md5.c

   1 /*
   2  * MD5 hash implementation and interface functions
   3  * Copyright (c) 2003-2005, Jouni Malinen <j@w1.fi>
   4  *
   5  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   6  * it under the terms of the GNU General Public License version 2 as
   7  * published by the Free Software Foundation.
   8  *
   9  * Alternatively, this software may be distributed under the terms of BSD
  10  * license.
  11  *
  12  * See README and COPYING for more details.
  13  */
  14
  15 #include "eyefi-config.h"
  16
  17 #include <string.h>
  18 #include <unistd.h>
  19
  20 /**
  21  * hmac_md5_vector - HMAC-MD5 over data vector (RFC 2104)
  22  * @key: Key for HMAC operations
  23  * @key_len: Length of the key in bytes
  24  * @num_elem: Number of elements in the data vector
  25  * @addr: Pointers to the data areas
  26  * @len: Lengths of the data blocks
  27  * @mac: Buffer for the hash (16 bytes)
  28  */
  29 void hmac_md5_vector(const u8 *key, size_t key_len, size_t num_elem,
  30                      const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
  31 {
  32         u8 k_pad[64]; /* padding - key XORd with ipad/opad */
  33         u8 tk[16];
  34         const u8 *_addr[6];
  35         size_t i, _len[6];
  36
  37         if (num_elem > 5) {
  38                 /*
  39                  * Fixed limit on the number of fragments to avoid having to
  40                  * allocate memory (which could fail).
  41                  */
  42                 return;
  43         }
  44
  45         /* if key is longer than 64 bytes reset it to key = MD5(key) */
  46         if (key_len > 64) {
  47                 md5_vector(1, &key, &key_len, tk);
  48                 key = tk;
  49                 key_len = 16;
  50         }
  51
  52         /* the HMAC_MD5 transform looks like:
  53          *
  54          * MD5(K XOR opad, MD5(K XOR ipad, text))
  55          *
  56          * where K is an n byte key
  57          * ipad is the byte 0x36 repeated 64 times
  58          * opad is the byte 0x5c repeated 64 times
  59          * and text is the data being protected */
  60
  61         /* start out by storing key in ipad */
  62         os_memset(k_pad, 0, sizeof(k_pad));
  63         os_memcpy(k_pad, key, key_len);
  64
  65         /* XOR key with ipad values */
  66         for (i = 0; i < 64; i++)
  67                 k_pad[i] ^= 0x36;
  68
  69         /* perform inner MD5 */
  70         _addr[0] = k_pad;
  71         _len[0] = 64;
  72         for (i = 0; i < num_elem; i++) {
  73                 _addr[i + 1] = addr[i];
  74                 _len[i + 1] = len[i];
  75         }
  76         md5_vector(1 + num_elem, _addr, _len, mac);
  77
  78         os_memset(k_pad, 0, sizeof(k_pad));
  79         os_memcpy(k_pad, key, key_len);
  80         /* XOR key with opad values */
  81         for (i = 0; i < 64; i++)
  82                 k_pad[i] ^= 0x5c;
  83
  84         /* perform outer MD5 */
  85         _addr[0] = k_pad;
  86         _len[0] = 64;
  87         _addr[1] = mac;
  88         _len[1] = MD5_MAC_LEN;
  89         md5_vector(2, _addr, _len, mac);
  90 }
  91
  92
  93 /**
  94  * hmac_md5 - HMAC-MD5 over data buffer (RFC 2104)
  95  * @key: Key for HMAC operations
  96  * @key_len: Length of the key in bytes
  97  * @data: Pointers to the data area
