sys/kern/md5c.c

   1 /*
   2  * MD5C.C - RSA Data Security, Inc., MD5 message-digest algorithm
   3  *
   4  * Copyright (C) 1991-2, RSA Data Security, Inc. Created 1991. All
   5  * rights reserved.
   6  *
   7  * License to copy and use this software is granted provided that it
   8  * is identified as the "RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest
   9  * Algorithm" in all material mentioning or referencing this software
  10  * or this function.
  11  *
  12  * License is also granted to make and use derivative works provided
  13  * that such works are identified as "derived from the RSA Data
  14  * Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" in all material
  15  * mentioning or referencing the derived work.
  16  *
  17  * RSA Data Security, Inc. makes no representations concerning either
  18  * the merchantability of this software or the suitability of this
  19  * software for any particular purpose. It is provided "as is"
  20  * without express or implied warranty of any kind.
  21  *
  22  * These notices must be retained in any copies of any part of this
  23  * documentation and/or software.
  24  *
  25  * This code is the same as the code published by RSA Inc.  It has been
  26  * edited for clarity and style only.
  27  */
  28
  29 /*
  30  * This file should be kept in sync with src/lib/libmd/md5c.c
  31  */
  32 #include <sys/cdefs.h>
  33 __FBSDID("$FreeBSD$");
  34
  35 #include <sys/types.h>
  36
  37 #ifdef _KERNEL
  38 #include <sys/systm.h>
  39 #else
  40 #include <string.h>
  41 #endif
  42
  43 #include <machine/endian.h>
  44 #include <sys/endian.h>
  45 #include <sys/md5.h>
  46
  47 static void MD5Transform(u_int32_t [4], const unsigned char [64]);
  48
  49 #ifdef _KERNEL
  50 #define memset(x,y,z)   bzero(x,z);
  51 #define memcpy(x,y,z)   bcopy(y, x, z)
  52 #endif
  53
  54 #if (BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN)
  55 #define Encode memcpy
  56 #define Decode memcpy
  57 #else
  58
  59 /*
  60  * Encodes input (u_int32_t) into output (unsigned char). Assumes len is
  61  * a multiple of 4.
  62  */
  63
  64 static void
  65 Encode (unsigned char *output, u_int32_t *input, unsigned int len)
  66 {
  67         unsigned int i;
  68         u_int32_t *op = (u_int32_t *)output;
  69
  70         for (i = 0; i < len / 4; i++)
  71                 op[i] = htole32(input[i]);
  72 }
  73
  74 /*
  75  * Decodes input (unsigned char) into output (u_int32_t). Assumes len is
  76  * a multiple of 4.
  77  */
  78
  79 static void
  80 Decode (u_int32_t *output, const unsigned char *input, unsigned int len)
  81 {
  82         unsigned int i;
  83         const u_int32_t *ip = (const u_int32_t *)input;
  84
  85         for (i = 0; i < len / 4; i++)
  86                 output[i] = le32toh(ip[i]);
  87 }
  88 #endif
  89
  90 static unsigned char PADDING[64] = {
  91   0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  92   0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  93   0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  94 };
  95
  96 /* F, G, H and I are basic MD5 functions. */
  97 #define F(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))
  98 #define G(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))
  99 #define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
 100 #define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | (~z)))
 101
 102 /* ROTATE_LEFT rotates x left n bits. */
 103 #define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))
 104
 105 /*
 106  * FF, GG, HH, and II transformations for rounds 1, 2, 3, and 4.
 107  * Rotation is separate from addition to prevent recomputation.
 108  */
 109 #define FF(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 110         (a) += F ((b), (c), (d)) + (x) + (u_int32_t)(ac); \
 111         (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 112         (a) += (b); \
 113         }
 114 #define GG(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 115         (a) += G ((b), (c), (d)) + (x) + (u_int32_t)(ac); \
 116         (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 117         (a) += (b); \
 118         }
 119 #define HH(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 120         (a) += H ((b), (c), (d)) + (x) + (u_int32_t)(ac); \
 121         (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 122         (a) += (b); \
 123         }
 124 #define II(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 125         (a) += I ((b), (c), (d)) + (x) + (u_int32_t)(ac); \
 126         (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 127         (a) += (b); \
 128         }
 129
 130 /* MD5 initialization. Begins an MD5 operation, writing a new context. */
 131
 132 void
 133 MD5Init (context)
 134         MD5_CTX *context;
 135 {
 136
 137         context->count[0] = context->count[1] = 0;
 138
 139         /* Load magic initialization constants.  */
 140         context->state[0] = 0x67452301;
 141         context->state[1] = 0xefcdab89;
 142         context->state[2] = 0x98badcfe;
 143         context->state[3] = 0x10325476;
 144 }
 145
 146 /*
 147  * MD5 block update operation. Continues an MD5 message-digest
 148  * operation, processing another message block, and updating the
 149  * context.
