]> git.ipfire.org Git - thirdparty/linux.git/commitdiff
lib/crypto: sha2: Add hmac_sha*_init_usingrawkey()
authorEric Biggers <ebiggers@kernel.org>
Fri, 11 Jul 2025 21:58:43 +0000 (14:58 -0700)
committerEric Biggers <ebiggers@kernel.org>
Mon, 14 Jul 2025 15:20:37 +0000 (08:20 -0700)
While the HMAC library functions support both incremental and one-shot
computation and both prepared and raw keys, the combination of raw key
+ incremental was missing.  It turns out that several potential users of
the HMAC library functions (tpm2-sessions.c, smb2transport.c,
trusted_tpm1.c) want exactly that.

Therefore, add the missing functions hmac_sha*_init_usingrawkey().

Implement them in an optimized way that directly initializes the HMAC
context without a separate key preparation step.

Reimplement the one-shot raw key functions hmac_sha*_usingrawkey() on
top of the new functions, which makes them a bit more efficient.

Reviewed-by: Ard Biesheuvel <ardb@kernel.org>
Link: https://lore.kernel.org/r/20250711215844.41715-1-ebiggers@kernel.org
Signed-off-by: Eric Biggers <ebiggers@kernel.org>
include/crypto/sha2.h
lib/crypto/sha256.c
lib/crypto/sha512.c

index e0a08f6addd00e180f80df74a0cfaa8db0a2eea8..15e461e568cca64e455e68211142f9f664c59978 100644 (file)
@@ -247,6 +247,21 @@ static inline void hmac_sha224_init(struct hmac_sha224_ctx *ctx,
        __hmac_sha256_init(&ctx->ctx, &key->key);
 }
 
+/**
+ * hmac_sha224_init_usingrawkey() - Initialize an HMAC-SHA224 context for a new
+ *                                 message, using a raw key
+ * @ctx: (output) the HMAC context to initialize
+ * @raw_key: the raw HMAC-SHA224 key
+ * @raw_key_len: the key length in bytes.  All key lengths are supported.
+ *
+ * If you don't need incremental computation, consider hmac_sha224_usingrawkey()
+ * instead.
+ *
+ * Context: Any context.
+ */
+void hmac_sha224_init_usingrawkey(struct hmac_sha224_ctx *ctx,
+                                 const u8 *raw_key, size_t raw_key_len);
+
 /**
  * hmac_sha224_update() - Update an HMAC-SHA224 context with message data
  * @ctx: the HMAC context to update; must have been initialized
@@ -405,6 +420,21 @@ static inline void hmac_sha256_init(struct hmac_sha256_ctx *ctx,
        __hmac_sha256_init(&ctx->ctx, &key->key);
 }
 
+/**
+ * hmac_sha256_init_usingrawkey() - Initialize an HMAC-SHA256 context for a new
+ *                                 message, using a raw key
+ * @ctx: (output) the HMAC context to initialize
+ * @raw_key: the raw HMAC-SHA256 key
+ * @raw_key_len: the key length in bytes.  All key lengths are supported.
+ *
+ * If you don't need incremental computation, consider hmac_sha256_usingrawkey()
+ * instead.
+ *
+ * Context: Any context.
+ */
+void hmac_sha256_init_usingrawkey(struct hmac_sha256_ctx *ctx,
+                                 const u8 *raw_key, size_t raw_key_len);
+
 /**
  * hmac_sha256_update() - Update an HMAC-SHA256 context with message data
  * @ctx: the HMAC context to update; must have been initialized
@@ -597,6 +627,21 @@ static inline void hmac_sha384_init(struct hmac_sha384_ctx *ctx,
        __hmac_sha512_init(&ctx->ctx, &key->key);
 }
 
