gerrit.fd Code Review - trex.git/blob

   1 /*-
   2  * Copyright 2009 Colin Percival
   3  * Copyright 2013 Alexander Peslyak
   4  * All rights reserved.
   5  *
   6  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   7  * modification, are permitted provided that the following conditions
   8  * are met:
   9  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  10  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  11  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  13  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  14  *
  15  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  16  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  17  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  18  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  19  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  20  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  21  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  22  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  23  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  24  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  25  * SUCH DAMAGE.
  26  *
  27  * This file was originally written by Colin Percival as part of the Tarsnap
  28  * online backup system.
  29  */
  30
  31 #include <errno.h>
  32 #include <limits.h>
  33 #include <stdint.h>
  34 #include <stdlib.h>
  35 #include <string.h>
  36
  37 #include "../pbkdf2-sha256.h"
  38 #include "../sysendian.h"
  39 #include "../crypto_scrypt.h"
  40
  41 static inline void
  42 blkcpy(void * dest, const void * src, size_t len)
  43 {
  44         size_t * D = (size_t *) dest;
  45         const size_t * S = (const size_t *) src;
  46         size_t L = len / sizeof(size_t);
  47         size_t i;
  48
  49         for (i = 0; i < L; i++)
  50                 D[i] = S[i];
  51 }
  52
  53 static inline void
  54 blkxor(void * dest, const void * src, size_t len)
  55 {
  56         size_t * D = (size_t *) dest;
  57         const size_t * S = (const size_t *) src;
  58         size_t L = len / sizeof(size_t);
  59         size_t i;
  60
  61         for (i = 0; i < L; i++)
  62                 D[i] ^= S[i];
  63 }
  64
  65 /**
  66  * salsa20_8(B):
  67  * Apply the salsa20/8 core to the provided block.
  68  */
  69 static void
  70 salsa20_8(uint32_t B[16])
  71 {
  72         uint32_t x[16];
  73         size_t i;
  74
  75         blkcpy(x, B, 64);
  76         for (i = 0; i < 8; i += 2) {
  77 #define R(a,b) (((a) << (b)) | ((a) >> (32 - (b))))
  78                 /* Operate on columns. */
  79                 x[ 4] ^= R(x[ 0]+x[12], 7);  x[ 8] ^= R(x[ 4]+x[ 0], 9);
  80                 x[12] ^= R(x[ 8]+x[ 4],13);  x[ 0] ^= R(x[12]+x[ 8],18);
  81
  82                 x[ 9] ^= R(x[ 5]+x[ 1], 7);  x[13] ^= R(x[ 9]+x[ 5], 9);
  83                 x[ 1] ^= R(x[13]+x[ 9],13);  x[ 5] ^= R(x[ 1]+x[13],18);
  84
  85                 x[14] ^= R(x[10]+x[ 6], 7);  x[ 2] ^= R(x[14]+x[10], 9);
  86                 x[ 6] ^= R(x[ 2]+x[14],13);  x[10] ^= R(x[ 6]+x[ 2],18);
  87
  88                 x[ 3] ^= R(x[15]+x[11], 7);  x[ 7] ^= R(x[ 3]+x[15], 9);
  89                 x[11] ^= R(x[ 7]+x[ 3],13);  x[15] ^= R(x[11]+x[ 7],18);
  90
  91                 /* Operate on rows. */
  92                 x[ 1] ^= R(x[ 0]+x[ 3], 7);  x[ 2] ^= R(x[ 1]+x[ 0], 9);
  93                 x[ 3] ^= R(x[ 2]+x[ 1],13);  x[ 0] ^= R(x[ 3]+x[ 2],18);
  94
  95                 x[ 6] ^= R(x[ 5]+x[ 4], 7);  x[ 7] ^= R(x[ 6]+x[ 5], 9);
  96                 x[ 4] ^= R(x[ 7]+x[ 6],13);  x[ 5] ^= R(x[ 4]+x[ 7],18);
  97
  98                 x[11] ^= R(x[10]+x[ 9], 7);  x[ 8] ^= R(x[11]+x[10], 9);
  99                 x[ 9] ^= R(x[ 8]+x[11],13);  x[10] ^= R(x[ 9]+x[ 8],18);
 100
 101                 x[12] ^= R(x[15]+x[14], 7);  x[13] ^= R(x[12]+x[15], 9);
 102                 x[14] ^= R(x[13]+x[12],13);  x[15] ^= R(x[14]+x[13],18);
 103 #undef R
 104         }
 105         for (i = 0; i < 16; i++)
 106                 B[i] += x[i];
 107 }
 108
 109 /**
 110  * blockmix_salsa8(Bin, Bout, X, r):
 111  * Compute Bout = BlockMix_{salsa20/8, r}(Bin).  The input Bin must be 128r
 112  * bytes in length; the output Bout must also be the same size.  The
 113  * temporary space X must be 64 bytes.