 150  */
 151
 152 void
 153 MD5Update (context, input, inputLen)
 154         MD5_CTX *context;
 155         const unsigned char *input;
 156         unsigned int inputLen;
 157 {
 158         unsigned int i, index, partLen;
 159
 160         /* Compute number of bytes mod 64 */
 161         index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3F);
 162
 163         /* Update number of bits */
 164         if ((context->count[0] += ((u_int32_t)inputLen << 3))
 165             < ((u_int32_t)inputLen << 3))
 166                 context->count[1]++;
 167         context->count[1] += ((u_int32_t)inputLen >> 29);
 168
 169         partLen = 64 - index;
 170
 171         /* Transform as many times as possible. */
 172         if (inputLen >= partLen) {
 173                 memcpy((void *)&context->buffer[index], (const void *)input,
 174                     partLen);
 175                 MD5Transform (context->state, context->buffer);
 176
 177                 for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64)
 178                         MD5Transform (context->state, &input[i]);
 179
 180                 index = 0;
 181         }
 182         else
 183                 i = 0;
 184
 185         /* Buffer remaining input */
 186         memcpy ((void *)&context->buffer[index], (const void *)&input[i],
 187             inputLen-i);
 188 }
 189
 190 /*
 191  * MD5 padding. Adds padding followed by original length.
 192  */
 193
 194 void
 195 MD5Pad (context)
 196         MD5_CTX *context;
 197 {
 198         unsigned char bits[8];
 199         unsigned int index, padLen;
 200
 201         /* Save number of bits */
 202         Encode (bits, context->count, 8);
 203
 204         /* Pad out to 56 mod 64. */
 205         index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3f);
 206         padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
 207         MD5Update (context, PADDING, padLen);
 208
 209         /* Append length (before padding) */
 210         MD5Update (context, bits, 8);
 211 }
 212
 213 /*
 214  * MD5 finalization. Ends an MD5 message-digest operation, writing the
 215  * the message digest and zeroizing the context.
 216  */
 217
 218 void
 219 MD5Final (digest, context)
 220         unsigned char digest[16];
 221         MD5_CTX *context;
 222 {
 223         /* Do padding. */
 224         MD5Pad (context);
 225
 226         /* Store state in digest */
 227         Encode (digest, context->state, 16);
 228
 229         /* Zeroize sensitive information. */
 230         memset ((void *)context, 0, sizeof (*context));
 231 }
 232
 233 /* MD5 basic transformation. Transforms state based on block. */
 234
 235 static void
 236 MD5Transform (state, block)
 237         u_int32_t state[4];
 238         const unsigned char block[64];
 239 {
 240         u_int32_t a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], x[16];
 241
 242         Decode (x, block, 64);
 243
 244         /* Round 1 */
 245 #define S11 7
 246 #define S12 12
 247 #define S13 17
 248 #define S14 22
 249         FF (a, b, c, d, x[ 0], S11, 0xd76aa478); /* 1 */
 250         FF (d, a, b, c, x[ 1], S12, 0xe8c7b756); /* 2 */
 251         FF (c, d, a, b, x[ 2], S13, 0x242070db); /* 3 */
 252         FF (b, c, d, a, x[ 3], S14, 0xc1bdceee); /* 4 */
 253         FF (a, b, c, d, x[ 4], S11, 0xf57c0faf); /* 5 */
 254         FF (d, a, b, c, x[ 5], S12, 0x4787c62a); /* 6 */
 255         FF (c, d, a, b, x[ 6], S13, 0xa8304613); /* 7 */
 256         FF (b, c, d, a, x[ 7], S14, 0xfd469501); /* 8 */
 257         FF (a, b, c, d, x[ 8], S11, 0x698098d8); /* 9 */
 258         FF (d, a, b, c, x[ 9], S12, 0x8b44f7af); /* 10 */
 259         FF (c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1); /* 11 */
 260         FF (b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7be); /* 12 */
 261         FF (a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122); /* 13 */
 262         FF (d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193); /* 14 */
 263         FF (c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438e); /* 15 */
 264         FF (b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821); /* 16 */