  98  * @data_len: Length of the data area
  99  * @mac: Buffer for the hash (16 bytes)
 100  */
 101 void hmac_md5(const u8 *key, size_t key_len, const u8 *data, size_t data_len,
 102               u8 *mac)
 103 {
 104         hmac_md5_vector(key, key_len, 1, &data, &data_len, mac);
 105 }
 106
 107 #define INTERNAL_MD5 1
 108
 109 #ifdef INTERNAL_MD5
 110
 111 struct MD5Context {
 112         u32 buf[4];
 113         u32 bits[2];
 114         u8 in[64];
 115 };
 116
 117 #ifndef CONFIG_CRYPTO_INTERNAL
 118 static void MD5Init(struct MD5Context *context);
 119 static void MD5Update(struct MD5Context *context, unsigned char const *buf,
 120                           unsigned len);
 121 static void MD5Final(unsigned char digest[16], struct MD5Context *context);
 122 #endif /* CONFIG_CRYPTO_INTERNAL */
 123 static void MD5Transform(u32 buf[4], u32 const in[16]);
 124
 125
 126 typedef struct MD5Context MD5_CTX;
 127
 128
 129 /**
 130  * md5_vector - MD5 hash for data vector
 131  * @num_elem: Number of elements in the data vector
 132  * @addr: Pointers to the data areas
 133  * @len: Lengths of the data blocks
 134  * @mac: Buffer for the hash
 135  */
 136 void md5_vector(size_t num_elem, const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
 137 {
 138         MD5_CTX ctx;
 139         size_t i;
 140
 141         MD5Init(&ctx);
 142         for (i = 0; i < num_elem; i++)
 143                 MD5Update(&ctx, addr[i], len[i]);
 144         MD5Final(mac, &ctx);
 145 }
 146
 147
 148 /* ===== start - public domain MD5 implementation ===== */
 149 /*
 150  * This code implements the MD5 message-digest algorithm.
 151  * The algorithm is due to Ron Rivest.  This code was
 152  * written by Colin Plumb in 1993, no copyright is claimed.
 153  * This code is in the public domain; do with it what you wish.
 154  *
 155  * Equivalent code is available from RSA Data Security, Inc.
 156  * This code has been tested against that, and is equivalent,
 157  * except that you don't need to include two pages of legalese
 158  * with every copy.
 159  *
 160  * To compute the message digest of a chunk of bytes, declare an
 161  * MD5Context structure, pass it to MD5Init, call MD5Update as
 162  * needed on buffers full of bytes, and then call MD5Final, which
 163  * will fill a supplied 16-byte array with the digest.
 164  */
 165
 166 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
 167 #define byteReverse(buf, len)   /* Nothing */
 168 #else
 169 /*
 170  * Note: this code is harmless on little-endian machines.
 171  */
 172 static void byteReverse(unsigned char *buf, unsigned longs)
 173 {
 174     u32 t;
 175     do {
 176         t = (u32) ((unsigned) buf[3] << 8 | buf[2]) << 16 |
 177             ((unsigned) buf[1] << 8 | buf[0]);
 178         *(u32 *) buf = t;
 179         buf += 4;
 180     } while (--longs);
 181 }
 182 #endif
 183
 184 /*
 185  * Start MD5 accumulation.  Set bit count to 0 and buffer to mysterious
 186  * initialization constants.
 187  */
 188 void MD5Init(struct MD5Context *ctx)
 189 {
 190     ctx->buf[0] = 0x67452301;
 191     ctx->buf[1] = 0xefcdab89;
 192     ctx->buf[2] = 0x98badcfe;
 193     ctx->buf[3] = 0x10325476;
 194
 195     ctx->bits[0] = 0;
 196     ctx->bits[1] = 0;
 197 }
 198
 199 /*
 200  * Update context to reflect the concatenation of another buffer full
 201  * of bytes.
