bee2-rs 0.2.1

Bindings for cryptographic library Bee2
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
222
223
224
225
226
227
228
229
230
231
232
233
234
235
236
237
238
239
240
241
242
243
244
245
246
247
248
249
250
251
252
253
254
255
256
257

/*
*******************************************************************************
\file belt_hmac.c
\brief STB 34.101.31 (belt): HMAC message authentication
\project bee2 [cryptographic library]
\created 2012.12.18
\version 2022.07.18
\copyright The Bee2 authors
\license Licensed under the Apache License, Version 2.0 (see LICENSE.txt).
*******************************************************************************
*/

#include "bee2/core/blob.h"
#include "bee2/core/err.h"
#include "bee2/core/mem.h"
#include "bee2/core/u32.h"
#include "bee2/core/util.h"
#include "bee2/crypto/belt.h"
#include "belt_lcl.h"

/*
*******************************************************************************
Ключезависимое хэширование (HMAC)
*******************************************************************************
*/
typedef struct
{
	u32 ls_in[8];		/*< блок [4]len || [4]s внутреннего хэширования */
	u32 h_in[8];		/*< переменная h внутреннего хэширования */
	u32 h1_in[8];		/*< копия переменной h внутреннего хэширования */
	u32 ls_out[8];		/*< блок [4]len || [4]s внешнего хэширования */
	u32 h_out[8];		/*< переменная h внешнего хэширования */
	u32 h1_out[8];		/*< копия переменной h внешнего хэширования */
	u32 s1[4];			/*< копия переменной s */
	octet block[32];	/*< блок данных */
	size_t filled;		/*< накоплено октетов в блоке */
	octet stack[];		/*< [beltCompr_deep()] стек beltCompr */
} belt_hmac_st;

size_t beltHMAC_keep()
{
	return sizeof(belt_hmac_st) + beltCompr_deep();
}

void beltHMACStart(void* state, const octet key[], size_t len)
{
	belt_hmac_st* st = (belt_hmac_st*)state;
	ASSERT(memIsDisjoint2(key, len, state, beltHMAC_keep()));
	// key <- key || 0
	if (len <= 32)
	{
		memCopy(st->block, key, len);
		memSetZero(st->block + len, 32 - len);
#if (OCTET_ORDER == BIG_ENDIAN)
		beltBlockRevU32(st->block);
		beltBlockRevU32(st->block + 16);
#endif
	}
	// key <- beltHash(key)
	else
	{
		beltBlockSetZero(st->ls_in);
		beltBlockAddBitSizeU32(st->ls_in, len);
		beltBlockSetZero(st->ls_in + 4);
		u32From(st->h_in, beltH(), 32);
		while (len >= 32)
		{
			beltBlockCopy(st->block, key);
			beltBlockCopy(st->block + 16, key + 16);
#if (OCTET_ORDER == BIG_ENDIAN)
			beltBlockRevU32(st->block);
			beltBlockRevU32(st->block + 16);
#endif
			beltCompr2(st->ls_in + 4, st->h_in, (u32*)st->block, st->stack);
			key += 32;
			len -= 32;
		}
		if (len)
		{
			memCopy(st->block, key, len);
			memSetZero(st->block + len, 32 - len);
#if (OCTET_ORDER == BIG_ENDIAN)
			beltBlockRevU32(st->block);
			beltBlockRevU32(st->block + 16);
#endif
			beltCompr2(st->ls_in + 4, st->h_in, (u32*)st->block, st->stack);
		}
		beltCompr(st->h_in, st->ls_in, st->stack);
		beltBlockCopy(st->block, st->h_in);
		beltBlockCopy(st->block + 16, st->h_in + 4);
	}
	// сформировать key ^ ipad
	for (len = 0; len < 32; ++len)
		st->block[len] ^= 0x36;
	// начать внутреннее хэширование
	beltBlockSetZero(st->ls_in);
	beltBlockAddBitSizeU32(st->ls_in, 32);
	beltBlockSetZero(st->ls_in + 4);
	u32From(st->h_in, beltH(), 32);
	beltCompr2(st->ls_in + 4, st->h_in, (u32*)st->block, st->stack);
	st->filled = 0;
	// сформировать key ^ opad [0x36 ^ 0x5C == 0x6A]
	for (; len--; )
		st->block[len] ^= 0x6A;
	// начать внешнее хэширование [будет хэшироваться ровно два блока]
	beltBlockSetZero(st->ls_out);
	beltBlockAddBitSizeU32(st->ls_out, 32 * 2);
	beltBlockSetZero(st->ls_out + 4);
	u32From(st->h_out, beltH(), 32);
	beltCompr2(st->ls_out + 4, st->h_out, (u32*)st->block, st->stack);
}

