xref: /linux/include/linux/siphash.h (revision 1ae2324f732c9c4e2fa4ebd885fa1001b70d52e1)
12c956a60SJason A. Donenfeld /* Copyright (C) 2016 Jason A. Donenfeld <Jason@zx2c4.com>. All Rights Reserved.
22c956a60SJason A. Donenfeld  *
32c956a60SJason A. Donenfeld  * This file is provided under a dual BSD/GPLv2 license.
42c956a60SJason A. Donenfeld  *
52c956a60SJason A. Donenfeld  * SipHash: a fast short-input PRF
62c956a60SJason A. Donenfeld  * https://131002.net/siphash/
72c956a60SJason A. Donenfeld  *
8*1ae2324fSJason A. Donenfeld  * This implementation is specifically for SipHash2-4 for a secure PRF
9*1ae2324fSJason A. Donenfeld  * and HalfSipHash1-3/SipHash1-3 for an insecure PRF only suitable for
10*1ae2324fSJason A. Donenfeld  * hashtables.
112c956a60SJason A. Donenfeld  */
122c956a60SJason A. Donenfeld 
132c956a60SJason A. Donenfeld #ifndef _LINUX_SIPHASH_H
142c956a60SJason A. Donenfeld #define _LINUX_SIPHASH_H
152c956a60SJason A. Donenfeld 
162c956a60SJason A. Donenfeld #include <linux/types.h>
172c956a60SJason A. Donenfeld #include <linux/kernel.h>
182c956a60SJason A. Donenfeld 
192c956a60SJason A. Donenfeld #define SIPHASH_ALIGNMENT __alignof__(u64)
202c956a60SJason A. Donenfeld typedef struct {
212c956a60SJason A. Donenfeld 	u64 key[2];
222c956a60SJason A. Donenfeld } siphash_key_t;
232c956a60SJason A. Donenfeld 
242c956a60SJason A. Donenfeld u64 __siphash_aligned(const void *data, size_t len, const siphash_key_t *key);
252c956a60SJason A. Donenfeld #ifndef CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS
262c956a60SJason A. Donenfeld u64 __siphash_unaligned(const void *data, size_t len, const siphash_key_t *key);
272c956a60SJason A. Donenfeld #endif
282c956a60SJason A. Donenfeld 
292c956a60SJason A. Donenfeld u64 siphash_1u64(const u64 a, const siphash_key_t *key);
302c956a60SJason A. Donenfeld u64 siphash_2u64(const u64 a, const u64 b, const siphash_key_t *key);
312c956a60SJason A. Donenfeld u64 siphash_3u64(const u64 a, const u64 b, const u64 c,
322c956a60SJason A. Donenfeld 		 const siphash_key_t *key);
332c956a60SJason A. Donenfeld u64 siphash_4u64(const u64 a, const u64 b, const u64 c, const u64 d,
342c956a60SJason A. Donenfeld 		 const siphash_key_t *key);
352c956a60SJason A. Donenfeld u64 siphash_1u32(const u32 a, const siphash_key_t *key);
362c956a60SJason A. Donenfeld u64 siphash_3u32(const u32 a, const u32 b, const u32 c,
372c956a60SJason A. Donenfeld 		 const siphash_key_t *key);
382c956a60SJason A. Donenfeld 
392c956a60SJason A. Donenfeld static inline u64 siphash_2u32(const u32 a, const u32 b,
402c956a60SJason A. Donenfeld 			       const siphash_key_t *key)
412c956a60SJason A. Donenfeld {
422c956a60SJason A. Donenfeld 	return siphash_1u64((u64)b << 32 | a, key);
432c956a60SJason A. Donenfeld }
442c956a60SJason A. Donenfeld static inline u64 siphash_4u32(const u32 a, const u32 b, const u32 c,
452c956a60SJason A. Donenfeld 			       const u32 d, const siphash_key_t *key)
462c956a60SJason A. Donenfeld {
