cipher/md5.c

   1 /* md5.c - MD5 Message-Digest Algorithm
   2  *      Copyright (C) 1995, 1996, 1998, 1999 Free Software Foundation, Inc.
   3  *
   4  * according to the definition of MD5 in RFC 1321 from April 1992.
   5  * NOTE: This is *not* the same file as the one from glibc.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
   9  * Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
  10  * later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  19  * Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
  20  */
  21 /* Written by Ulrich Drepper <drepper@gnu.ai.mit.edu>, 1995.  */
  22 /* heavily modified for GnuPG by <werner.koch@guug.de> */
  23
  24 /* Test values:
  25  * ""                  D4 1D 8C D9 8F 00 B2 04  E9 80 09 98 EC F8 42 7E
  26  * "a"                 0C C1 75 B9 C0 F1 B6 A8  31 C3 99 E2 69 77 26 61
  27  * "abc                90 01 50 98 3C D2 4F B0  D6 96 3F 7D 28 E1 7F 72
  28  * "message digest"    F9 6B 69 7D 7C B7 93 8D  52 5A 2F 31 AA F1 61 D0
  29  */
  30
  31 #include <config.h>
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <stdlib.h>
  34 #include <string.h>
  35 #include <assert.h>
  36 #include "g10lib.h"
  37 #include "memory.h"
  38 #include "dynload.h"
  39
  40 #include "bithelp.h"
  41
  42
  43 typedef struct {
  44     u32 A,B,C,D;          /* chaining variables */
  45     u32  nblocks;
  46     byte buf[64];
  47     int  count;
  48 } MD5_CONTEXT;
  49
  50
  51 static void
  52 md5_init( MD5_CONTEXT *ctx )
  53 {
  54     ctx->A = 0x67452301;
  55     ctx->B = 0xefcdab89;
  56     ctx->C = 0x98badcfe;
  57     ctx->D = 0x10325476;
  58
  59     ctx->nblocks = 0;
  60     ctx->count = 0;
  61 }
  62
  63
  64
  65
  66 /* These are the four functions used in the four steps of the MD5 algorithm
  67    and defined in the RFC 1321.  The first function is a little bit optimized
  68    (as found in Colin Plumbs public domain implementation).  */
  69 /* #define FF(b, c, d) ((b & c) | (~b & d)) */
  70 #define FF(b, c, d) (d ^ (b & (c ^ d)))
  71 #define FG(b, c, d) FF (d, b, c)
  72 #define FH(b, c, d) (b ^ c ^ d)
  73 #define FI(b, c, d) (c ^ (b | ~d))
  74
  75
  76 /****************
  77  * transform n*64 bytes
  78  */
  79 static void
  80 /*transform( MD5_CONTEXT *ctx, const void *buffer, size_t len )*/
  81 transform( MD5_CONTEXT *ctx, byte *data )
  82 {
  83     u32 correct_words[16];
  84     u32 A = ctx->A;
  85     u32 B = ctx->B;
  86     u32 C = ctx->C;
  87     u32 D = ctx->D;
  88     u32 *cwp = correct_words;
  89
  90   #ifdef BIG_ENDIAN_HOST
  91     { int i;
  92       byte *p2, *p1;
  93       for(i=0, p1=data, p2=(byte*)correct_words; i < 16; i++, p2 += 4 ) {
  94         p2[3] = *p1++;
  95         p2[2] = *p1++;
  96         p2[1] = *p1++;
  97         p2[0] = *p1++;
  98       }
  99     }
 100   #else
 101     memcpy( correct_words, data, 64 );
 102   #endif
 103
 104
 105 #define OP(a, b, c, d, s, T)                                        \
 106   do                                                                \
 107     {                                                               \
 108       a += FF (b, c, d) + (*cwp++) + T;             \
 109       a = rol(a, s);                                                \
 110       a += b;                                                       \
 111     }                                                               \
 112   while (0)
 113
 114     /* Before we start, one word about the strange constants.
