Nuked almost all trailing whitespace.
[libgcrypt.git] / cipher / md5.c
1 /* md5.c - MD5 Message-Digest Algorithm
2  * Copyright (C) 1995,1996,1998,1999,2001,2002,
3  *               2003  Free Software Foundation, Inc.
4  *
5  * This file is part of Libgcrypt.
6  *
7  * Libgcrypt is free software; you can redistribute it and/or modify
8  * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
9  * published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of
10  * the License, or (at your option) any later version.
11  *
12  * Libgcrypt 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 Lesser General Public License for more details.
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
18  * License along with this program; if not, write to the Free Software
19  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
20  *
21  * According to the definition of MD5 in RFC 1321 from April 1992.
22  * NOTE: This is *not* the same file as the one from glibc.
23  * Written by Ulrich Drepper <drepper@gnu.ai.mit.edu>, 1995.
24  * heavily modified for GnuPG by Werner Koch <wk@gnupg.org>
25  */
26
27 /* Test values:
28  * ""                  D4 1D 8C D9 8F 00 B2 04  E9 80 09 98 EC F8 42 7E
29  * "a"                 0C C1 75 B9 C0 F1 B6 A8  31 C3 99 E2 69 77 26 61
30  * "abc                90 01 50 98 3C D2 4F B0  D6 96 3F 7D 28 E1 7F 72
31  * "message digest"    F9 6B 69 7D 7C B7 93 8D  52 5A 2F 31 AA F1 61 D0
32  */
33
34 #include <config.h>
35 #include <stdio.h>
36 #include <stdlib.h>
37 #include <string.h>
38
39 #include "g10lib.h"
40 #include "cipher.h"
41
42 #include "bithelp.h"
43
44
45 typedef struct {
46     u32 A,B,C,D;          /* chaining variables */
47     u32  nblocks;
48     byte buf[64];
49     int  count;
50 } MD5_CONTEXT;
51
52
53 static void
54 md5_init( void *context )
55 {
56   MD5_CONTEXT *ctx = context;
57
58   ctx->A = 0x67452301;
59   ctx->B = 0xefcdab89;
60   ctx->C = 0x98badcfe;
61   ctx->D = 0x10325476;
62
63   ctx->nblocks = 0;
64   ctx->count = 0;
65 }
66
67
68 /* These are the four functions used in the four steps of the MD5 algorithm
69    and defined in the RFC 1321.  The first function is a little bit optimized
70    (as found in Colin Plumbs public domain implementation).  */
71 /* #define FF(b, c, d) ((b & c) | (~b & d)) */
72 #define FF(b, c, d) (d ^ (b & (c ^ d)))
73 #define FG(b, c, d) FF (d, b, c)
74 #define FH(b, c, d) (b ^ c ^ d)
75 #define FI(b, c, d) (c ^ (b | ~d))
76
77
78 /****************
79  * transform n*64 bytes
80  */
81 static void
82 transform ( MD5_CONTEXT *ctx, const unsigned char *data )
83 {
84   u32 correct_words[16];
85   register u32 A = ctx->A;
86   register u32 B = ctx->B;
87   register u32 C = ctx->C;
88   register u32 D = ctx->D;
89   u32 *cwp = correct_words;
90
91 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
92   {
93     int i;
94     byte *p2, *p1;
95     for(i=0, p1=data, p2=(byte*)correct_words; i < 16; i++, p2 += 4 )
96       {
97         p2[3] = *p1++;
98         p2[2] = *p1++;
99         p2[1] = *p1++;
100         p2[0] = *p1++;
101       }
102   }
103 #else
104   memcpy( correct_words, data, 64 );
105 #endif
106
107
108 #define OP(a, b, c, d, s, T) \
109   do                                       \
110     {                                      \
111       a += FF (b, c, d) + (*cwp++) + T;    \
112       a = rol(a, s);                       \
113       a += b;                              \
114     }                                      \
115   while (0)
116
117   /* Before we start, one word about the strange constants.