 202  */
 203 void MD5Update(struct MD5Context *ctx, unsigned char const *buf, unsigned len)
 204 {
 205     u32 t;
 206
 207     /* Update bitcount */
 208
 209     t = ctx->bits[0];
 210     if ((ctx->bits[0] = t + ((u32) len << 3)) < t)
 211         ctx->bits[1]++;         /* Carry from low to high */
 212     ctx->bits[1] += len >> 29;
 213
 214     t = (t >> 3) & 0x3f;        /* Bytes already in shsInfo->data */
 215
 216     /* Handle any leading odd-sized chunks */
 217
 218     if (t) {
 219         unsigned char *p = (unsigned char *) ctx->in + t;
 220
 221         t = 64 - t;
 222         if (len < t) {
 223             os_memcpy(p, buf, len);
 224             return;
 225         }
 226         os_memcpy(p, buf, t);
 227         byteReverse(ctx->in, 16);
 228         MD5Transform(ctx->buf, (u32 *) ctx->in);
 229         buf += t;
 230         len -= t;
 231     }
 232     /* Process data in 64-byte chunks */
 233
 234     while (len >= 64) {
 235         os_memcpy(ctx->in, buf, 64);
 236         byteReverse(ctx->in, 16);
 237         MD5Transform(ctx->buf, (u32 *) ctx->in);
 238         buf += 64;
 239         len -= 64;
 240     }
 241
 242     /* Handle any remaining bytes of data. */
 243
 244     os_memcpy(ctx->in, buf, len);
 245 }
 246
 247 /*
 248  * Final wrapup - pad to 64-byte boundary with the bit pattern
 249  * 1 0* (64-bit count of bits processed, MSB-first)
 250  */
 251 void MD5Final(unsigned char digest[16], struct MD5Context *ctx)
 252 {
 253     unsigned count;
 254     unsigned char *p;
 255
 256     /* Compute number of bytes mod 64 */
 257     count = (ctx->bits[0] >> 3) & 0x3F;
 258
 259     /* Set the first char of padding to 0x80.  This is safe since there is
 260        always at least one byte free */
 261     p = ctx->in + count;
 262     *p++ = 0x80;
 263
 264     /* Bytes of padding needed to make 64 bytes */
 265     count = 64 - 1 - count;
 266
 267     /* Pad out to 56 mod 64 */
 268     if (count < 8) {
 269         /* Two lots of padding:  Pad the first block to 64 bytes */
 270         os_memset(p, 0, count);
 271         byteReverse(ctx->in, 16);
 272         MD5Transform(ctx->buf, (u32 *) ctx->in);
 273
 274         /* Now fill the next block with 56 bytes */
 275         os_memset(ctx->in, 0, 56);
 276     } else {
 277         /* Pad block to 56 bytes */
 278         os_memset(p, 0, count - 8);
 279     }
 280     byteReverse(ctx->in, 14);
 281
 282     /* Append length in bits and transform */
 283     ((u32 *) ctx->in)[14] = ctx->bits[0];
 284     ((u32 *) ctx->in)[15] = ctx->bits[1];
 285
 286     MD5Transform(ctx->buf, (u32 *) ctx->in);
 287     byteReverse((unsigned char *) ctx->buf, 4);
 288     os_memcpy(digest, ctx->buf, 16);
 289     os_memset(ctx, 0, sizeof(ctx));     /* In case it's sensitive */
 290 }
 291
 292 /* The four core functions - F1 is optimized somewhat */
 293
 294 /* #define F1(x, y, z) (x & y | ~x & z) */
 295 #define F1(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z)))
 296 #define F2(x, y, z) F1(z, x, y)
 297 #define F3(x, y, z) (x ^ y ^ z)
 298 #define F4(x, y, z) (y ^ (x | ~z))
 299
 300 /* This is the central step in the MD5 algorithm. */
 301 #define MD5STEP(f, w, x, y, z, data, s) \
 302         ( w += f(x, y, z) + data,  w = w<<s | w>>(32-s),  w += x )
 303
 304 /*
 305  * The core of the MD5 algorithm, this alters an existing MD5 hash to
 306  * reflect the addition of 16 longwords of new data.  MD5Update blocks
 307  * the data and converts bytes into longwords for this routine.
