File Coverage

src/blake2/blake2b.c
Criterion Covered Total %
statement 108 131 82.4
branch 47 86 54.6
condition n/a
subroutine n/a
pod n/a
total 155 217 71.4


line stmt bran cond sub pod time code
1             /*
2             * Argon2 reference source code package - reference C implementations
3             *
4             * Copyright 2015
5             * Daniel Dinu, Dmitry Khovratovich, Jean-Philippe Aumasson, and Samuel Neves
6             *
7             * You may use this work under the terms of a Creative Commons CC0 1.0
8             * License/Waiver or the Apache Public License 2.0, at your option. The terms of
9             * these licenses can be found at:
10             *
11             * - CC0 1.0 Universal : https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0
12             * - Apache 2.0 : https://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
13             *
14             * You should have received a copy of both of these licenses along with this
15             * software. If not, they may be obtained at the above URLs.
16             */
17              
18             #include
19             #include
20             #include
21              
22             #include "blake2.h"
23             #include "blake2-impl.h"
24              
25             static const uint64_t blake2b_IV[8] = {
26             UINT64_C(0x6a09e667f3bcc908), UINT64_C(0xbb67ae8584caa73b),
27             UINT64_C(0x3c6ef372fe94f82b), UINT64_C(0xa54ff53a5f1d36f1),
28             UINT64_C(0x510e527fade682d1), UINT64_C(0x9b05688c2b3e6c1f),
29             UINT64_C(0x1f83d9abfb41bd6b), UINT64_C(0x5be0cd19137e2179)};
30              
31             static const unsigned int blake2b_sigma[12][16] = {
32             {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15},
33             {14, 10, 4, 8, 9, 15, 13, 6, 1, 12, 0, 2, 11, 7, 5, 3},
34             {11, 8, 12, 0, 5, 2, 15, 13, 10, 14, 3, 6, 7, 1, 9, 4},
35             {7, 9, 3, 1, 13, 12, 11, 14, 2, 6, 5, 10, 4, 0, 15, 8},
36             {9, 0, 5, 7, 2, 4, 10, 15, 14, 1, 11, 12, 6, 8, 3, 13},
37             {2, 12, 6, 10, 0, 11, 8, 3, 4, 13, 7, 5, 15, 14, 1, 9},
38             {12, 5, 1, 15, 14, 13, 4, 10, 0, 7, 6, 3, 9, 2, 8, 11},
39             {13, 11, 7, 14, 12, 1, 3, 9, 5, 0, 15, 4, 8, 6, 2, 10},
40             {6, 15, 14, 9, 11, 3, 0, 8, 12, 2, 13, 7, 1, 4, 10, 5},
41             {10, 2, 8, 4, 7, 6, 1, 5, 15, 11, 9, 14, 3, 12, 13, 0},
42             {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15},
43             {14, 10, 4, 8, 9, 15, 13, 6, 1, 12, 0, 2, 11, 7, 5, 3},
44             };
45              
46             static BLAKE2_INLINE void blake2b_set_lastnode(blake2b_state *S) {
47 0           S->f[1] = (uint64_t)-1;
48             }
49              
50             static BLAKE2_INLINE void blake2b_set_lastblock(blake2b_state *S) {
51 1978           if (S->last_node) {
52             blake2b_set_lastnode(S);
53             }
54 1978           S->f[0] = (uint64_t)-1;
55             }
56              
57             static BLAKE2_INLINE void blake2b_increment_counter(blake2b_state *S,
58             uint64_t inc) {
59 2202           S->t[0] += inc;
60 2202           S->t[1] += (S->t[0] < inc);
61             }
62              
63             static BLAKE2_INLINE void blake2b_invalidate_state(blake2b_state *S) {
64 0           clear_internal_memory(S, sizeof(*S)); /* wipe */
65             blake2b_set_lastblock(S); /* invalidate for further use */
66             }
67              
68 1978           static BLAKE2_INLINE void blake2b_init0(blake2b_state *S) {
69             memset(S, 0, sizeof(*S));
70 1978           memcpy(S->h, blake2b_IV, sizeof(S->h));
71 1978           }
72              
73 1978           int blake2b_init_param(blake2b_state *S, const blake2b_param *P) {
74             const unsigned char *p = (const unsigned char *)P;
75             unsigned int i;
76              
77 1978 50         if (NULL == P || NULL == S) {
78             return -1;
79             }
80              
81 1978           blake2b_init0(S);
