Applied changes from GnuPG stable.
[libgcrypt.git] / cipher / md5.c
1 /* md5.c - MD5 Message-Digest Algorithm
2  * Copyright (C) 1995, 1996, 1998, 1999, 2001 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 static void
64 burn_stack (int bytes)
65 {
66     char buf[128];
67     
68     memset (buf, 0, sizeof buf);
69     bytes -= sizeof buf;
70     if (bytes > 0)
71         burn_stack (bytes);
72 }
73
74
75
76 /* These are the four functions used in the four steps of the MD5 algorithm
77    and defined in the RFC 1321.  The first function is a little bit optimized
78    (as found in Colin Plumbs public domain implementation).  */
79 /* #define FF(b, c, d) ((b & c) | (~b & d)) */
80 #define FF(b, c, d) (d ^ (b & (c ^ d)))
81 #define FG(b, c, d) FF (d, b, c)
82 #define FH(b, c, d) (b ^ c ^ d)
83 #define FI(b, c, d) (c ^ (b | ~d))
84
85
86 /****************
87  * transform n*64 bytes
88  */
89 static void
90 /*transform( MD5_CONTEXT *ctx, const void *buffer, size_t len )*/
91 transform( MD5_CONTEXT *ctx, byte *data )
92 {
93     u32 correct_words[16];
94     u32 A = ctx->A;
95     u32 B = ctx->B;
96     u32 C = ctx->C;
97     u32 D = ctx->D;
98     u32 *cwp = correct_words;
99
100   #ifdef BIG_ENDIAN_HOST
101     { int i;
102       byte *p2, *p1;
103       for(i=0, p1=data, p2=(byte*)correct_words; i < 16; i++, p2 += 4 ) {
104         p2[3] = *p1++;
105         p2[2] = *p1++;
106         p2[1] = *p1++;
107         p2[0] = *p1++;
108       }
109     }
110   #else
111     memcpy( correct_words, data, 64 );
112   #endif
113
114
115 #define OP(a, b, c, d, s, T)                                        \
116   do                                                                \
117     {                                                               \
118       a += FF (b, c, d) + (*cwp++) + T;             \
119       a = rol(a, s);                                                \
120       a += b;                                                       \
121     }                                                               \
122   while (0)
123
124     /* Before we start, one word about the strange constants.
125        They are defined in RFC 1321 as
126
127        T[i] = (int) (4294967296.0 * fabs (sin (i))), i=1..64
128      */
129
130     /* Round 1.  */
131     OP (A, B, C, D,  7, 0xd76aa478);
132     OP (D, A, B, C, 12, 0xe8c7b756);
133     OP (C, D, A, B, 17, 0x242070db);
134     OP (B, C, D, A, 22, 0xc1bdceee);
135     OP (A, B, C, D,  7, 0xf57c0faf);
136     OP (D, A, B, C, 12, 0x4787c62a);
137     OP (C, D, A, B, 17, 0xa8304613);
138     OP (B, C, D, A, 22, 0xfd469501);
139     OP (A, B, C, D,  7, 0x698098d8);
140     OP (D, A, B, C, 12, 0x8b44f7af);
141     OP (C, D, A, B, 17, 0xffff5bb1);
142     OP (B, C, D, A, 22, 0x895cd7be);
143     OP (A, B, C, D,  7, 0x6b901122);
144     OP (D, A, B, C, 12, 0xfd987193);
145     OP (C, D, A, B, 17, 0xa679438e);
146     OP (B, C, D, A, 22, 0x49b40821);
147
148 #undef OP
149 #define OP(f, a, b, c, d, k, s, T)  \
150     do                                                                \
151       {                                                               \
152         a += f (b, c, d) + correct_words[k] + T;                      \
153         a = rol(a, s);                                                \
154         a += b;                                                       \
155       }                                                               \
156     while (0)
157
158     /* Round 2.  */
159     OP (FG, A, B, C, D,  1,  5, 0xf61e2562);
160     OP (FG, D, A, B, C,  6,  9, 0xc040b340);
161     OP (FG, C, D, A, B, 11, 14, 0x265e5a51);
162     OP (FG, B, C, D, A,  0, 20, 0xe9b6c7aa);