 308  */
 309 static void MD5Transform(u32 buf[4], u32 const in[16])
 310 {
 311     register u32 a, b, c, d;
 312
 313     a = buf[0];
 314     b = buf[1];
 315     c = buf[2];
 316     d = buf[3];
 317
 318     MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[0] + 0xd76aa478, 7);
 319     MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[1] + 0xe8c7b756, 12);
 320     MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[2] + 0x242070db, 17);
 321     MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[3] + 0xc1bdceee, 22);
 322     MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[4] + 0xf57c0faf, 7);
 323     MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[5] + 0x4787c62a, 12);
 324     MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[6] + 0xa8304613, 17);
 325     MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[7] + 0xfd469501, 22);
 326     MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[8] + 0x698098d8, 7);
 327     MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[9] + 0x8b44f7af, 12);
 328     MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10] + 0xffff5bb1, 17);
 329     MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11] + 0x895cd7be, 22);
 330     MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12] + 0x6b901122, 7);
 331     MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13] + 0xfd987193, 12);
 332     MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14] + 0xa679438e, 17);
 333     MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15] + 0x49b40821, 22);
 334
 335     MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[1] + 0xf61e2562, 5);
 336     MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[6] + 0xc040b340, 9);
 337     MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x265e5a51, 14);
 338     MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[0] + 0xe9b6c7aa, 20);
 339     MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[5] + 0xd62f105d, 5);
 340     MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10] + 0x02441453, 9);
 341     MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15] + 0xd8a1e681, 14);
 342     MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[4] + 0xe7d3fbc8, 20);
 343     MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[9] + 0x21e1cde6, 5);
 344     MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14] + 0xc33707d6, 9);
 345     MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[3] + 0xf4d50d87, 14);
 346     MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[8] + 0x455a14ed, 20);
 347     MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13] + 0xa9e3e905, 5);
 348     MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[2] + 0xfcefa3f8, 9);
 349     MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[7] + 0x676f02d9, 14);
 350     MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x8d2a4c8a, 20);
 351
 352     MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[5] + 0xfffa3942, 4);
 353     MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[8] + 0x8771f681, 11);
 354     MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11] + 0x6d9d6122, 16);
 355     MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0xfde5380c, 23);
 356     MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[1] + 0xa4beea44, 4);
 357     MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[4] + 0x4bdecfa9, 11);
 358     MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[7] + 0xf6bb4b60, 16);
 359     MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10] + 0xbebfbc70, 23);
 360     MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13] + 0x289b7ec6, 4);
 361     MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[0] + 0xeaa127fa, 11);
 362     MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[3] + 0xd4ef3085, 16);
 363     MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[6] + 0x04881d05, 23);
 364     MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[9] + 0xd9d4d039, 4);
 365     MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12] + 0xe6db99e5, 11);
 366     MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15] + 0x1fa27cf8, 16);
 367     MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[2] + 0xc4ac5665, 23);
 368
 369     MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[0] + 0xf4292244, 6);
 370     MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[7] + 0x432aff97, 10);
 371     MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14] + 0xab9423a7, 15);
 372     MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[5] + 0xfc93a039, 21);
 373     MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12] + 0x655b59c3, 6);
 374     MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[3] + 0x8f0ccc92, 10);
 375     MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10] + 0xffeff47d, 15);
 376     MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[1] + 0x85845dd1, 21);
 377     MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[8] + 0x6fa87e4f, 6);
 378     MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15] + 0xfe2ce6e0, 10);
 379     MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[6] + 0xa3014314, 15);
 380     MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13] + 0x4e0811a1, 21);
 381     MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[4] + 0xf7537e82, 6);
 382     MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11] + 0xbd3af235, 10);
 383     MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[2] + 0x2ad7d2bb, 15);
 384     MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[9] + 0xeb86d391, 21);
 385
 386     buf[0] += a;
 387     buf[1] += b;
 388     buf[2] += c;
 389     buf[3] += d;
 390 }
 391 /* ===== end - public domain MD5 implementation ===== */
 392
 393 #endif /* INTERNAL_MD5 */