82             /* IV XOR Parameter Block */
83 17802 100         for (i = 0; i < 8; ++i) {
84 15824           S->h[i] ^= load64(&p[i * sizeof(S->h[i])]);
85             }
86 1978           S->outlen = P->digest_length;
87 1978           return 0;
88             }
89              
90             /* Sequential blake2b initialization */
91 1978           int blake2b_init(blake2b_state *S, size_t outlen) {
92             blake2b_param P;
93              
94 1978 50         if (S == NULL) {
95             return -1;
96             }
97              
98 1978 50         if ((outlen == 0) || (outlen > BLAKE2B_OUTBYTES)) {
99             blake2b_invalidate_state(S);
100 0           return -1;
101             }
102              
103             /* Setup Parameter Block for unkeyed BLAKE2 */
104 1978           P.digest_length = (uint8_t)outlen;
105 1978           P.key_length = 0;
106 1978           P.fanout = 1;
107 1978           P.depth = 1;
108 1978           P.leaf_length = 0;
109 1978           P.node_offset = 0;
110 1978           P.node_depth = 0;
111 1978           P.inner_length = 0;
112             memset(P.reserved, 0, sizeof(P.reserved));
113             memset(P.salt, 0, sizeof(P.salt));
114             memset(P.personal, 0, sizeof(P.personal));
115              
116 1978           return blake2b_init_param(S, &P);
117             }
118              
119 0           int blake2b_init_key(blake2b_state *S, size_t outlen, const void *key,
120             size_t keylen) {
121             blake2b_param P;
122              
123 0 0         if (S == NULL) {
124             return -1;
125             }
126              
127 0 0         if ((outlen == 0) || (outlen > BLAKE2B_OUTBYTES)) {
128             blake2b_invalidate_state(S);
129 0           return -1;
130             }
131              
132 0 0         if ((key == 0) || (keylen == 0) || (keylen > BLAKE2B_KEYBYTES)) {
    0          
133             blake2b_invalidate_state(S);
134 0           return -1;
135             }
136              
137             /* Setup Parameter Block for keyed BLAKE2 */
138 0           P.digest_length = (uint8_t)outlen;
139 0           P.key_length = (uint8_t)keylen;
140 0           P.fanout = 1;
141 0           P.depth = 1;
142 0           P.leaf_length = 0;
143 0           P.node_offset = 0;
144 0           P.node_depth = 0;
145 0           P.inner_length = 0;
146             memset(P.reserved, 0, sizeof(P.reserved));
147             memset(P.salt, 0, sizeof(P.salt));
148             memset(P.personal, 0, sizeof(P.personal));
149              
150 0 0         if (blake2b_init_param(S, &P) < 0) {
151             blake2b_invalidate_state(S);
152 0           return -1;
153             }
154              
155             {
156             uint8_t block[BLAKE2B_BLOCKBYTES];
157             memset(block, 0, BLAKE2B_BLOCKBYTES);
158             memcpy(block, key, keylen);
159 0           blake2b_update(S, block, BLAKE2B_BLOCKBYTES);
160             /* Burn the key from stack */
161 0           clear_internal_memory(block, BLAKE2B_BLOCKBYTES);
162             }
163 0           return 0;
164             }
165              
166 2202           static void blake2b_compress(blake2b_state *S, const uint8_t *block) {
167             uint64_t m[16];
168             uint64_t v[16];
169             unsigned int i, r;
170              
171 37434 100         for (i = 0; i < 16; ++i) {
172 35232           m[i] = load64(block + i * sizeof(m[i]));
173             }
174              
175 19818 100         for (i = 0; i < 8; ++i) {
176 17616           v[i] = S->h[i];
177             }
178              
179 2202           v[8] = blake2b_IV[0];
180 2202           v[9] = blake2b_IV[1];
181 2202           v[10] = blake2b_IV[2];
182 2202           v[11] = blake2b_IV[3];
183 2202           v[12] = blake2b_IV[4] ^ S->t[0];
184 2202           v[13] = blake2b_IV[5] ^ S->t[1];
185 2202           v[14] = blake2b_IV[6] ^ S->f[0];
186 2202           v[15] = blake2b_IV[7] ^ S->f[1];
187              
188             #define G(r, i, a, b, c, d) \
189             do { \