472c956a60SJason A. Donenfeld 	return siphash_2u64((u64)b << 32 | a, (u64)d << 32 | c, key);
482c956a60SJason A. Donenfeld }
492c956a60SJason A. Donenfeld 
502c956a60SJason A. Donenfeld 
512c956a60SJason A. Donenfeld static inline u64 ___siphash_aligned(const __le64 *data, size_t len,
522c956a60SJason A. Donenfeld 				     const siphash_key_t *key)
532c956a60SJason A. Donenfeld {
542c956a60SJason A. Donenfeld 	if (__builtin_constant_p(len) && len == 4)
552c956a60SJason A. Donenfeld 		return siphash_1u32(le32_to_cpup((const __le32 *)data), key);
562c956a60SJason A. Donenfeld 	if (__builtin_constant_p(len) && len == 8)
572c956a60SJason A. Donenfeld 		return siphash_1u64(le64_to_cpu(data[0]), key);
582c956a60SJason A. Donenfeld 	if (__builtin_constant_p(len) && len == 16)
592c956a60SJason A. Donenfeld 		return siphash_2u64(le64_to_cpu(data[0]), le64_to_cpu(data[1]),
602c956a60SJason A. Donenfeld 				    key);
612c956a60SJason A. Donenfeld 	if (__builtin_constant_p(len) && len == 24)
622c956a60SJason A. Donenfeld 		return siphash_3u64(le64_to_cpu(data[0]), le64_to_cpu(data[1]),
632c956a60SJason A. Donenfeld 				    le64_to_cpu(data[2]), key);
642c956a60SJason A. Donenfeld 	if (__builtin_constant_p(len) && len == 32)
652c956a60SJason A. Donenfeld 		return siphash_4u64(le64_to_cpu(data[0]), le64_to_cpu(data[1]),
662c956a60SJason A. Donenfeld 				    le64_to_cpu(data[2]), le64_to_cpu(data[3]),
672c956a60SJason A. Donenfeld 				    key);
682c956a60SJason A. Donenfeld 	return __siphash_aligned(data, len, key);
692c956a60SJason A. Donenfeld }
702c956a60SJason A. Donenfeld 
712c956a60SJason A. Donenfeld /**
722c956a60SJason A. Donenfeld  * siphash - compute 64-bit siphash PRF value
732c956a60SJason A. Donenfeld  * @data: buffer to hash
742c956a60SJason A. Donenfeld  * @size: size of @data
752c956a60SJason A. Donenfeld  * @key: the siphash key
762c956a60SJason A. Donenfeld  */
772c956a60SJason A. Donenfeld static inline u64 siphash(const void *data, size_t len,
782c956a60SJason A. Donenfeld 			  const siphash_key_t *key)
792c956a60SJason A. Donenfeld {
802c956a60SJason A. Donenfeld #ifndef CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS
812c956a60SJason A. Donenfeld 	if (!IS_ALIGNED((unsigned long)data, SIPHASH_ALIGNMENT))
822c956a60SJason A. Donenfeld 		return __siphash_unaligned(data, len, key);
832c956a60SJason A. Donenfeld #endif
842c956a60SJason A. Donenfeld 	return ___siphash_aligned(data, len, key);
852c956a60SJason A. Donenfeld }
862c956a60SJason A. Donenfeld 
87*1ae2324fSJason A. Donenfeld #define HSIPHASH_ALIGNMENT __alignof__(unsigned long)
88*1ae2324fSJason A. Donenfeld typedef struct {
89*1ae2324fSJason A. Donenfeld 	unsigned long key[2];
90*1ae2324fSJason A. Donenfeld } hsiphash_key_t;
91*1ae2324fSJason A. Donenfeld 
92*1ae2324fSJason A. Donenfeld u32 __hsiphash_aligned(const void *data, size_t len,
93*1ae2324fSJason A. Donenfeld 		       const hsiphash_key_t *key);
94*1ae2324fSJason A. Donenfeld #ifndef CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS
