj (f, g, h);
464       a += t1;
465       e  = t1 + t2;
466
467       t1 = d + Sum1 (a) + Ch (a, b, c) + k[t+4] + w[4];
468       t2 = Sum0 (e) + Maj (e, f, g);
469       h += t1;
470       d  = t1 + t2;
471
472       t1 = c + Sum1 (h) + Ch (h, a, b) + k[t+5] + w[5];
473       t2 = Sum0 (d) + Maj (d, e, f);
474       g += t1;
475       c  = t1 + t2;
476
477       t1 = b + Sum1 (g) + Ch (g, h, a) + k[t+6] + w[6];
478       t2 = Sum0 (c) + Maj (c, d, e);
479       f += t1;
480       b  = t1 + t2;
481
482       t1 = a + Sum1 (f) + Ch (f, g, h) + k[t+7] + w[7];
483       t2 = Sum0 (b) + Maj (b, c, d);
484       e += t1;
485       a  = t1 + t2;
486
487       t1 = h + Sum1 (e) + Ch (e, f, g) + k[t+8] + w[8];
488       t2 = Sum0 (a) + Maj (a, b, c);
489       d += t1;
490       h  = t1 + t2;
491
492       t1 = g + Sum1 (d) + Ch (d, e, f) + k[t+9] + w[9];
493       t2 = Sum0 (h) + Maj (h, a, b);
494       c += t1;
495       g  = t1 + t2;
496
497       t1 = f + Sum1 (c) + Ch (c, d, e) + k[t+10] + w[10];
498       t2 = Sum0 (g) + Maj (g, h, a);
499       b += t1;
500       f  = t1 + t2;
501
502       t1 = e + Sum1 (b) + Ch (b, c, d) + k[t+11] + w[11];
503       t2 = Sum0 (f) + Maj (f, g, h);
504       a += t1;
505       e  = t1 + t2;
506
507       t1 = d + Sum1 (a) + Ch (a, b, c) + k[t+12] + w[12];
508       t2 = Sum0 (e) + Maj (e, f, g);
509       h += t1;
510       d  = t1 + t2;
511
512       t1 = c + Sum1 (h) + Ch (h, a, b) + k[t+13] + w[13];
513       t2 = Sum0 (d) + Maj (d, e, f);
514       g += t1;
515       c  = t1 + t2;
516
517       t1 = b + Sum1 (g) + Ch (g, h, a) + k[t+14] + w[14];
518       t2 = Sum0 (c) + Maj (c, d, e);
519       f += t1;
520       b  = t1 + t2;
521
522       t1 = a + Sum1 (f) + Ch (f, g, h) + k[t+15] + w[15];
523       t2 = Sum0 (b) + Maj (b, c, d);
524       e += t1;
525       a  = t1 + t2;
526
527       t += 16;
528 #endif
529     }
530
531   /* Update chaining vars.  */
532   hd->h0 += a;
533   hd->h1 += b;
534   hd->h2 += c;
535   hd->h3 += d;
536   hd->h4 += e;
537   hd->h5 += f;
538   hd->h6 += g;
539   hd->h7 += h;
540
541   return /* burn_stack */ (8 + 16) * sizeof(u64) + sizeof(u32) +
542                           3 * sizeof(void*);
543 }
544
545
546 #ifdef USE_ARM_NEON_ASM
547 void _gcry_sha512_transform_armv7_neon (SHA512_STATE *hd,
548                                         const unsigned char *data,
549                                         const u64 k[], size_t num_blks);
550 #endif
551
552 #ifdef USE_SSSE3
553 unsigned int _gcry_sha512_transform_amd64_ssse3(const void *input_data,
554                                                 void *state, size_t num_blks);
555 #endif
556
557 #ifdef USE_AVX
558 unsigned int _gcry_sha512_transform_amd64_avx(const void *input_data,
559                                               void *state, size_t num_blks);
560 #endif
561
562 #ifdef USE_AVX2
563 unsigned int _gcry_sha512_transform_amd64_avx2(const void *input_data,
564                                                void *state, size_t num_blks);
565 #endif
566
567
568 static unsigned int
569 transform (void *context, const unsigned char *data, size_t nblks)
570 {
571   SHA512_CONTEXT *ctx = context;
572   unsigned int burn;
573
574 #ifdef USE_AVX2
575   if (ctx->use_avx2)
576     return _gcry_sha512_transform_amd64_avx2 (data, &ctx->state, nblks)
577            + 4 * sizeof(void*);
578 #endif
579
580 #ifdef USE_AVX
581   if (ctx->use_avx)
582     return _gcry_sha512_transform_amd64_avx (data, &ctx->state, nblks)
583            + 4 * sizeof(void*);
584 #endif
585
586 #ifdef USE_SSSE3
587   if (ctx->use_ssse3)
588     return _gcry_sha512_transform_amd64_ssse3 (data, &ctx->state, nblks)
589            + 4 * sizeof(void*);
590 #endif
591
592 #ifdef USE_ARM_NEON_ASM
593   if (ctx->use_neon)
594     {
595       _gcry_sha512_transform_armv7_neon (&ctx->state, data, k, nblks);
596
597       /* _gcry_sha512_transform_armv7_neon does not store sensitive data
598        * to stack.  */
599       return /* no burn_stack */ 0;
600     }
601 #endif
602
603   do
604     {
605       burn = transform_blk (&ctx->state, data) + 3 * sizeof(void*);
606       data += 128;
607     }
608   while (--nblks);
609
610   return burn;
611 }
612
613
614 /* The routine final terminates the computation and
615  * returns the digest.