118      They are defined in RFC 1321 as
119
120      T[i] = (int) (4294967296.0 * fabs (sin (i))), i=1..64
121   */
122
123   /* Round 1.  */
124   OP (A, B, C, D,  7, 0xd76aa478);
125   OP (D, A, B, C, 12, 0xe8c7b756);
126   OP (C, D, A, B, 17, 0x242070db);
127   OP (B, C, D, A, 22, 0xc1bdceee);
128   OP (A, B, C, D,  7, 0xf57c0faf);
129   OP (D, A, B, C, 12, 0x4787c62a);
130   OP (C, D, A, B, 17, 0xa8304613);
131   OP (B, C, D, A, 22, 0xfd469501);
132   OP (A, B, C, D,  7, 0x698098d8);
133   OP (D, A, B, C, 12, 0x8b44f7af);
134   OP (C, D, A, B, 17, 0xffff5bb1);
135   OP (B, C, D, A, 22, 0x895cd7be);
136   OP (A, B, C, D,  7, 0x6b901122);
137   OP (D, A, B, C, 12, 0xfd987193);
138   OP (C, D, A, B, 17, 0xa679438e);
139   OP (B, C, D, A, 22, 0x49b40821);
140
141 #undef OP
142 #define OP(f, a, b, c, d, k, s, T)  \
143     do                                                                \
144       {                                                               \
145         a += f (b, c, d) + correct_words[k] + T;                      \
146         a = rol(a, s);                                                \
147         a += b;                                                       \
148       }                                                               \
149     while (0)
150
151   /* Round 2.  */
152   OP (FG, A, B, C, D,  1,  5, 0xf61e2562);
153   OP (FG, D, A, B, C,  6,  9, 0xc040b340);
154   OP (FG, C, D, A, B, 11, 14, 0x265e5a51);
155   OP (FG, B, C, D, A,  0, 20, 0xe9b6c7aa);
156   OP (FG, A, B, C, D,  5,  5, 0xd62f105d);
157   OP (FG, D, A, B, C, 10,  9, 0x02441453);
158   OP (FG, C, D, A, B, 15, 14, 0xd8a1e681);
159   OP (FG, B, C, D, A,  4, 20, 0xe7d3fbc8);
160   OP (FG, A, B, C, D,  9,  5, 0x21e1cde6);
161   OP (FG, D, A, B, C, 14,  9, 0xc33707d6);
162   OP (FG, C, D, A, B,  3, 14, 0xf4d50d87);
163   OP (FG, B, C, D, A,  8, 20, 0x455a14ed);
164   OP (FG, A, B, C, D, 13,  5, 0xa9e3e905);
165   OP (FG, D, A, B, C,  2,  9, 0xfcefa3f8);
166   OP (FG, C, D, A, B,  7, 14, 0x676f02d9);
167   OP (FG, B, C, D, A, 12, 20, 0x8d2a4c8a);
168
169   /* Round 3.  */
170   OP (FH, A, B, C, D,  5,  4, 0xfffa3942);
171   OP (FH, D, A, B, C,  8, 11, 0x8771f681);
172   OP (FH, C, D, A, B, 11, 16, 0x6d9d6122);
173   OP (FH, B, C, D, A, 14, 23, 0xfde5380c);
174   OP (FH, A, B, C, D,  1,  4, 0xa4beea44);
175   OP (FH, D, A, B, C,  4, 11, 0x4bdecfa9);
176   OP (FH, C, D, A, B,  7, 16, 0xf6bb4b60);
177   OP (FH, B, C, D, A, 10, 23, 0xbebfbc70);
178   OP (FH, A, B, C, D, 13,  4, 0x289b7ec6);
179   OP (FH, D, A, B, C,  0, 11, 0xeaa127fa);
180   OP (FH, C, D, A, B,  3, 16, 0xd4ef3085);
181   OP (FH, B, C, D, A,  6, 23, 0x04881d05);
182   OP (FH, A, B, C, D,  9,  4, 0xd9d4d039);
183   OP (FH, D, A, B, C, 12, 11, 0xe6db99e5);
184   OP (FH, C, D, A, B, 15, 16, 0x1fa27cf8);
185   OP (FH, B, C, D, A,  2, 23, 0xc4ac5665);
186
187   /* Round 4.  */
188   OP (FI, A, B, C, D,  0,  6, 0xf4292244);
189   OP (FI, D, A, B, C,  7, 10, 0x432aff97);
190   OP (FI, C, D, A, B, 14, 15, 0xab9423a7);
191   OP (FI, B, C, D, A,  5, 21, 0xfc93a039);
192   OP (FI, A, B, C, D, 12,  6, 0x655b59c3);
193   OP (FI, D, A, B, C,  3, 10, 0x8f0ccc92);
194   OP (FI, C, D, A, B, 10, 15, 0xffeff47d);
195   OP (FI, B, C, D, A,  1, 21, 0x85845dd1);
196   OP (FI, A, B, C, D,  8,  6, 0x6fa87e4f);
197   OP (FI, D, A, B, C, 15, 10, 0xfe2ce6e0);
198   OP (FI, C, D, A, B,  6, 15, 0xa3014314);
199   OP (FI, B, C, D, A, 13, 21, 0x4e0811a1);
200   OP (FI, A, B, C, D,  4,  6, 0xf7537e82);
201   OP (FI, D, A, B, C, 11, 10, 0xbd3af235);
202   OP (FI, C, D, A, B,  2, 15, 0x2ad7d2bb);
203   OP (FI, B, C, D, A,  9, 21, 0xeb86d391);
204
205   /* Put checksum in context given as argument.  */
206   ctx->A += A;
207   ctx->B += B;
208   ctx->C += C;
209   ctx->D += D;
210 }
211
212
213
214 /* The routine updates the message-digest context to
215  * account for the presence of each of the characters inBuf[0..inLen-1]
216  * in the message whose digest is being computed.