163     OP (FG, A, B, C, D,  5,  5, 0xd62f105d);
164     OP (FG, D, A, B, C, 10,  9, 0x02441453);
165     OP (FG, C, D, A, B, 15, 14, 0xd8a1e681);
166     OP (FG, B, C, D, A,  4, 20, 0xe7d3fbc8);
167     OP (FG, A, B, C, D,  9,  5, 0x21e1cde6);
168     OP (FG, D, A, B, C, 14,  9, 0xc33707d6);
169     OP (FG, C, D, A, B,  3, 14, 0xf4d50d87);
170     OP (FG, B, C, D, A,  8, 20, 0x455a14ed);
171     OP (FG, A, B, C, D, 13,  5, 0xa9e3e905);
172     OP (FG, D, A, B, C,  2,  9, 0xfcefa3f8);
173     OP (FG, C, D, A, B,  7, 14, 0x676f02d9);
174     OP (FG, B, C, D, A, 12, 20, 0x8d2a4c8a);
175
176     /* Round 3.  */
177     OP (FH, A, B, C, D,  5,  4, 0xfffa3942);
178     OP (FH, D, A, B, C,  8, 11, 0x8771f681);
179     OP (FH, C, D, A, B, 11, 16, 0x6d9d6122);
180     OP (FH, B, C, D, A, 14, 23, 0xfde5380c);
181     OP (FH, A, B, C, D,  1,  4, 0xa4beea44);
182     OP (FH, D, A, B, C,  4, 11, 0x4bdecfa9);
183     OP (FH, C, D, A, B,  7, 16, 0xf6bb4b60);
184     OP (FH, B, C, D, A, 10, 23, 0xbebfbc70);
185     OP (FH, A, B, C, D, 13,  4, 0x289b7ec6);
186     OP (FH, D, A, B, C,  0, 11, 0xeaa127fa);
187     OP (FH, C, D, A, B,  3, 16, 0xd4ef3085);
188     OP (FH, B, C, D, A,  6, 23, 0x04881d05);
189     OP (FH, A, B, C, D,  9,  4, 0xd9d4d039);
190     OP (FH, D, A, B, C, 12, 11, 0xe6db99e5);
191     OP (FH, C, D, A, B, 15, 16, 0x1fa27cf8);
192     OP (FH, B, C, D, A,  2, 23, 0xc4ac5665);
193
194     /* Round 4.  */
195     OP (FI, A, B, C, D,  0,  6, 0xf4292244);
196     OP (FI, D, A, B, C,  7, 10, 0x432aff97);
197     OP (FI, C, D, A, B, 14, 15, 0xab9423a7);
198     OP (FI, B, C, D, A,  5, 21, 0xfc93a039);
199     OP (FI, A, B, C, D, 12,  6, 0x655b59c3);
200     OP (FI, D, A, B, C,  3, 10, 0x8f0ccc92);
201     OP (FI, C, D, A, B, 10, 15, 0xffeff47d);
202     OP (FI, B, C, D, A,  1, 21, 0x85845dd1);
203     OP (FI, A, B, C, D,  8,  6, 0x6fa87e4f);
204     OP (FI, D, A, B, C, 15, 10, 0xfe2ce6e0);
205     OP (FI, C, D, A, B,  6, 15, 0xa3014314);
206     OP (FI, B, C, D, A, 13, 21, 0x4e0811a1);
207     OP (FI, A, B, C, D,  4,  6, 0xf7537e82);
208     OP (FI, D, A, B, C, 11, 10, 0xbd3af235);
209     OP (FI, C, D, A, B,  2, 15, 0x2ad7d2bb);
210     OP (FI, B, C, D, A,  9, 21, 0xeb86d391);
211
212     /* Put checksum in context given as argument.  */
213     ctx->A += A;
214     ctx->B += B;
215     ctx->C += C;
216     ctx->D += D;
217 }
218
219
220
221 /* The routine updates the message-digest context to
222  * account for the presence of each of the characters inBuf[0..inLen-1]
223  * in the message whose digest is being computed.
224  */
225 static void
226 md5_write( MD5_CONTEXT *hd, byte *inbuf, size_t inlen)
227 {
228     if( hd->count == 64 ) { /* flush the buffer */
229         transform( hd, hd->buf );
230         burn_stack (80+6*sizeof(void*));
231         hd->count = 0;
232         hd->nblocks++;
233     }
234     if( !inbuf )
235         return;
236     if( hd->count ) {
237         for( ; inlen && hd->count < 64; inlen-- )
238             hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
239         md5_write( hd, NULL, 0 );
240         if( !inlen )
241             return;
242     }
243     burn_stack (80+6*sizeof(void*));
244
245     while( inlen >= 64 ) {
246         transform( hd, inbuf );
247         hd->count = 0;
248         hd->nblocks++;
249         inlen -= 64;
250         inbuf += 64;
251     }
252     for( ; inlen && hd->count < 64; inlen-- )
253         hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
254
255 }
256
257
258
259 /* The routine final terminates the message-digest computation and
260  * ends with the desired message digest in mdContext->digest[0...15].
261  * The handle is prepared for a new MD5 cycle.
262  * Returns 16 bytes representing the digest.