616  * The handle is prepared for a new cycle, but adding bytes to the
617  * handle will the destroy the returned buffer.
618  * Returns: 64 bytes representing the digest.  When used for sha384,
619  * we take the leftmost 48 of those bytes.
620  */
621
622 static void
623 sha512_final (void *context)
624 {
625   SHA512_CONTEXT *hd = context;
626   unsigned int stack_burn_depth;
627   u64 t, th, msb, lsb;
628   byte *p;
629
630   _gcry_md_block_write (context, NULL, 0); /* flush */ ;
631
632   t = hd->bctx.nblocks;
633   /* if (sizeof t == sizeof hd->bctx.nblocks) */
634   th = hd->bctx.nblocks_high;
635   /* else */
636   /*   th = hd->bctx.nblocks >> 64; In case we ever use u128  */
637
638   /* multiply by 128 to make a byte count */
639   lsb = t << 7;
640   msb = (th << 7) | (t >> 57);
641   /* add the count */
642   t = lsb;
643   if ((lsb += hd->bctx.count) < t)
644     msb++;
645   /* multiply by 8 to make a bit count */
646   t = lsb;
647   lsb <<= 3;
648   msb <<= 3;
649   msb |= t >> 61;
650
651   if (hd->bctx.count < 112)
652     {                           /* enough room */
653       hd->bctx.buf[hd->bctx.count++] = 0x80;    /* pad */
654       while (hd->bctx.count < 112)
655         hd->bctx.buf[hd->bctx.count++] = 0;     /* pad */
656     }
657   else
658     {                           /* need one extra block */
659       hd->bctx.buf[hd->bctx.count++] = 0x80;    /* pad character */
660       while (hd->bctx.count < 128)
661         hd->bctx.buf[hd->bctx.count++] = 0;
662       _gcry_md_block_write (context, NULL, 0); /* flush */ ;
663       memset (hd->bctx.buf, 0, 112);    /* fill next block with zeroes */
664     }
665   /* append the 128 bit count */
666   buf_put_be64(hd->bctx.buf + 112, msb);
667   buf_put_be64(hd->bctx.buf + 120, lsb);
668   stack_burn_depth = transform (hd, hd->bctx.buf, 1);
669   _gcry_burn_stack (stack_burn_depth);
670
671   p = hd->bctx.buf;
672 #define X(a) do { buf_put_be64(p, hd->state.h##a); p += 8; } while (0)
673   X (0);
674   X (1);
675   X (2);
676   X (3);
677   X (4);
678   X (5);
679   /* Note that these last two chunks are included even for SHA384.