217  */
218 static void
219 md5_write( void *context, const void *inbuf_arg , size_t inlen)
220 {
221   const unsigned char *inbuf = inbuf_arg;
222   MD5_CONTEXT *hd = context;
223
224   if( hd->count == 64 )  /* flush the buffer */
225     {
226       transform( hd, hd->buf );
227       _gcry_burn_stack (80+6*sizeof(void*));
228       hd->count = 0;
229       hd->nblocks++;
230     }
231   if( !inbuf )
232     return;
233
234   if( hd->count )
235     {
236       for( ; inlen && hd->count < 64; inlen-- )
237         hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
238       md5_write( hd, NULL, 0 );
239       if( !inlen )
240         return;
241     }
242   _gcry_burn_stack (80+6*sizeof(void*));
243
244   while( inlen >= 64 )
245     {
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( void *context)
267 {
268   MD5_CONTEXT *hd = context;
269   u32 t, msb, lsb;
270   byte *p;
271
272   md5_write(hd, NULL, 0); /* flush */;
273
274   t = hd->nblocks;
275   /* multiply by 64 to make a byte count */
276   lsb = t << 6;
277   msb = t >> 26;
278   /* add the count */
279   t = lsb;
280   if( (lsb += hd->count) < t )
281     msb++;
282   /* multiply by 8 to make a bit count */
283   t = lsb;
284   lsb <<= 3;
285   msb <<= 3;
286   msb |= t >> 29;
287
288   if( hd->count < 56 )  /* enough room */
289     {
290       hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad */
291       while( hd->count < 56 )
292         hd->buf[hd->count++] = 0;  /* pad */
293     }
294   else  /* need one extra block */
295     {
296       hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad character */
297       while( hd->count < 64 )
298         hd->buf[hd->count++] = 0;
299       md5_write(hd, NULL, 0);  /* flush */;
300       memset(hd->buf, 0, 56 ); /* fill next block with zeroes */
301     }
302   /* append the 64 bit count */
303   hd->buf[56] = lsb        ;
304   hd->buf[57] = lsb >>  8;
305   hd->buf[58] = lsb >> 16;
306   hd->buf[59] = lsb >> 24;
307   hd->buf[60] = msb        ;
308   hd->buf[61] = msb >>  8;
309   hd->buf[62] = msb >> 16;
310   hd->buf[63] = msb >> 24;
311   transform( hd, hd->buf );
312   _gcry_burn_stack (80+6*sizeof(void*));
313
314   p = hd->buf;
315 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
316 #define X(a) do { *p++ = hd->a      ; *p++ = hd->a >> 8;      \
317                   *p++ = hd->a >> 16; *p++ = hd->a >> 24; } while(0)
318 #else /* little endian */
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( void *context )
331 {
332   MD5_CONTEXT *hd = (MD5_CONTEXT *) context;
333   return hd->buf;
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 static gcry_md_oid_spec_t oid_spec_md5[] =
341   {
342     /* iso.member-body.us.rsadsi.pkcs.pkcs-1.4 (md5WithRSAEncryption) */
343     { "1.2.840.113549.1.1.4" },
344     /* RSADSI digestAlgorithm MD5 */
345     { "1.2.840.113549.2.5" },
346     { NULL },
347   };
348
349 gcry_md_spec_t _gcry_digest_spec_md5 =
350   {
351     "MD5", asn, DIM (asn), oid_spec_md5, 16,
352     md5_init, md5_write, md5_final, md5_read,
353     sizeof (MD5_CONTEXT)
354   };