190             a = a + b + m[blake2b_sigma[r][2 * i + 0]]; \
191             d = rotr64(d ^ a, 32); \
192             c = c + d; \
193             b = rotr64(b ^ c, 24); \
194             a = a + b + m[blake2b_sigma[r][2 * i + 1]]; \
195             d = rotr64(d ^ a, 16); \
196             c = c + d; \
197             b = rotr64(b ^ c, 63); \
198             } while ((void)0, 0)
199              
200             #define ROUND(r) \
201             do { \
202             G(r, 0, v[0], v[4], v[8], v[12]); \
203             G(r, 1, v[1], v[5], v[9], v[13]); \
204             G(r, 2, v[2], v[6], v[10], v[14]); \
205             G(r, 3, v[3], v[7], v[11], v[15]); \
206             G(r, 4, v[0], v[5], v[10], v[15]); \
207             G(r, 5, v[1], v[6], v[11], v[12]); \
208             G(r, 6, v[2], v[7], v[8], v[13]); \
209             G(r, 7, v[3], v[4], v[9], v[14]); \
210             } while ((void)0, 0)
211              
212 28626 100         for (r = 0; r < 12; ++r) {
213 871992           ROUND(r);
214             }
215              
216 19818 100         for (i = 0; i < 8; ++i) {
217 17616           S->h[i] = S->h[i] ^ v[i] ^ v[i + 8];
218             }
219              
220             #undef G
221             #undef ROUND
222 2202           }
223              
224 2376           int blake2b_update(blake2b_state *S, const void *in, size_t inlen) {
225             const uint8_t *pin = (const uint8_t *)in;
226              
227 2376 50         if (inlen == 0) {
228             return 0;
229             }
230              
231             /* Sanity check */
232 2376 50         if (S == NULL || in == NULL) {
233             return -1;
234             }
235              
236             /* Is this a reused state? */
237 2376 50         if (S->f[0] != 0) {
238             return -1;
239             }
240              
241 2376 100         if (S->buflen + inlen > BLAKE2B_BLOCKBYTES) {
242             /* Complete current block */
243             size_t left = S->buflen;
244 28           size_t fill = BLAKE2B_BLOCKBYTES - left;
245 28           memcpy(&S->buf[left], pin, fill);
246             blake2b_increment_counter(S, BLAKE2B_BLOCKBYTES);
247 28           blake2b_compress(S, S->buf);
248 28           S->buflen = 0;
249 28           inlen -= fill;
250 28           pin += fill;
251             /* Avoid buffer copies when possible */
252 224 100         while (inlen > BLAKE2B_BLOCKBYTES) {
253             blake2b_increment_counter(S, BLAKE2B_BLOCKBYTES);
254 196           blake2b_compress(S, pin);
255 196           inlen -= BLAKE2B_BLOCKBYTES;
256 196           pin += BLAKE2B_BLOCKBYTES;
257             }
258             }
259 2376           memcpy(&S->buf[S->buflen], pin, inlen);
260 2376           S->buflen += (unsigned int)inlen;
261 2376           return 0;
262             }
263              
264 1978           int blake2b_final(blake2b_state *S, void *out, size_t outlen) {
265 1978           uint8_t buffer[BLAKE2B_OUTBYTES] = {0};
266             unsigned int i;
267              
268             /* Sanity checks */
269 1978 50         if (S == NULL || out == NULL || outlen < S->outlen) {
    50          
270             return -1;
271             }
272              
273             /* Is this a reused state? */
274 1978 50         if (S->f[0] != 0) {
275             return -1;
276             }
277              
278 1978           blake2b_increment_counter(S, S->buflen);
279             blake2b_set_lastblock(S);
280 1978           memset(&S->buf[S->buflen], 0, BLAKE2B_BLOCKBYTES - S->buflen); /* Padding */
281 1978           blake2b_compress(S, S->buf);
282              
283 17802 100         for (i = 0; i < 8; ++i) { /* Output full hash to temp buffer */
284 15824           store64(buffer + sizeof(S->h[i]) * i, S->h[i]);
285             }
286              
287 1978           memcpy(out, buffer, S->outlen);
288 1978           clear_internal_memory(buffer, sizeof(buffer));
289 1978           clear_internal_memory(S->buf, sizeof(S->buf));
290 1978           clear_internal_memory(S->h, sizeof(S->h));
291 1978           return 0;