680      We just ignore them. */
681   X (6);
682   X (7);
683 #undef X
684 }
685
686 static byte *
687 sha512_read (void *context)
688 {
689   SHA512_CONTEXT *hd = (SHA512_CONTEXT *) context;
690   return hd->bctx.buf;
691 }
692
693
694 \f
695 /*
696      Self-test section.
697  */
698
699
700 static gpg_err_code_t
701 selftests_sha384 (int extended, selftest_report_func_t report)
702 {
703   const char *what;
704   const char *errtxt;
705
706   what = "short string";
707   errtxt = _gcry_hash_selftest_check_one
708     (GCRY_MD_SHA384, 0,
709      "abc", 3,
710      "\xcb\x00\x75\x3f\x45\xa3\x5e\x8b\xb5\xa0\x3d\x69\x9a\xc6\x50\x07"
711      "\x27\x2c\x32\xab\x0e\xde\xd1\x63\x1a\x8b\x60\x5a\x43\xff\x5b\xed"
712      "\x80\x86\x07\x2b\xa1\xe7\xcc\x23\x58\xba\xec\xa1\x34\xc8\x25\xa7", 48);
713   if (errtxt)
714     goto failed;
715
716   if (extended)
717     {
718       what = "long string";
719       errtxt = _gcry_hash_selftest_check_one
720         (GCRY_MD_SHA384, 0,
721          "abcdefghbcdefghicdefghijdefghijkefghijklfghijklmghijklmn"
722          "hijklmnoijklmnopjklmnopqklmnopqrlmnopqrsmnopqrstnopqrstu", 112,
723          "\x09\x33\x0C\x33\xF7\x11\x47\xE8\x3D\x19\x2F\xC7\x82\xCD\x1B\x47"
724          "\x53\x11\x1B\x17\x3B\x3B\x05\xD2\x2F\xA0\x80\x86\xE3\xB0\xF7\x12"
725          "\xFC\xC7\xC7\x1A\x55\x7E\x2D\xB9\x66\xC3\xE9\xFA\x91\x74\x60\x39",
726          48);
727       if (errtxt)
728         goto failed;
729
730       what = "one million \"a\"";
731       errtxt = _gcry_hash_selftest_check_one
732         (GCRY_MD_SHA384, 1,
733          NULL, 0,
734          "\x9D\x0E\x18\x09\x71\x64\x74\xCB\x08\x6E\x83\x4E\x31\x0A\x4A\x1C"
735          "\xED\x14\x9E\x9C\x00\xF2\x48\x52\x79\x72\xCE\xC5\x70\x4C\x2A\x5B"
736          "\x07\xB8\xB3\xDC\x38\xEC\xC4\xEB\xAE\x97\xDD\xD8\x7F\x3D\x89\x85",
737          48);
738       if (errtxt)
739         goto failed;
740     }
741
742   return 0; /* Succeeded. */
743
744  failed:
745   if (report)
746     report ("digest", GCRY_MD_SHA384, what, errtxt);
747   return GPG_ERR_SELFTEST_FAILED;
748 }
749
750 static gpg_err_code_t
751 selftests_sha512 (int extended, selftest_report_func_t report)
752 {
753   const char *what;
754   const char *errtxt;
755
756   what = "short string";
757   errtxt = _gcry_hash_selftest_check_one
758     (GCRY_MD_SHA512, 0,
759      "abc", 3,
760      "\xDD\xAF\x35\xA1\x93\x61\x7A\xBA\xCC\x41\x73\x49\xAE\x20\x41\x31"
761      "\x12\xE6\xFA\x4E\x89\xA9\x7E\xA2\x0A\x9E\xEE\xE6\x4B\x55\xD3\x9A"
762      "\x21\x92\x99\x2A\x27\x4F\xC1\xA8\x36\xBA\x3C\x23\xA3\xFE\xEB\xBD"
763      "\x45\x4D\x44\x23\x64\x3C\xE8\x0E\x2A\x9A\xC9\x4F\xA5\x4C\xA4\x9F", 64);
764   if (errtxt)
765     goto failed;
766
767   if (extended)
768     {
769       what = "long string";
770       errtxt = _gcry_hash_selftest_check_one
771         (GCRY_MD_SHA512, 0,
772          "abcdefghbcdefghicdefghijdefghijkefghijklfghijklmghijklmn"
773          "hijklmnoijklmnopjklmnopqklmnopqrlmnopqrsmnopqrstnopqrstu", 112,
774          "\x8E\x95\x9B\x75\xDA\xE3\x13\xDA\x8C\xF4\xF7\x28\x14\xFC\x14\x3F"