263  */
264
265 static void
266 md5_final( MD5_CONTEXT *hd )
267 {
268     u32 t, msb, lsb;
269     byte *p;
270
271     md5_write(hd, NULL, 0); /* flush */;
272
273     t = hd->nblocks;
274     /* multiply by 64 to make a byte count */
275     lsb = t << 6;
276     msb = t >> 26;
277     /* add the count */
278     t = lsb;
279     if( (lsb += hd->count) < t )
280         msb++;
281     /* multiply by 8 to make a bit count */
282     t = lsb;
283     lsb <<= 3;
284     msb <<= 3;
285     msb |= t >> 29;
286
287     if( hd->count < 56 ) { /* enough room */
288         hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad */
289         while( hd->count < 56 )
290             hd->buf[hd->count++] = 0;  /* pad */
291     }
292     else { /* need one extra block */
293         hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad character */
294         while( hd->count < 64 )
295             hd->buf[hd->count++] = 0;
296         md5_write(hd, NULL, 0);  /* flush */;
297         memset(hd->buf, 0, 56 ); /* fill next block with zeroes */
298     }
299     /* append the 64 bit count */
300     hd->buf[56] = lsb      ;
301     hd->buf[57] = lsb >>  8;
302     hd->buf[58] = lsb >> 16;
303     hd->buf[59] = lsb >> 24;
304     hd->buf[60] = msb      ;
305     hd->buf[61] = msb >>  8;
306     hd->buf[62] = msb >> 16;
307     hd->buf[63] = msb >> 24;
308     transform( hd, hd->buf );
309     burn_stack (80+6*sizeof(void*));
310
311     p = hd->buf;
312   #ifdef BIG_ENDIAN_HOST
313     #define X(a) do { *p++ = hd->##a      ; *p++ = hd->##a >> 8;      \
314                       *p++ = hd->##a >> 16; *p++ = hd->##a >> 24; } while(0)
315   #else /* little endian */
316     /*#define X(a) do { *(u32*)p = hd->##a ; p += 4; } while(0)*/
317     /* Unixware's cpp doesn't like the above construct so we do it his way:
318      * (reported by Allan Clark) */
319     #define X(a) do { *(u32*)p = (*hd).a ; p += 4; } while(0)
320   #endif
321     X(A);
322     X(B);
323     X(C);
324     X(D);
325   #undef X
326
327 }
328
329 static byte *
330 md5_read( MD5_CONTEXT *hd )
331 {
332     return hd->buf;
333 }
334
335 /****************
336  * Return some information about the algorithm.  We need algo here to
337  * distinguish different flavors of the algorithm.
338  * Returns: A pointer to string describing the algorithm or NULL if
339  *          the ALGO is invalid.
340  */
341 static const char *
342 md5_get_info( int algo, size_t *contextsize,
343                byte **r_asnoid, int *r_asnlen, int *r_mdlen,
344                void (**r_init)( void *c ),
345                void (**r_write)( void *c, byte *buf, size_t nbytes ),
346                void (**r_final)( void *c ),
347                byte *(**r_read)( void *c )
348              )
349 {
350     static byte asn[18] = /* Object ID is 1.2.840.113549.2.5 */
351                     { 0x30, 0x20, 0x30, 0x0c, 0x06, 0x08, 0x2a, 0x86,0x48,
352                       0x86, 0xf7, 0x0d, 0x02, 0x05, 0x05, 0x00, 0x04, 0x10 };
353
354     if( algo != 1 )
355         return NULL;
356
357     *contextsize = sizeof(MD5_CONTEXT);
358     *r_asnoid = asn;
359     *r_asnlen = DIM(asn);
360     *r_mdlen = 16;
361     *(void  (**)(MD5_CONTEXT *))r_init                 = md5_init;
362     *(void  (**)(MD5_CONTEXT *, byte*, size_t))r_write = md5_write;
363     *(void  (**)(MD5_CONTEXT *))r_final                = md5_final;
364     *(byte *(**)(MD5_CONTEXT *))r_read                 = md5_read;
365
366     return "MD5";
367 }
368
369
370 #ifndef IS_MODULE
371 static
372 #endif
373 const char * const gnupgext_version = "MD5 ($Revision$)";
374
375 static struct {
376     int class;
377     int version;
378     int  value;
379     void (*func)(void);
380 } func_table[] = {
381     { 10, 1, 0, (void(*)(void))md5_get_info },
382     { 11, 1, 1 },
383 };
384
385
386 #ifndef IS_MODULE
387 static
388 #endif
389 void *
390 gnupgext_enum_func( int what, int *sequence, int *class, int *vers )
391 {
392     void *ret;
393     int i = *sequence;
394
395     do {
396         if( i >= DIM(func_table) || i < 0 )
397             return NULL;
398         *class = func_table[i].class;
399         *vers  = func_table[i].version;
400         switch( *class ) {
401           case 11: case 21: case 31: ret = &func_table[i].value; break;
402           default:                   ret = func_table[i].func; break;
403         }
404         i++;
405     } while( what && what != *class );
406
407     *sequence = i;
408     return ret;
409 }
410
411
412
413
414 #ifndef IS_MODULE
415 void
416 _gcry_md5_constructor(void)
417 {
418     _gcry_register_internal_cipher_extension( gnupgext_version, gnupgext_enum_func );
419 }
420 #endif
421
422
423
424 /* end of file */