+/**
+ * hmac_sha384_init_usingrawkey() - Initialize an HMAC-SHA384 context for a new
+ *                                 message, using a raw key
+ * @ctx: (output) the HMAC context to initialize
+ * @raw_key: the raw HMAC-SHA384 key
+ * @raw_key_len: the key length in bytes.  All key lengths are supported.
+ *
+ * If you don't need incremental computation, consider hmac_sha384_usingrawkey()
+ * instead.
+ *
+ * Context: Any context.
+ */
+void hmac_sha384_init_usingrawkey(struct hmac_sha384_ctx *ctx,
+                                 const u8 *raw_key, size_t raw_key_len);
+
 /**
  * hmac_sha384_update() - Update an HMAC-SHA384 context with message data
  * @ctx: the HMAC context to update; must have been initialized
@@ -755,6 +800,21 @@ static inline void hmac_sha512_init(struct hmac_sha512_ctx *ctx,
        __hmac_sha512_init(&ctx->ctx, &key->key);
 }
 
+/**
+ * hmac_sha512_init_usingrawkey() - Initialize an HMAC-SHA512 context for a new
+ *                                 message, using a raw key
+ * @ctx: (output) the HMAC context to initialize
+ * @raw_key: the raw HMAC-SHA512 key
+ * @raw_key_len: the key length in bytes.  All key lengths are supported.
+ *
+ * If you don't need incremental computation, consider hmac_sha512_usingrawkey()
+ * instead.
+ *
+ * Context: Any context.
+ */
+void hmac_sha512_init_usingrawkey(struct hmac_sha512_ctx *ctx,
+                                 const u8 *raw_key, size_t raw_key_len);
+
 /**
  * hmac_sha512_update() - Update an HMAC-SHA512 context with message data
  * @ctx: the HMAC context to update; must have been initialized
index 808438d4f42787ae0152d1dd65e47cbca5df0361..8fa15165d23e8916885aea6300b44ed555ef56d2 100644 (file)
@@ -263,7 +263,8 @@ EXPORT_SYMBOL(sha256);
 
 /* pre-boot environment (as indicated by __DISABLE_EXPORTS) doesn't need HMAC */
 #ifndef __DISABLE_EXPORTS
-static void __hmac_sha256_preparekey(struct __hmac_sha256_key *key,
+static void __hmac_sha256_preparekey(struct sha256_block_state *istate,
+                                    struct sha256_block_state *ostate,
                                     const u8 *raw_key, size_t raw_key_len,
                                     const struct sha256_block_state *iv)
 {
@@ -283,14 +284,14 @@ static void __hmac_sha256_preparekey(struct __hmac_sha256_key *key,
 
        for (size_t i = 0; i < ARRAY_SIZE(derived_key.w); i++)
                derived_key.w[i] ^= REPEAT_BYTE(HMAC_IPAD_VALUE);
-       key->istate = *iv;
-       sha256_blocks(&key->istate, derived_key.b, 1);
+       *istate = *iv;
+       sha256_blocks(istate, derived_key.b, 1);
 
        for (size_t i = 0; i < ARRAY_SIZE(derived_key.w); i++)
                derived_key.w[i] ^= REPEAT_BYTE(HMAC_OPAD_VALUE ^
                                                HMAC_IPAD_VALUE);
-       key->ostate = *iv;
-       sha256_blocks(&key->ostate, derived_key.b, 1);
+       *ostate = *iv;
+       sha256_blocks(ostate, derived_key.b, 1);
 
        memzero_explicit(&derived_key, sizeof(derived_key));
 }
@@ -298,14 +299,16 @@ static void __hmac_sha256_preparekey(struct __hmac_sha256_key *key,
 void hmac_sha224_preparekey(struct hmac_sha224_key *key,
                            const u8 *raw_key, size_t raw_key_len)
 {
-       __hmac_sha256_preparekey(&key->key, raw_key, raw_key_len, &sha224_iv);
+       __hmac_sha256_preparekey(&key->key.istate, &key->key.ostate,
+                                raw_key, raw_key_len, &sha224_iv);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha224_preparekey);
 
 void hmac_sha256_preparekey(struct hmac_sha256_key *key,
                            const u8 *raw_key, size_t raw_key_len)
 {
-       __hmac_sha256_preparekey(&key->key, raw_key, raw_key_len, &sha256_iv);
+       __hmac_sha256_preparekey(&key->key.istate, &key->key.ostate,
+                                raw_key, raw_key_len, &sha256_iv);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha256_preparekey);
 
@@ -317,6 +320,24 @@ void __hmac_sha256_init(struct __hmac_sha256_ctx *ctx,
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hmac_sha256_init);
 