 115        They are defined in RFC 1321 as
 116
 117        T[i] = (int) (4294967296.0 * fabs (sin (i))), i=1..64
 118      */
 119
 120     /* Round 1.  */
 121     OP (A, B, C, D,  7, 0xd76aa478);
 122     OP (D, A, B, C, 12, 0xe8c7b756);
 123     OP (C, D, A, B, 17, 0x242070db);
 124     OP (B, C, D, A, 22, 0xc1bdceee);
 125     OP (A, B, C, D,  7, 0xf57c0faf);
 126     OP (D, A, B, C, 12, 0x4787c62a);
 127     OP (C, D, A, B, 17, 0xa8304613);
 128     OP (B, C, D, A, 22, 0xfd469501);
 129     OP (A, B, C, D,  7, 0x698098d8);
 130     OP (D, A, B, C, 12, 0x8b44f7af);
 131     OP (C, D, A, B, 17, 0xffff5bb1);
 132     OP (B, C, D, A, 22, 0x895cd7be);
 133     OP (A, B, C, D,  7, 0x6b901122);
 134     OP (D, A, B, C, 12, 0xfd987193);
 135     OP (C, D, A, B, 17, 0xa679438e);
 136     OP (B, C, D, A, 22, 0x49b40821);
 137
 138 #undef OP
 139 #define OP(f, a, b, c, d, k, s, T)  \
 140     do                                                                \
 141       {                                                               \
 142         a += f (b, c, d) + correct_words[k] + T;                      \
 143         a = rol(a, s);                                                \
 144         a += b;                                                       \
 145       }                                                               \
 146     while (0)
 147
 148     /* Round 2.  */
 149     OP (FG, A, B, C, D,  1,  5, 0xf61e2562);
 150     OP (FG, D, A, B, C,  6,  9, 0xc040b340);
 151     OP (FG, C, D, A, B, 11, 14, 0x265e5a51);
 152     OP (FG, B, C, D, A,  0, 20, 0xe9b6c7aa);
 153     OP (FG, A, B, C, D,  5,  5, 0xd62f105d);
 154     OP (FG, D, A, B, C, 10,  9, 0x02441453);
 155     OP (FG, C, D, A, B, 15, 14, 0xd8a1e681);
 156     OP (FG, B, C, D, A,  4, 20, 0xe7d3fbc8);
 157     OP (FG, A, B, C, D,  9,  5, 0x21e1cde6);
 158     OP (FG, D, A, B, C, 14,  9, 0xc33707d6);
 159     OP (FG, C, D, A, B,  3, 14, 0xf4d50d87);
 160     OP (FG, B, C, D, A,  8, 20, 0x455a14ed);
 161     OP (FG, A, B, C, D, 13,  5, 0xa9e3e905);
 162     OP (FG, D, A, B, C,  2,  9, 0xfcefa3f8);
 163     OP (FG, C, D, A, B,  7, 14, 0x676f02d9);
 164     OP (FG, B, C, D, A, 12, 20, 0x8d2a4c8a);
 165
 166     /* Round 3.  */
 167     OP (FH, A, B, C, D,  5,  4, 0xfffa3942);
 168     OP (FH, D, A, B, C,  8, 11, 0x8771f681);
 169     OP (FH, C, D, A, B, 11, 16, 0x6d9d6122);
 170     OP (FH, B, C, D, A, 14, 23, 0xfde5380c);
 171     OP (FH, A, B, C, D,  1,  4, 0xa4beea44);
 172     OP (FH, D, A, B, C,  4, 11, 0x4bdecfa9);
 173     OP (FH, C, D, A, B,  7, 16, 0xf6bb4b60);
 174     OP (FH, B, C, D, A, 10, 23, 0xbebfbc70);
 175     OP (FH, A, B, C, D, 13,  4, 0x289b7ec6);
 176     OP (FH, D, A, B, C,  0, 11, 0xeaa127fa);
 177     OP (FH, C, D, A, B,  3, 16, 0xd4ef3085);
 178     OP (FH, B, C, D, A,  6, 23, 0x04881d05);
 179     OP (FH, A, B, C, D,  9,  4, 0xd9d4d039);
 180     OP (FH, D, A, B, C, 12, 11, 0xe6db99e5);
 181     OP (FH, C, D, A, B, 15, 16, 0x1fa27cf8);
 182     OP (FH, B, C, D, A,  2, 23, 0xc4ac5665);
 183
 184     /* Round 4.  */
 185     OP (FI, A, B, C, D,  0,  6, 0xf4292244);
 186     OP (FI, D, A, B, C,  7, 10, 0x432aff97);
 187     OP (FI, C, D, A, B, 14, 15, 0xab9423a7);
 188     OP (FI, B, C, D, A,  5, 21, 0xfc93a039);
 189     OP (FI, A, B, C, D, 12,  6, 0x655b59c3);
 190     OP (FI, D, A, B, C,  3, 10, 0x8f0ccc92);
 191     OP (FI, C, D, A, B, 10, 15, 0xffeff47d);