void beltHMACStepA(const void* buf, size_t count, void* state)
{
	belt_hmac_st* st = (belt_hmac_st*)state;
	ASSERT(memIsDisjoint2(buf, count, state, beltHMAC_keep()));
	// обновить длину
	beltBlockAddBitSizeU32(st->ls_in, count);
	// есть накопленные данные?
	if (st->filled)
	{
		if (count < 32 - st->filled)
		{
			memCopy(st->block + st->filled, buf, count);
			st->filled += count;
			return;
		}
		memCopy(st->block + st->filled, buf, 32 - st->filled);
		count -= 32 - st->filled;
		buf = (const octet*)buf + (32 - st->filled);
#if (OCTET_ORDER == BIG_ENDIAN)
		beltBlockRevU32(st->block);
		beltBlockRevU32(st->block + 16);
#endif
		beltCompr2(st->ls_in + 4, st->h_in, (u32*)st->block, st->stack);
		st->filled = 0;
	}
	// цикл по полным блокам
	while (count >= 32)
	{
		beltBlockCopy(st->block, buf);
		beltBlockCopy(st->block + 16, (const octet*)buf + 16);
#if (OCTET_ORDER == BIG_ENDIAN)
		beltBlockRevU32(st->block);
		beltBlockRevU32(st->block + 16);
#endif
		beltCompr2(st->ls_in + 4, st->h_in, (u32*)st->block, st->stack);
		buf = (const octet*)buf + 32;
		count -= 32;
	}
	// неполный блок?
	if (count)
		memCopy(st->block, buf, st->filled = count);
}

static void beltHMACStepG_internal(void* state)
{
	belt_hmac_st* st = (belt_hmac_st*)state;
	// pre
	ASSERT(memIsValid(state, beltHash_keep()));
	// создать копии второй части st->ls_in и st->h_in
	beltBlockCopy(st->s1, st->ls_in + 4);
	beltBlockCopy(st->h1_in, st->h_in);
	beltBlockCopy(st->h1_in + 4, st->h_in + 4);
	// есть необработанные данные?
	if (st->filled)
	{
		memSetZero(st->block + st->filled, 32 - st->filled);
#if (OCTET_ORDER == BIG_ENDIAN)
		beltBlockRevU32(st->block);
		beltBlockRevU32(st->block + 16);
#endif
		beltCompr2(st->ls_in + 4, st->h1_in, (u32*)st->block, st->stack);
#if (OCTET_ORDER == BIG_ENDIAN)
		beltBlockRevU32(st->block + 16);
		beltBlockRevU32(st->block);
#endif
	}
	// последний блок внутреннего хэширования
	beltCompr(st->h1_in, st->ls_in, st->stack);
	// восстановить сохраненную часть st->ls_in
	beltBlockCopy(st->ls_in + 4, st->s1);
	// создать копии второй части st->ls_out и st->h_out
	beltBlockCopy(st->s1, st->ls_out + 4);
	beltBlockCopy(st->h1_out, st->h_out);
	beltBlockCopy(st->h1_out + 4, st->h_out + 4);
	// обработать блок st->h1_in
	beltCompr2(st->ls_out + 4, st->h1_out, st->h1_in, st->stack);
	// последний блок внешнего хэширования
	beltCompr(st->h1_out, st->ls_out, st->stack);
	// восстановить сохраненную часть st->ls_out
	beltBlockCopy(st->ls_out + 4, st->s1);
}

void beltHMACStepG(octet mac[32], void* state)
{
	belt_hmac_st* st = (belt_hmac_st*)state;
	ASSERT(memIsValid(mac, 32));
	beltHMACStepG_internal(state);
	u32To(mac, 32, st->h1_out);
}

void beltHMACStepG2(octet mac[], size_t mac_len, void* state)
{
	belt_hmac_st* st = (belt_hmac_st*)state;
	ASSERT(mac_len <= 32);
	ASSERT(memIsValid(mac, mac_len));
	beltHMACStepG_internal(state);
	u32To(mac, mac_len, st->h1_out);
}

bool_t beltHMACStepV(const octet mac[32], void* state)
{
	belt_hmac_st* st = (belt_hmac_st*)state;
	ASSERT(memIsValid(mac, 32));
	beltHMACStepG_internal(state);
#if (OCTET_ORDER == BIG_ENDIAN)
	beltBlockRevU32(st->h1_out);
	beltBlockRevU32(st->h1_out + 4);
#endif
	return memEq(mac, st->h1_out, 32);
}

bool_t beltHMACStepV2(const octet mac[], size_t mac_len, void* state)
{
	belt_hmac_st* st = (belt_hmac_st*)state;
	ASSERT(mac_len <= 32);
	ASSERT(memIsValid(mac, mac_len));
	beltHMACStepG_internal(state);
#if (OCTET_ORDER == BIG_ENDIAN)
	beltBlockRevU32(st->h1_out);
	beltBlockRevU32(st->h1_out + 4);
#endif
	return memEq(mac, st->h1_out, mac_len);
}

err_t beltHMAC(octet mac[32], const void* src, size_t count,
	const octet key[], size_t len)
{
	void* state;
	// проверить входные данные
	if (!memIsValid(src, count) ||
		!memIsValid(key, len) ||
		!memIsValid(mac, 32))
		return ERR_BAD_INPUT;
	// создать состояние
	state = blobCreate(beltHMAC_keep());
	if (state == 0)
		return ERR_OUTOFMEMORY;
	// выработать имитовставку
	beltHMACStart(state, key, len);
	beltHMACStepA(src, count, state);
	beltHMACStepG(mac, state);
	// завершить
	blobClose(state);
	return ERR_OK;
}