292             }
293              
294 1860           int blake2b(void *out, size_t outlen, const void *in, size_t inlen,
295             const void *key, size_t keylen) {
296             blake2b_state S;
297             int ret = -1;
298              
299             /* Verify parameters */
300 1860 50         if (NULL == in && inlen > 0) {
301             goto fail;
302             }
303              
304 1860 50         if (NULL == out || outlen == 0 || outlen > BLAKE2B_OUTBYTES) {
    50          
305             goto fail;
306             }
307              
308 1860 50         if ((NULL == key && keylen > 0) || keylen > BLAKE2B_KEYBYTES) {
    50          
309             goto fail;
310             }
311              
312 1860 50         if (keylen > 0) {
313 0 0         if (blake2b_init_key(&S, outlen, key, keylen) < 0) {
314             goto fail;
315             }
316             } else {
317 1860 50         if (blake2b_init(&S, outlen) < 0) {
318             goto fail;
319             }
320             }
321              
322 1860 50         if (blake2b_update(&S, in, inlen) < 0) {
323             goto fail;
324             }
325 1860           ret = blake2b_final(&S, out, outlen);
326              
327             fail:
328 1860           clear_internal_memory(&S, sizeof(S));
329 1860           return ret;
330             }
331              
332             /* Argon2 Team - Begin Code */
333 90           int blake2b_long(void *pout, size_t outlen, const void *in, size_t inlen) {
334             uint8_t *out = (uint8_t *)pout;
335             blake2b_state blake_state;
336 90           uint8_t outlen_bytes[sizeof(uint32_t)] = {0};
337             int ret = -1;
338              
339 90 50         if (outlen > UINT32_MAX) {
340             goto fail;
341             }
342              
343             /* Ensure little-endian byte order! */
344 90           store32(outlen_bytes, (uint32_t)outlen);
345              
346             #define TRY(statement) \
347             do { \
348             ret = statement; \
349             if (ret < 0) { \
350             goto fail; \
351             } \
352             } while ((void)0, 0)
353              
354 90 100         if (outlen <= BLAKE2B_OUTBYTES) {
355 28 50         TRY(blake2b_init(&blake_state, outlen));
356 28 50         TRY(blake2b_update(&blake_state, outlen_bytes, sizeof(outlen_bytes)));
357 28 50         TRY(blake2b_update(&blake_state, in, inlen));
358 28           TRY(blake2b_final(&blake_state, out, outlen));
359             } else {
360             uint32_t toproduce;
361             uint8_t out_buffer[BLAKE2B_OUTBYTES];
362             uint8_t in_buffer[BLAKE2B_OUTBYTES];
363 62 50         TRY(blake2b_init(&blake_state, BLAKE2B_OUTBYTES));
364 62 50         TRY(blake2b_update(&blake_state, outlen_bytes, sizeof(outlen_bytes)));
365 62 50         TRY(blake2b_update(&blake_state, in, inlen));
366 62 50         TRY(blake2b_final(&blake_state, out_buffer, BLAKE2B_OUTBYTES));
367             memcpy(out, out_buffer, BLAKE2B_OUTBYTES / 2);
368 62           out += BLAKE2B_OUTBYTES / 2;
369 62           toproduce = (uint32_t)outlen - BLAKE2B_OUTBYTES / 2;
370              
371 1860 100         while (toproduce > BLAKE2B_OUTBYTES) {
372             memcpy(in_buffer, out_buffer, BLAKE2B_OUTBYTES);
373 1798 50         TRY(blake2b(out_buffer, BLAKE2B_OUTBYTES, in_buffer,
374             BLAKE2B_OUTBYTES, NULL, 0));
375             memcpy(out, out_buffer, BLAKE2B_OUTBYTES / 2);
376 1798           out += BLAKE2B_OUTBYTES / 2;
377 1798           toproduce -= BLAKE2B_OUTBYTES / 2;
378             }
379              
380             memcpy(in_buffer, out_buffer, BLAKE2B_OUTBYTES);
381 62 50         TRY(blake2b(out_buffer, toproduce, in_buffer, BLAKE2B_OUTBYTES, NULL,
382             0));
383             memcpy(out, out_buffer, toproduce);
384             }
385             fail:
386 90           clear_internal_memory(&blake_state, sizeof(blake_state));
387 90           return ret;
388             #undef TRY
389             }
390             /* Argon2 Team - End Code */