 114  */
 115 static void
 116 blockmix_salsa8(const uint32_t * Bin, uint32_t * Bout, uint32_t * X, size_t r)
 117 {
 118         size_t i;
 119
 120         /* 1: X <-- B_{2r - 1} */
 121         blkcpy(X, &Bin[(2 * r - 1) * 16], 64);
 122
 123         /* 2: for i = 0 to 2r - 1 do */
 124         for (i = 0; i < 2 * r; i += 2) {
 125                 /* 3: X <-- H(X \xor B_i) */
 126                 blkxor(X, &Bin[i * 16], 64);
 127                 salsa20_8(X);
 128
 129                 /* 4: Y_i <-- X */
 130                 /* 6: B' <-- (Y_0, Y_2 ... Y_{2r-2}, Y_1, Y_3 ... Y_{2r-1}) */
 131                 blkcpy(&Bout[i * 8], X, 64);
 132
 133                 /* 3: X <-- H(X \xor B_i) */
 134                 blkxor(X, &Bin[i * 16 + 16], 64);
 135                 salsa20_8(X);
 136
 137                 /* 4: Y_i <-- X */
 138                 /* 6: B' <-- (Y_0, Y_2 ... Y_{2r-2}, Y_1, Y_3 ... Y_{2r-1}) */
 139                 blkcpy(&Bout[i * 8 + r * 16], X, 64);
 140         }
 141 }
 142
 143 /**
 144  * integerify(B, r):
 145  * Return the result of parsing B_{2r-1} as a little-endian integer.
 146  */
 147 static inline uint64_t
 148 integerify(const void * B, size_t r)
 149 {
 150         const uint32_t * X = (const uint32_t *)((uintptr_t)(B) + (2 * r - 1) * 64);
 151
 152         return (((uint64_t)(X[1]) << 32) + X[0]);
 153 }
 154
 155 /**
 156  * smix(B, r, N, V, XY):
 157  * Compute B = SMix_r(B, N).  The input B must be 128r bytes in length;
 158  * the temporary storage V must be 128rN bytes in length; the temporary
 159  * storage XY must be 256r + 64 bytes in length.  The value N must be a
 160  * power of 2 greater than 1.  The arrays B, V, and XY must be aligned to a
 161  * multiple of 64 bytes.
 162  */
 163 static void
 164 smix(uint8_t * B, size_t r, uint64_t N, uint32_t * V, uint32_t * XY)
 165 {
 166         uint32_t * X = XY;
 167         uint32_t * Y = &XY[32 * r];
 168         uint32_t * Z = &XY[64 * r];
 169         uint64_t i;
 170         uint64_t j;
 171         size_t k;
 172
 173         /* 1: X <-- B */
 174         for (k = 0; k < 32 * r; k++)
 175                 X[k] = le32dec(&B[4 * k]);
 176
 177         /* 2: for i = 0 to N - 1 do */
 178         for (i = 0; i < N; i += 2) {
 179                 /* 3: V_i <-- X */
 180                 blkcpy(&V[i * (32 * r)], X, 128 * r);
 181
 182                 /* 4: X <-- H(X) */
 183                 blockmix_salsa8(X, Y, Z, r);
 184
 185                 /* 3: V_i <-- X */
 186                 blkcpy(&V[(i + 1) * (32 * r)], Y, 128 * r);
 187
 188                 /* 4: X <-- H(X) */
 189                 blockmix_salsa8(Y, X, Z, r);
 190         }
 191
 192         /* 6: for i = 0 to N - 1 do */
 193         for (i = 0; i < N; i += 2) {
 194                 /* 7: j <-- Integerify(X) mod N */
 195                 j = integerify(X, r) & (N - 1);
 196
 197                 /* 8: X <-- H(X \xor V_j) */
 198                 blkxor(X, &V[j * (32 * r)], 128 * r);
 199                 blockmix_salsa8(X, Y, Z, r);
 200
 201                 /* 7: j <-- Integerify(X) mod N */
 202                 j = integerify(Y, r) & (N - 1);
 203
 204                 /* 8: X <-- H(X \xor V_j) */
 205                 blkxor(Y, &V[j * (32 * r)], 128 * r);
 206                 blockmix_salsa8(Y, X, Z, r);
 207         }
 208         /* 10: B' <-- X */
 209         for (k = 0; k < 32 * r; k++)
 210                 le32enc(&B[4 * k], X[k]);
 211 }
 212
 213 /**
 214  * escrypt_kdf(local, passwd, passwdlen, salt, saltlen,
 215  *     N, r, p, buf, buflen):
 216  * Compute scrypt(passwd[0 .. passwdlen - 1], salt[0 .. saltlen - 1], N, r,
 217  * p, buflen) and write the result into buf.  The parameters r, p, and buflen
 218  * must satisfy r * p < 2^30 and buflen <= (2^32 - 1) * 32.  The parameter N
 219  * must be a power of 2 greater than 1.