+void hmac_sha224_init_usingrawkey(struct hmac_sha224_ctx *ctx,
+                                 const u8 *raw_key, size_t raw_key_len)
+{
+       __hmac_sha256_preparekey(&ctx->ctx.sha_ctx.state, &ctx->ctx.ostate,
+                                raw_key, raw_key_len, &sha224_iv);
+       ctx->ctx.sha_ctx.bytecount = SHA256_BLOCK_SIZE;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha224_init_usingrawkey);
+
+void hmac_sha256_init_usingrawkey(struct hmac_sha256_ctx *ctx,
+                                 const u8 *raw_key, size_t raw_key_len)
+{
+       __hmac_sha256_preparekey(&ctx->ctx.sha_ctx.state, &ctx->ctx.ostate,
+                                raw_key, raw_key_len, &sha256_iv);
+       ctx->ctx.sha_ctx.bytecount = SHA256_BLOCK_SIZE;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha256_init_usingrawkey);
+
 static void __hmac_sha256_final(struct __hmac_sha256_ctx *ctx,
                                u8 *out, size_t digest_size)
 {
@@ -376,12 +397,11 @@ void hmac_sha224_usingrawkey(const u8 *raw_key, size_t raw_key_len,
                             const u8 *data, size_t data_len,
                             u8 out[SHA224_DIGEST_SIZE])
 {
-       struct hmac_sha224_key key;
-
-       hmac_sha224_preparekey(&key, raw_key, raw_key_len);
-       hmac_sha224(&key, data, data_len, out);
+       struct hmac_sha224_ctx ctx;
 
-       memzero_explicit(&key, sizeof(key));
+       hmac_sha224_init_usingrawkey(&ctx, raw_key, raw_key_len);
+       hmac_sha224_update(&ctx, data, data_len);
+       hmac_sha224_final(&ctx, out);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha224_usingrawkey);
 
@@ -389,12 +409,11 @@ void hmac_sha256_usingrawkey(const u8 *raw_key, size_t raw_key_len,
                             const u8 *data, size_t data_len,
                             u8 out[SHA256_DIGEST_SIZE])
 {
-       struct hmac_sha256_key key;
-
-       hmac_sha256_preparekey(&key, raw_key, raw_key_len);
-       hmac_sha256(&key, data, data_len, out);
+       struct hmac_sha256_ctx ctx;
 
-       memzero_explicit(&key, sizeof(key));
+       hmac_sha256_init_usingrawkey(&ctx, raw_key, raw_key_len);
+       hmac_sha256_update(&ctx, data, data_len);
+       hmac_sha256_final(&ctx, out);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha256_usingrawkey);
 #endif /* !__DISABLE_EXPORTS */
index d514721491ca08b597ed0951545ff8f452b53fc6..d8062188be98a7f8a26827f7e695090e086f8034 100644 (file)
@@ -249,7 +249,8 @@ void sha512(const u8 *data, size_t len, u8 out[SHA512_DIGEST_SIZE])
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(sha512);
 
-static void __hmac_sha512_preparekey(struct __hmac_sha512_key *key,
+static void __hmac_sha512_preparekey(struct sha512_block_state *istate,
+                                    struct sha512_block_state *ostate,
                                     const u8 *raw_key, size_t raw_key_len,
                                     const struct sha512_block_state *iv)
 {
@@ -269,14 +270,14 @@ static void __hmac_sha512_preparekey(struct __hmac_sha512_key *key,
 
        for (size_t i = 0; i < ARRAY_SIZE(derived_key.w); i++)
                derived_key.w[i] ^= REPEAT_BYTE(HMAC_IPAD_VALUE);
-       key->istate = *iv;
-       sha512_blocks(&key->istate, derived_key.b, 1);
+       *istate = *iv;
+       sha512_blocks(istate, derived_key.b, 1);
 
        for (size_t i = 0; i < ARRAY_SIZE(derived_key.w); i++)
                derived_key.w[i] ^= REPEAT_BYTE(HMAC_OPAD_VALUE ^
                                                HMAC_IPAD_VALUE);
-       key->ostate = *iv;
-       sha512_blocks(&key->ostate, derived_key.b, 1);
+       *ostate = *iv;
+       sha512_blocks(ostate, derived_key.b, 1);
 