775          "\x8F\x77\x79\xC6\xEB\x9F\x7F\xA1\x72\x99\xAE\xAD\xB6\x88\x90\x18"
776          "\x50\x1D\x28\x9E\x49\x00\xF7\xE4\x33\x1B\x99\xDE\xC4\xB5\x43\x3A"
777          "\xC7\xD3\x29\xEE\xB6\xDD\x26\x54\x5E\x96\xE5\x5B\x87\x4B\xE9\x09",
778          64);
779       if (errtxt)
780         goto failed;
781
782       what = "one million \"a\"";
783       errtxt = _gcry_hash_selftest_check_one
784         (GCRY_MD_SHA512, 1,
785          NULL, 0,
786          "\xE7\x18\x48\x3D\x0C\xE7\x69\x64\x4E\x2E\x42\xC7\xBC\x15\xB4\x63"
787          "\x8E\x1F\x98\xB1\x3B\x20\x44\x28\x56\x32\xA8\x03\xAF\xA9\x73\xEB"
788          "\xDE\x0F\xF2\x44\x87\x7E\xA6\x0A\x4C\xB0\x43\x2C\xE5\x77\xC3\x1B"
789          "\xEB\x00\x9C\x5C\x2C\x49\xAA\x2E\x4E\xAD\xB2\x17\xAD\x8C\xC0\x9B",
790          64);
791       if (errtxt)
792         goto failed;
793     }
794
795   return 0; /* Succeeded. */
796
797  failed:
798   if (report)
799     report ("digest", GCRY_MD_SHA512, what, errtxt);
800   return GPG_ERR_SELFTEST_FAILED;
801 }
802
803
804 /* Run a full self-test for ALGO and return 0 on success.  */
805 static gpg_err_code_t
806 run_selftests (int algo, int extended, selftest_report_func_t report)
807 {
808   gpg_err_code_t ec;
809
810   switch (algo)
811     {
812     case GCRY_MD_SHA384:
813       ec = selftests_sha384 (extended, report);
814       break;
815     case GCRY_MD_SHA512:
816       ec = selftests_sha512 (extended, report);
817       break;
818     default:
819       ec = GPG_ERR_DIGEST_ALGO;
820       break;
821
822     }
823   return ec;
824 }
825
826
827
828 \f
829 static byte sha512_asn[] =      /* Object ID is 2.16.840.1.101.3.4.2.3 */
830   {
831     0x30, 0x51, 0x30, 0x0d, 0x06, 0x09, 0x60, 0x86,
832     0x48, 0x01, 0x65, 0x03, 0x04, 0x02, 0x03, 0x05,
833     0x00, 0x04, 0x40
834   };
835
836 static gcry_md_oid_spec_t oid_spec_sha512[] =
837   {
838     { "2.16.840.1.101.3.4.2.3" },
839
840     /* PKCS#1 sha512WithRSAEncryption */
841     { "1.2.840.113549.1.1.13" },
842
843     { NULL }
844   };
845
846 gcry_md_spec_t _gcry_digest_spec_sha512 =
847   {
848     GCRY_MD_SHA512, {0, 1},
849     "SHA512", sha512_asn, DIM (sha512_asn), oid_spec_sha512, 64,
850     sha512_init, _gcry_md_block_write, sha512_final, sha512_read,
851     sizeof (SHA512_CONTEXT),
852     run_selftests
853   };
854
855 static byte sha384_asn[] =      /* Object ID is 2.16.840.1.101.3.4.2.2 */
856   {
857     0x30, 0x41, 0x30, 0x0d, 0x06, 0x09, 0x60, 0x86,
858     0x48, 0x01, 0x65, 0x03, 0x04, 0x02, 0x02, 0x05,
859     0x00, 0x04, 0x30
860   };
861
862 static gcry_md_oid_spec_t oid_spec_sha384[] =
863   {
864     { "2.16.840.1.101.3.4.2.2" },
865
866     /* PKCS#1 sha384WithRSAEncryption */
867     { "1.2.840.113549.1.1.12" },
868
869     { NULL },
870   };
871
872 gcry_md_spec_t _gcry_digest_spec_sha384 =
873   {
874     GCRY_MD_SHA384, {0, 1},
875     "SHA384", sha384_asn, DIM (sha384_asn), oid_spec_sha384, 48,
876     sha384_init, _gcry_md_block_write, sha512_final, sha512_read,
877     sizeof (SHA512_CONTEXT),
878     run_selftests
879   };