95*1ae2324fSJason A. Donenfeld u32 __hsiphash_unaligned(const void *data, size_t len,
96*1ae2324fSJason A. Donenfeld 			 const hsiphash_key_t *key);
97*1ae2324fSJason A. Donenfeld #endif
98*1ae2324fSJason A. Donenfeld 
99*1ae2324fSJason A. Donenfeld u32 hsiphash_1u32(const u32 a, const hsiphash_key_t *key);
100*1ae2324fSJason A. Donenfeld u32 hsiphash_2u32(const u32 a, const u32 b, const hsiphash_key_t *key);
101*1ae2324fSJason A. Donenfeld u32 hsiphash_3u32(const u32 a, const u32 b, const u32 c,
102*1ae2324fSJason A. Donenfeld 		  const hsiphash_key_t *key);
103*1ae2324fSJason A. Donenfeld u32 hsiphash_4u32(const u32 a, const u32 b, const u32 c, const u32 d,
104*1ae2324fSJason A. Donenfeld 		  const hsiphash_key_t *key);
105*1ae2324fSJason A. Donenfeld 
106*1ae2324fSJason A. Donenfeld static inline u32 ___hsiphash_aligned(const __le32 *data, size_t len,
107*1ae2324fSJason A. Donenfeld 				      const hsiphash_key_t *key)
108*1ae2324fSJason A. Donenfeld {
109*1ae2324fSJason A. Donenfeld 	if (__builtin_constant_p(len) && len == 4)
110*1ae2324fSJason A. Donenfeld 		return hsiphash_1u32(le32_to_cpu(data[0]), key);
111*1ae2324fSJason A. Donenfeld 	if (__builtin_constant_p(len) && len == 8)
112*1ae2324fSJason A. Donenfeld 		return hsiphash_2u32(le32_to_cpu(data[0]), le32_to_cpu(data[1]),
113*1ae2324fSJason A. Donenfeld 				     key);
114*1ae2324fSJason A. Donenfeld 	if (__builtin_constant_p(len) && len == 12)
115*1ae2324fSJason A. Donenfeld 		return hsiphash_3u32(le32_to_cpu(data[0]), le32_to_cpu(data[1]),
116*1ae2324fSJason A. Donenfeld 				     le32_to_cpu(data[2]), key);
117*1ae2324fSJason A. Donenfeld 	if (__builtin_constant_p(len) && len == 16)
118*1ae2324fSJason A. Donenfeld 		return hsiphash_4u32(le32_to_cpu(data[0]), le32_to_cpu(data[1]),
119*1ae2324fSJason A. Donenfeld 				     le32_to_cpu(data[2]), le32_to_cpu(data[3]),
120*1ae2324fSJason A. Donenfeld 				     key);
121*1ae2324fSJason A. Donenfeld 	return __hsiphash_aligned(data, len, key);
122*1ae2324fSJason A. Donenfeld }
123*1ae2324fSJason A. Donenfeld 
124*1ae2324fSJason A. Donenfeld /**
125*1ae2324fSJason A. Donenfeld  * hsiphash - compute 32-bit hsiphash PRF value
126*1ae2324fSJason A. Donenfeld  * @data: buffer to hash
127*1ae2324fSJason A. Donenfeld  * @size: size of @data
128*1ae2324fSJason A. Donenfeld  * @key: the hsiphash key
129*1ae2324fSJason A. Donenfeld  */
130*1ae2324fSJason A. Donenfeld static inline u32 hsiphash(const void *data, size_t len,
131*1ae2324fSJason A. Donenfeld 			   const hsiphash_key_t *key)
132*1ae2324fSJason A. Donenfeld {
133*1ae2324fSJason A. Donenfeld #ifndef CONFIG_HAVE_EFFICIENT_UNALIGNED_ACCESS
134*1ae2324fSJason A. Donenfeld 	if (!IS_ALIGNED((unsigned long)data, HSIPHASH_ALIGNMENT))
135*1ae2324fSJason A. Donenfeld 		return __hsiphash_unaligned(data, len, key);
136*1ae2324fSJason A. Donenfeld #endif
137*1ae2324fSJason A. Donenfeld 	return ___hsiphash_aligned(data, len, key);
138*1ae2324fSJason A. Donenfeld }
139*1ae2324fSJason A. Donenfeld 
1402c956a60SJason A. Donenfeld #endif /* _LINUX_SIPHASH_H */
141