p2pool/bitcoin/sha256.py

   1 from __future__ import division
   2
   3 import struct
   4
   5 initial_state = struct.pack('>8I', 0x6a09e667, 0xbb67ae85, 0x3c6ef372, 0xa54ff53a, 0x510e527f, 0x9b05688c, 0x1f83d9ab, 0x5be0cd19)
   6 k = [
   7     0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,
   8     0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,
   9     0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,
  10     0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,
  11     0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,
  12     0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,
  13     0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,
  14     0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2,
  15 ]
  16
  17 def process(chunk, state=initial_state):
  18     def rightrotate(x, n):
  19         return (x >> n) | (x << 32 - n) % 2**32
  20
  21     assert len(chunk) == 512//8
  22     w = list(struct.unpack('>16I', chunk))
  23
  24     assert len(state) == 256//8
  25     state = struct.unpack('>8I', state)
  26
  27     for i in xrange(16, 64):
  28         s0 = rightrotate(w[i-15], 7) ^ rightrotate(w[i-15], 18) ^ (w[i-15] >> 3)
  29         s1 = rightrotate(w[i-2], 17) ^ rightrotate(w[i-2], 19) ^ (w[i-2] >> 10)
  30         w.append((w[i-16] + s0 + w[i-7] + s1) % 2**32)
  31
  32     a, b, c, d, e, f, g, h = state
  33
  34     for i in xrange(64):
  35         s0 = rightrotate(a, 2) ^ rightrotate(a, 13) ^ rightrotate(a, 22)
  36         maj = (a & b) ^ (a & c) ^ (b & c)
  37         t2 = (s0 + maj) % 2**32
  38         s1 = rightrotate(e, 6) ^ rightrotate(e, 11) ^ rightrotate(e, 25)
  39         ch = (e & f) ^ (~e & g)
  40         t1 = (h + s1 + ch + k[i] + w[i]) % 2**32
  41
  42         h = g
  43         g = f
  44         f = e
  45         e = (d + t1) % 2**32
  46         d = c
  47         c = b
  48         b = a
  49         a = (t1 + t2) % 2**32
  50
  51     state = [(x + y) % 2**32 for x, y in zip(state, [a, b, c, d, e, f, g, h])]
  52
  53     return struct.pack('>8I', *state)
  54
  55 class sha256(object):
  56     digest_size = 256//8
  57     block_size = 512//8
  58
  59     def __init__(self, data='', _=(initial_state, '', 0)):
  60         self.state, self.buf, self.length = _
  61         self.update(data)
  62
  63     def update(self, data):
  64         state = self.state
  65         buf = self.buf + data
  66
  67         chunks = [buf[i:i + self.block_size] for i in xrange(0, len(buf) + 1, self.block_size)]
  68         for chunk in chunks[:-1]:
  69             state = process(chunk, state)
  70
  71         self.state = state
  72         self.buf = chunks[-1]
  73
  74         self.length += 8*len(data)
  75
  76     def copy(self, data=''):
  77         return self.__class__(data, (self.state, self.buf, self.length))
  78
  79     def digest(self):
  80         state = self.state
  81         buf = self.buf + '\x80' + '\x00'*((self.block_size - 9 - len(self.buf)) % self.block_size) + struct.pack('>Q', self.length)
  82
  83         for chunk in [buf[i:i + self.block_size] for i in xrange(0, len(buf), self.block_size)]:
  84             state = process(chunk, state)
  85
  86         return state
  87
  88     def hexdigest(self):
  89         return self.digest().encode('hex')
  90
  91 if __name__ == '__main__':
  92     import hashlib
  93     import random
  94     for test in ['', 'a', 'b', 'abc', 'abc'*50, 'hello world']:
  95         print test
  96         print sha256(test).hexdigest()
  97         print hashlib.sha256(test).hexdigest()
  98         print
  99     def random_str(l):
 100         return ''.join(chr(random.randrange(256)) for i in xrange(l))
 101     for length in xrange(1500):
 102         test = random_str(length)
 103         a = sha256(test).hexdigest()
 104         b = hashlib.sha256(test).hexdigest()
 105         print length, a, b
 106         if a != b:
 107             print 'ERROR!'
 108             raise ValueError()
 109     while True:
 110         test = random_str(int(random.expovariate(1/1000)))
 111         test2 = random_str(int(random.expovariate(1/1000)))
 112
 113         a = sha256(test)
 114         a = a.copy()
 115         a.update(test2)
 116         a = a.hexdigest()
 117
 118         b = hashlib.sha256(test)
 119         b = b.copy()
 120         b.update(test2)
 121         b = b.hexdigest()
 122         print a, b
 123         if a != b:
 124             print 'ERROR!'
 125             raise ValueError()