 192     OP (FI, B, C, D, A,  1, 21, 0x85845dd1);
 193     OP (FI, A, B, C, D,  8,  6, 0x6fa87e4f);
 194     OP (FI, D, A, B, C, 15, 10, 0xfe2ce6e0);
 195     OP (FI, C, D, A, B,  6, 15, 0xa3014314);
 196     OP (FI, B, C, D, A, 13, 21, 0x4e0811a1);
 197     OP (FI, A, B, C, D,  4,  6, 0xf7537e82);
 198     OP (FI, D, A, B, C, 11, 10, 0xbd3af235);
 199     OP (FI, C, D, A, B,  2, 15, 0x2ad7d2bb);
 200     OP (FI, B, C, D, A,  9, 21, 0xeb86d391);
 201
 202     /* Put checksum in context given as argument.  */
 203     ctx->A += A;
 204     ctx->B += B;
 205     ctx->C += C;
 206     ctx->D += D;
 207 }
 208
 209
 210
 211 /* The routine updates the message-digest context to
 212  * account for the presence of each of the characters inBuf[0..inLen-1]
 213  * in the message whose digest is being computed.
 214  */
 215 static void
 216 md5_write( MD5_CONTEXT *hd, byte *inbuf, size_t inlen)
 217 {
 218     if( hd->count == 64 ) { /* flush the buffer */
 219         transform( hd, hd->buf );
 220         hd->count = 0;
 221         hd->nblocks++;
 222     }
 223     if( !inbuf )
 224         return;
 225     if( hd->count ) {
 226         for( ; inlen && hd->count < 64; inlen-- )
 227             hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
 228         md5_write( hd, NULL, 0 );
 229         if( !inlen )
 230             return;
 231     }
 232
 233     while( inlen >= 64 ) {
 234         transform( hd, inbuf );
 235         hd->count = 0;
 236         hd->nblocks++;
 237         inlen -= 64;
 238         inbuf += 64;
 239     }
 240     for( ; inlen && hd->count < 64; inlen-- )
 241         hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
 242
 243 }
 244
 245
 246
 247 /* The routine final terminates the message-digest computation and
 248  * ends with the desired message digest in mdContext->digest[0...15].
 249  * The handle is prepared for a new MD5 cycle.
 250  * Returns 16 bytes representing the digest.
 251  */
 252
 253 static void
 254 md5_final( MD5_CONTEXT *hd )
 255 {
 256     u32 t, msb, lsb;
 257     byte *p;
 258
 259     md5_write(hd, NULL, 0); /* flush */;
 260
 261     msb = 0;
 262     t = hd->nblocks;
 263     if( (lsb = t << 6) < t ) /* multiply by 64 to make a byte count */
 264         msb++;
 265     msb += t >> 26;
 266     t = lsb;
 267     if( (lsb = t + hd->count) < t ) /* add the count */
 268         msb++;
 269     t = lsb;
 270     if( (lsb = t << 3) < t ) /* multiply by 8 to make a bit count */
 271         msb++;
 272     msb += t >> 29;
 273
 274     if( hd->count < 56 ) { /* enough room */
 275         hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad */
 276         while( hd->count < 56 )
 277             hd->buf[hd->count++] = 0;  /* pad */
 278     }
 279     else { /* need one extra block */
 280         hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad character */
 281         while( hd->count < 64 )
 282             hd->buf[hd->count++] = 0;
 283         md5_write(hd, NULL, 0);  /* flush */;
 284         memset(hd->buf, 0, 56 ); /* fill next block with zeroes */
 285     }
 286     /* append the 64 bit count */
 287     hd->buf[56] = lsb      ;
 288     hd->buf[57] = lsb >>  8;
 289     hd->buf[58] = lsb >> 16;
 290     hd->buf[59] = lsb >> 24;
 291     hd->buf[60] = msb      ;
 292     hd->buf[61] = msb >>  8;
 293     hd->buf[62] = msb >> 16;
