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/*
* SHA-1 using CPU instructions in ARMv8
*
* Contributed by Jeffrey Walton. Based on public domain code by
* Johannes Schneiders, Skip Hovsmith and Barry O'Rourke.
*
* Botan is released under the Simplified BSD License (see license.txt)
*/
#include <botan/sha160.h>
#include <arm_neon.h>
namespace Botan {
/*
* SHA-1 using CPU instructions in ARMv8
*/
//static
#if defined(BOTAN_HAS_SHA1_ARMV8)
BOTAN_FUNC_ISA("+crypto")
void SHA_160::sha1_armv8_compress_n(secure_vector<uint32_t>& digest, const uint8_t input8[], size_t blocks)
{
uint32x4_t ABCD;
uint32_t E0;
// Load magic constants
const uint32x4_t C0 = vdupq_n_u32(0x5A827999);
const uint32x4_t C1 = vdupq_n_u32(0x6ED9EBA1);
const uint32x4_t C2 = vdupq_n_u32(0x8F1BBCDC);
const uint32x4_t C3 = vdupq_n_u32(0xCA62C1D6);
ABCD = vld1q_u32(&digest[0]);
E0 = digest[4];
// Intermediate void* cast due to https://llvm.org/bugs/show_bug.cgi?id=20670
const uint32_t* input32 = reinterpret_cast<const uint32_t*>(reinterpret_cast<const void*>(input8));
while (blocks)
{
// Save current hash
const uint32x4_t ABCD_SAVED = ABCD;
const uint32_t E0_SAVED = E0;
uint32x4_t MSG0, MSG1, MSG2, MSG3;
uint32x4_t TMP0, TMP1;
uint32_t E1;
MSG0 = vld1q_u32(input32 + 0);
MSG1 = vld1q_u32(input32 + 4);
MSG2 = vld1q_u32(input32 + 8);
MSG3 = vld1q_u32(input32 + 12);
MSG0 = vreinterpretq_u32_u8(vrev32q_u8(vreinterpretq_u8_u32(MSG0)));
MSG1 = vreinterpretq_u32_u8(vrev32q_u8(vreinterpretq_u8_u32(MSG1)));
MSG2 = vreinterpretq_u32_u8(vrev32q_u8(vreinterpretq_u8_u32(MSG2)));
MSG3 = vreinterpretq_u32_u8(vrev32q_u8(vreinterpretq_u8_u32(MSG3)));
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C0);
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C0);
// Rounds 0-3
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E0, TMP0);
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C0);
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
// Rounds 4-7
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E1, TMP1);
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C0);
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
MSG1 = vsha1su0q_u32(MSG1, MSG2, MSG3);
// Rounds 8-11
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E0, TMP0);
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C0);
MSG1 = vsha1su1q_u32(MSG1, MSG0);
MSG2 = vsha1su0q_u32(MSG2, MSG3, MSG0);
// Rounds 12-15
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E1, TMP1);
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C1);
MSG2 = vsha1su1q_u32(MSG2, MSG1);
MSG3 = vsha1su0q_u32(MSG3, MSG0, MSG1);
// Rounds 16-19
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1cq_u32(ABCD, E0, TMP0);
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C1);
MSG3 = vsha1su1q_u32(MSG3, MSG2);
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
// Rounds 20-23
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C1);
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
MSG1 = vsha1su0q_u32(MSG1, MSG2, MSG3);
// Rounds 24-27
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E0, TMP0);
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C1);
MSG1 = vsha1su1q_u32(MSG1, MSG0);
MSG2 = vsha1su0q_u32(MSG2, MSG3, MSG0);
// Rounds 28-31
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C1);
MSG2 = vsha1su1q_u32(MSG2, MSG1);
MSG3 = vsha1su0q_u32(MSG3, MSG0, MSG1);
// Rounds 32-35
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E0, TMP0);
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C2);
MSG3 = vsha1su1q_u32(MSG3, MSG2);
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
// Rounds 36-39
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C2);
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
MSG1 = vsha1su0q_u32(MSG1, MSG2, MSG3);
// Rounds 40-43
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E0, TMP0);
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C2);
MSG1 = vsha1su1q_u32(MSG1, MSG0);
MSG2 = vsha1su0q_u32(MSG2, MSG3, MSG0);
// Rounds 44-47
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E1, TMP1);
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C2);
MSG2 = vsha1su1q_u32(MSG2, MSG1);
MSG3 = vsha1su0q_u32(MSG3, MSG0, MSG1);
// Rounds 48-51
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E0, TMP0);
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C2);
MSG3 = vsha1su1q_u32(MSG3, MSG2);
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
// Rounds 52-55
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E1, TMP1);
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C3);
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
MSG1 = vsha1su0q_u32(MSG1, MSG2, MSG3);
// Rounds 56-59
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1mq_u32(ABCD, E0, TMP0);
TMP0 = vaddq_u32(MSG0, C3);
MSG1 = vsha1su1q_u32(MSG1, MSG0);
MSG2 = vsha1su0q_u32(MSG2, MSG3, MSG0);
// Rounds 60-63
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
TMP1 = vaddq_u32(MSG1, C3);
MSG2 = vsha1su1q_u32(MSG2, MSG1);
MSG3 = vsha1su0q_u32(MSG3, MSG0, MSG1);
// Rounds 64-67
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E0, TMP0);
TMP0 = vaddq_u32(MSG2, C3);
MSG3 = vsha1su1q_u32(MSG3, MSG2);
MSG0 = vsha1su0q_u32(MSG0, MSG1, MSG2);
// Rounds 68-71
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
TMP1 = vaddq_u32(MSG3, C3);
MSG0 = vsha1su1q_u32(MSG0, MSG3);
// Rounds 72-75
E1 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E0, TMP0);
// Rounds 76-79
E0 = vsha1h_u32(vgetq_lane_u32(ABCD, 0));
ABCD = vsha1pq_u32(ABCD, E1, TMP1);
// Add state back
E0 += E0_SAVED;
ABCD = vaddq_u32(ABCD_SAVED, ABCD);
input32 += 64/4;
blocks--;
}
// Save digest
vst1q_u32(&digest[0], ABCD);
digest[4] = E0;
}
#endif
}
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