src/crypto/sha1.c

   1 /*
   2  * SHA1 hash implementation and interface functions
   3  * Copyright (c) 2003-2005, Jouni Malinen <j@w1.fi>
   4  *
   5  * This software may be distributed under the terms of the BSD license.
   6  * See README for more details.
   7  */
   8
   9 #include "includes.h"
  10
  11 #include "common.h"
  12 #include "sha1.h"
  13 #include "crypto.h"
  14
  15
  16 /**
  17  * hmac_sha1_vector - HMAC-SHA1 over data vector (RFC 2104)
  18  * @key: Key for HMAC operations
  19  * @key_len: Length of the key in bytes
  20  * @num_elem: Number of elements in the data vector
  21  * @addr: Pointers to the data areas
  22  * @len: Lengths of the data blocks
  23  * @mac: Buffer for the hash (20 bytes)
  24  * Returns: 0 on success, -1 on failure
  25  */
  26 int hmac_sha1_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
  27                      const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
  28 {
  29         unsigned char k_pad[64]; /* padding - key XORd with ipad/opad */
  30         unsigned char tk[20];
  31         const u8 *_addr[6];
  32         size_t _len[6], i;
  33
  34         if (num_elem > 5) {
  35                 /*
  36                  * Fixed limit on the number of fragments to avoid having to
  37                  * allocate memory (which could fail).
  38                  */
  39                 return -1;
  40         }
  41
  42         /* if key is longer than 64 bytes reset it to key = SHA1(key) */
  43         if (key_len > 64) {
  44                 if (sha1_vector(1, &key, &key_len, tk))
  45                         return -1;
  46                 key = tk;
  47                 key_len = 20;
  48         }
  49
  50         /* the HMAC_SHA1 transform looks like:
  51          *
  52          * SHA1(K XOR opad, SHA1(K XOR ipad, text))
  53          *
  54          * where K is an n byte key
  55          * ipad is the byte 0x36 repeated 64 times
  56          * opad is the byte 0x5c repeated 64 times
  57          * and text is the data being protected */
  58
  59         /* start out by storing key in ipad */
  60         os_memset(k_pad, 0, sizeof(k_pad));
  61         os_memcpy(k_pad, key, key_len);
  62         /* XOR key with ipad values */
  63         for (i = 0; i < 64; i++)
  64                 k_pad[i] ^= 0x36;
  65
  66         /* perform inner SHA1 */
  67         _addr[0] = k_pad;
  68         _len[0] = 64;
  69         for (i = 0; i < num_elem; i++) {
  70                 _addr[i + 1] = addr[i];
  71                 _len[i + 1] = len[i];
  72         }
  73         if (sha1_vector(1 + num_elem, _addr, _len, mac))
  74                 return -1;
  75
  76         os_memset(k_pad, 0, sizeof(k_pad));
  77         os_memcpy(k_pad, key, key_len);
  78         /* XOR key with opad values */
  79         for (i = 0; i < 64; i++)
  80                 k_pad[i] ^= 0x5c;
  81
  82         /* perform outer SHA1 */
  83         _addr[0] = k_pad;
  84         _len[0] = 64;
  85         _addr[1] = mac;
  86         _len[1] = SHA1_MAC_LEN;
  87         return sha1_vector(2, _addr, _len, mac);
  88 }
  89
  90
  91 /**
  92  * hmac_sha1 - HMAC-SHA1 over data buffer (RFC 2104)
  93  * @key: Key for HMAC operations
  94  * @key_len: Length of the key in bytes
  95  * @data: Pointers to the data area
  96  * @data_len: Length of the data area
  97  * @mac: Buffer for the hash (20 bytes)
  98  * Returns: 0 on success, -1 of failure
  99  */
 100 int hmac_sha1(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data, size_t data_len,
 101                u8 *mac)
 102 {
 103         return hmac_sha1_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 104 }
 105
 106
 107 /**
 108  * sha1_prf - SHA1-based Pseudo-Random Function (PRF) (IEEE 802.11i, 8.5.1.1)
 109  * @key: Key for PRF
 110  * @key_len: Length of the key in bytes
 111  * @label: A unique label for each purpose of the PRF
 112  * @data: Extra data to bind into the key
 113  * @data_len: Length of the data
 114  * @buf: Buffer for the generated pseudo-random key
 115  * @buf_len: Number of bytes of key to generate
 116  * Returns: 0 on success, -1 of failure
 117  *
 118  * This function is used to derive new, cryptographically separate keys from a
 119  * given key (e.g., PMK in IEEE 802.11i).
 120  */
 121 int sha1_prf(const u8 *key, size_t key_len, const char *label,
 122              const u8 *data, size_t data_len, u8 *buf, size_t buf_len)
 123 {
 124         u8 counter = 0;
 125         size_t pos, plen;
 126         u8 hash[SHA1_MAC_LEN];
 127         size_t label_len = os_strlen(label) + 1;
 128         const unsigned char *addr[3];
 129         size_t len[3];
 130
 131         addr[0] = (u8 *) label;
 132         len[0] = label_len;
 133         addr[1] = data;
 134         len[1] = data_len;
 135         addr[2] = &counter;
 136         len[2] = 1;
 137
 138         pos = 0;
 139         while (pos < buf_len) {
 140                 plen = buf_len - pos;
 141                 if (plen >= SHA1_MAC_LEN) {
 142                         if (hmac_sha1_vector(key, key_len, 3, addr, len,
 143                                              &buf[pos]))
 144                                 return -1;
 145                         pos += SHA1_MAC_LEN;
 146                 } else {
 147                         if (hmac_sha1_vector(key, key_len, 3, addr, len,
 148                                              hash))
 149                                 return -1;
 150                         os_memcpy(&buf[pos], hash, plen);
 151                         break;
 152                 }
 153                 counter++;
 154         }
 155
 156         return 0;
 157 }