 294     hd->buf[63] = msb >> 24;
 295     transform( hd, hd->buf );
 296
 297     p = hd->buf;
 298   #ifdef BIG_ENDIAN_HOST
 299     #define X(a) do { *p++ = hd->##a      ; *p++ = hd->##a >> 8;      \
 300                       *p++ = hd->##a >> 16; *p++ = hd->##a >> 24; } while(0)
 301   #else /* little endian */
 302     /*#define X(a) do { *(u32*)p = hd->##a ; p += 4; } while(0)*/
 303     /* Unixware's cpp doesn't like the above construct so we do it his way:
 304      * (reported by Allan Clark) */
 305     #define X(a) do { *(u32*)p = (*hd).a ; p += 4; } while(0)
 306   #endif
 307     X(A);
 308     X(B);
 309     X(C);
 310     X(D);
 311   #undef X
 312
 313 }
 314
 315 static byte *
 316 md5_read( MD5_CONTEXT *hd )
 317 {
 318     return hd->buf;
 319 }
 320
 321 /****************
 322  * Return some information about the algorithm.  We need algo here to
 323  * distinguish different flavors of the algorithm.
 324  * Returns: A pointer to string describing the algorithm or NULL if
 325  *          the ALGO is invalid.
 326  */
 327 static const char *
 328 md5_get_info( int algo, size_t *contextsize,
 329                byte **r_asnoid, int *r_asnlen, int *r_mdlen,
 330                void (**r_init)( void *c ),
 331                void (**r_write)( void *c, byte *buf, size_t nbytes ),
 332                void (**r_final)( void *c ),
 333                byte *(**r_read)( void *c )
 334              )
 335 {
 336     static byte asn[18] = /* Object ID is 1.2.840.113549.2.5 */
 337                     { 0x30, 0x20, 0x30, 0x0c, 0x06, 0x08, 0x2a, 0x86,0x48,
 338                       0x86, 0xf7, 0x0d, 0x02, 0x05, 0x05, 0x00, 0x04, 0x10 };
 339
 340     if( algo != 1 )
 341         return NULL;
 342
 343     *contextsize = sizeof(MD5_CONTEXT);
 344     *r_asnoid = asn;
 345     *r_asnlen = DIM(asn);
 346     *r_mdlen = 16;
 347     *r_init  = (void (*)(void *))md5_init;
 348     *r_write = (void (*)(void *, byte*, size_t))md5_write;
 349     *r_final = (void (*)(void *))md5_final;
 350     *r_read  = (byte *(*)(void *))md5_read;
 351
 352     return "MD5";
 353 }
 354
 355
 356 #ifndef IS_MODULE
 357 static
 358 #endif
 359 const char * const gnupgext_version = "MD5 ($Revision$)";
 360
 361 static struct {
 362     int class;
 363     int version;
 364     int  value;
 365     void (*func)(void);
 366 } func_table[] = {
 367     { 10, 1, 0, (void(*)(void))md5_get_info },
 368     { 11, 1, 1 },
 369 };
 370
 371
 372 #ifndef IS_MODULE
 373 static
 374 #endif
 375 void *
 376 gnupgext_enum_func( int what, int *sequence, int *class, int *vers )
 377 {
 378     void *ret;
 379     int i = *sequence;
 380
 381     do {
 382         if( i >= DIM(func_table) || i < 0 )
 383             return NULL;
 384         *class = func_table[i].class;
 385         *vers  = func_table[i].version;
 386         switch( *class ) {
 387           case 11: case 21: case 31: ret = &func_table[i].value; break;
 388           default:                   ret = func_table[i].func; break;
 389         }
 390         i++;
 391     } while( what && what != *class );
 392
 393     *sequence = i;
 394     return ret;
 395 }
 396
 397
 398
 399
 400 #ifndef IS_MODULE
 401 void
 402 md5_constructor(void)
 403 {
 404     register_internal_cipher_extension( gnupgext_version, gnupgext_enum_func );
 405 }
 406 #endif
 407
 408
 409
 410 /* end of file */