 220  *
 221  * Return 0 on success; or -1 on error.
 222  */
 223 int
 224 escrypt_kdf_nosse(escrypt_local_t * local,
 225     const uint8_t * passwd, size_t passwdlen,
 226     const uint8_t * salt, size_t saltlen,
 227     uint64_t N, uint32_t _r, uint32_t _p,
 228     uint8_t * buf, size_t buflen)
 229 {
 230         size_t B_size, V_size, XY_size, need;
 231         uint8_t * B;
 232         uint32_t * V, * XY;
 233     size_t r = _r, p = _p;
 234         uint32_t i;
 235
 236         /* Sanity-check parameters. */
 237 #if SIZE_MAX > UINT32_MAX
 238         if (buflen > (((uint64_t)(1) << 32) - 1) * 32) {
 239                 errno = EFBIG;
 240                 return -1;
 241         }
 242 #endif
 243         if ((uint64_t)(r) * (uint64_t)(p) >= (1 << 30)) {
 244                 errno = EFBIG;
 245                 return -1;
 246         }
 247         if (((N & (N - 1)) != 0) || (N < 2)) {
 248                 errno = EINVAL;
 249                 return -1;
 250         }
 251         if (r == 0 || p == 0) {
 252                 errno = EINVAL;
 253                 return -1;
 254         }
 255         if ((r > SIZE_MAX / 128 / p) ||
 256 #if SIZE_MAX / 256 <= UINT32_MAX
 257             (r > SIZE_MAX / 256) ||
 258 #endif
 259             (N > SIZE_MAX / 128 / r)) {
 260                 errno = ENOMEM;
 261                 return -1;
 262         }
 263
 264         /* Allocate memory. */
 265         B_size = (size_t)128 * r * p;
 266         V_size = (size_t)128 * r * N;
 267         need = B_size + V_size;
 268         if (need < V_size) {
 269                 errno = ENOMEM;
 270                 return -1;
 271         }
 272         XY_size = (size_t)256 * r + 64;
 273         need += XY_size;
 274         if (need < XY_size) {
 275                 errno = ENOMEM;
 276                 return -1;
 277         }
 278         if (local->size < need) {
 279                 if (free_region(local))
 280                         return -1;
 281                 if (!alloc_region(local, need))
 282                         return -1;
 283         }
 284         B = (uint8_t *)local->aligned;
 285         V = (uint32_t *)((uint8_t *)B + B_size);
 286         XY = (uint32_t *)((uint8_t *)V + V_size);
 287
 288         /* 1: (B_0 ... B_{p-1}) <-- PBKDF2(P, S, 1, p * MFLen) */
 289         PBKDF2_SHA256(passwd, passwdlen, salt, saltlen, 1, B, B_size);
 290
 291         /* 2: for i = 0 to p - 1 do */
 292         for (i = 0; i < p; i++) {
 293                 /* 3: B_i <-- MF(B_i, N) */
 294                 smix(&B[(size_t)128 * i * r], r, N, V, XY);
 295         }
 296
 297         /* 5: DK <-- PBKDF2(P, B, 1, dkLen) */
 298         PBKDF2_SHA256(passwd, passwdlen, B, B_size, 1, buf, buflen);
 299
 300         /* Success! */
 301         return 0;
 302 }