 265
 266         /* Round 2 */
 267 #define S21 5
 268 #define S22 9
 269 #define S23 14
 270 #define S24 20
 271         GG (a, b, c, d, x[ 1], S21, 0xf61e2562); /* 17 */
 272         GG (d, a, b, c, x[ 6], S22, 0xc040b340); /* 18 */
 273         GG (c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51); /* 19 */
 274         GG (b, c, d, a, x[ 0], S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */
 275         GG (a, b, c, d, x[ 5], S21, 0xd62f105d); /* 21 */
 276         GG (d, a, b, c, x[10], S22,  0x2441453); /* 22 */
 277         GG (c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681); /* 23 */
 278         GG (b, c, d, a, x[ 4], S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */
 279         GG (a, b, c, d, x[ 9], S21, 0x21e1cde6); /* 25 */
 280         GG (d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6); /* 26 */
 281         GG (c, d, a, b, x[ 3], S23, 0xf4d50d87); /* 27 */
 282         GG (b, c, d, a, x[ 8], S24, 0x455a14ed); /* 28 */
 283         GG (a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905); /* 29 */
 284         GG (d, a, b, c, x[ 2], S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */
 285         GG (c, d, a, b, x[ 7], S23, 0x676f02d9); /* 31 */
 286         GG (b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */
 287
 288         /* Round 3 */
 289 #define S31 4
 290 #define S32 11
 291 #define S33 16
 292 #define S34 23
 293         HH (a, b, c, d, x[ 5], S31, 0xfffa3942); /* 33 */
 294         HH (d, a, b, c, x[ 8], S32, 0x8771f681); /* 34 */
 295         HH (c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122); /* 35 */
 296         HH (b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380c); /* 36 */
 297         HH (a, b, c, d, x[ 1], S31, 0xa4beea44); /* 37 */
 298         HH (d, a, b, c, x[ 4], S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */
 299         HH (c, d, a, b, x[ 7], S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */
 300         HH (b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70); /* 40 */
 301         HH (a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6); /* 41 */
 302         HH (d, a, b, c, x[ 0], S32, 0xeaa127fa); /* 42 */
 303         HH (c, d, a, b, x[ 3], S33, 0xd4ef3085); /* 43 */
 304         HH (b, c, d, a, x[ 6], S34,  0x4881d05); /* 44 */
 305         HH (a, b, c, d, x[ 9], S31, 0xd9d4d039); /* 45 */
 306         HH (d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5); /* 46 */
 307         HH (c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */
 308         HH (b, c, d, a, x[ 2], S34, 0xc4ac5665); /* 48 */
 309
 310         /* Round 4 */
 311 #define S41 6
 312 #define S42 10
 313 #define S43 15
 314 #define S44 21
 315         II (a, b, c, d, x[ 0], S41, 0xf4292244); /* 49 */
 316         II (d, a, b, c, x[ 7], S42, 0x432aff97); /* 50 */
 317         II (c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7); /* 51 */
 318         II (b, c, d, a, x[ 5], S44, 0xfc93a039); /* 52 */
 319         II (a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3); /* 53 */
 320         II (d, a, b, c, x[ 3], S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */
 321         II (c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47d); /* 55 */
 322         II (b, c, d, a, x[ 1], S44, 0x85845dd1); /* 56 */
 323         II (a, b, c, d, x[ 8], S41, 0x6fa87e4f); /* 57 */
 324         II (d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0); /* 58 */
 325         II (c, d, a, b, x[ 6], S43, 0xa3014314); /* 59 */
 326         II (b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1); /* 60 */
 327         II (a, b, c, d, x[ 4], S41, 0xf7537e82); /* 61 */
 328         II (d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235); /* 62 */
 329         II (c, d, a, b, x[ 2], S43, 0x2ad7d2bb); /* 63 */
 330         II (b, c, d, a, x[ 9], S44, 0xeb86d391); /* 64 */
 331
 332         state[0] += a;
 333         state[1] += b;
 334         state[2] += c;
 335         state[3] += d;
 336
 337         /* Zeroize sensitive information. */
 338         memset ((void *)x, 0, sizeof (x));
 339 }