        memzero_explicit(&derived_key, sizeof(derived_key));
 }
@@ -284,14 +285,16 @@ static void __hmac_sha512_preparekey(struct __hmac_sha512_key *key,
 void hmac_sha384_preparekey(struct hmac_sha384_key *key,
                            const u8 *raw_key, size_t raw_key_len)
 {
-       __hmac_sha512_preparekey(&key->key, raw_key, raw_key_len, &sha384_iv);
+       __hmac_sha512_preparekey(&key->key.istate, &key->key.ostate,
+                                raw_key, raw_key_len, &sha384_iv);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha384_preparekey);
 
 void hmac_sha512_preparekey(struct hmac_sha512_key *key,
                            const u8 *raw_key, size_t raw_key_len)
 {
-       __hmac_sha512_preparekey(&key->key, raw_key, raw_key_len, &sha512_iv);
+       __hmac_sha512_preparekey(&key->key.istate, &key->key.ostate,
+                                raw_key, raw_key_len, &sha512_iv);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha512_preparekey);
 
@@ -303,6 +306,26 @@ void __hmac_sha512_init(struct __hmac_sha512_ctx *ctx,
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(__hmac_sha512_init);
 
+void hmac_sha384_init_usingrawkey(struct hmac_sha384_ctx *ctx,
+                                 const u8 *raw_key, size_t raw_key_len)
+{
+       __hmac_sha512_preparekey(&ctx->ctx.sha_ctx.state, &ctx->ctx.ostate,
+                                raw_key, raw_key_len, &sha384_iv);
+       ctx->ctx.sha_ctx.bytecount_lo = SHA512_BLOCK_SIZE;
+       ctx->ctx.sha_ctx.bytecount_hi = 0;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha384_init_usingrawkey);
+
+void hmac_sha512_init_usingrawkey(struct hmac_sha512_ctx *ctx,
+                                 const u8 *raw_key, size_t raw_key_len)
+{
+       __hmac_sha512_preparekey(&ctx->ctx.sha_ctx.state, &ctx->ctx.ostate,
+                                raw_key, raw_key_len, &sha512_iv);
+       ctx->ctx.sha_ctx.bytecount_lo = SHA512_BLOCK_SIZE;
+       ctx->ctx.sha_ctx.bytecount_hi = 0;
+}
+EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha512_init_usingrawkey);
+
 static void __hmac_sha512_final(struct __hmac_sha512_ctx *ctx,
                                u8 *out, size_t digest_size)
 {
@@ -362,12 +385,11 @@ void hmac_sha384_usingrawkey(const u8 *raw_key, size_t raw_key_len,
                             const u8 *data, size_t data_len,
                             u8 out[SHA384_DIGEST_SIZE])
 {
-       struct hmac_sha384_key key;
-
-       hmac_sha384_preparekey(&key, raw_key, raw_key_len);
-       hmac_sha384(&key, data, data_len, out);
+       struct hmac_sha384_ctx ctx;
 
-       memzero_explicit(&key, sizeof(key));
+       hmac_sha384_init_usingrawkey(&ctx, raw_key, raw_key_len);
+       hmac_sha384_update(&ctx, data, data_len);
+       hmac_sha384_final(&ctx, out);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha384_usingrawkey);
 
@@ -375,12 +397,11 @@ void hmac_sha512_usingrawkey(const u8 *raw_key, size_t raw_key_len,
                             const u8 *data, size_t data_len,
                             u8 out[SHA512_DIGEST_SIZE])
 {
-       struct hmac_sha512_key key;
-
-       hmac_sha512_preparekey(&key, raw_key, raw_key_len);
-       hmac_sha512(&key, data, data_len, out);
+       struct hmac_sha512_ctx ctx;
 
-       memzero_explicit(&key, sizeof(key));
+       hmac_sha512_init_usingrawkey(&ctx, raw_key, raw_key_len);
+       hmac_sha512_update(&ctx, data, data_len);
+       hmac_sha512_final(&ctx, out);
 }
 EXPORT_SYMBOL_GPL(hmac_sha512_usingrawkey);