chiark / gitweb /
Add a man page.
[secnet.git] / md5.c
1 /*
2  * This code implements the MD5 message-digest algorithm.
3  * The algorithm is due to Ron Rivest.  This code was
4  * written by Colin Plumb in 1993, no copyright is claimed.
5  * This code is in the public domain; do with it what you wish.
6  *
7  * Equivalent code is available from RSA Data Security, Inc.
8  * This code has been tested against that, and is equivalent,
9  * except that you don't need to include two pages of legalese
10  * with every copy.
11  *
12  * To compute the message digest of a chunk of bytes, declare an
13  * MD5Context structure, pass it to MD5Init, call MD5Update as
14  * needed on buffers full of bytes, and then call MD5Final, which
15  * will fill a supplied 16-byte array with the digest.
16  *
17  * Changed so as no longer to depend on Colin Plumb's `usual.h' header
18  * definitions; now uses stuff from dpkg's config.h.
19  *  - Ian Jackson <ijackson@nyx.cs.du.edu>.
20  * Still in the public domain.
21  */
22
23 #include "secnet.h"
24 #include <string.h>             /* for memcpy() */
25 #include "md5.h"
26
27 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
28 static void
29 byteSwap(uint32_t *buf, int words)
30 {
31         md5byte *p = (md5byte *)buf;
32
33         do {
34                 *buf++ = (uint32_t)((unsigned)p[3] << 8 | p[2]) << 16 |
35                         ((unsigned)p[1] << 8 | p[0]);
36                 p += 4;
37         } while (--words);
38 }
39 #else
40 #define byteSwap(buf,words)
41 #endif
42
43 /*
44  * Start MD5 accumulation.  Set bit count to 0 and buffer to mysterious
45  * initialization constants.
46  */
47 static void
48 MD5Init(struct MD5Context *ctx)
49 {
50         ctx->buf[0] = 0x67452301;
51         ctx->buf[1] = 0xefcdab89;
52         ctx->buf[2] = 0x98badcfe;
53         ctx->buf[3] = 0x10325476;
54
55         ctx->bytes[0] = 0;
56         ctx->bytes[1] = 0;
57 }
58
59 /*
60  * Update context to reflect the concatenation of another buffer full
61  * of bytes.
62  */
63 static void
64 MD5Update(struct MD5Context *ctx, md5byte const *buf, unsigned len)
65 {
66         uint32_t t;
67
68         /* Update byte count */
69
70         t = ctx->bytes[0];
71         if ((ctx->bytes[0] = t + len) < t)
72                 ctx->bytes[1]++;        /* Carry from low to high */
73
74         t = 64 - (t & 0x3f);    /* Space available in ctx->in (at least 1) */
75         if (t > len) {
76                 memcpy((md5byte *)ctx->in + 64 - t, buf, len);
77                 return;
78         }
79         /* First chunk is an odd size */
80         memcpy((md5byte *)ctx->in + 64 - t, buf, t);
81         byteSwap(ctx->in, 16);
82         MD5Transform(ctx->buf, ctx->in);
83         buf += t;
84         len -= t;
85
86         /* Process data in 64-byte chunks */
87         while (len >= 64) {
88                 memcpy(ctx->in, buf, 64);
89                 byteSwap(ctx->in, 16);
90                 MD5Transform(ctx->buf, ctx->in);
91                 buf += 64;
92                 len -= 64;
93         }
94
95         /* Handle any remaining bytes of data. */
96         memcpy(ctx->in, buf, len);
97 }
98
99 /*
100  * Final wrapup - pad to 64-byte boundary with the bit pattern 
101  * 1 0* (64-bit count of bits processed, MSB-first)
102  */
103 static void
104 MD5Final(md5byte digest[16], struct MD5Context *ctx)
105 {
106         int count = ctx->bytes[0] & 0x3f;       /* Number of bytes in ctx->in */
107         md5byte *p = (md5byte *)ctx->in + count;
108
109         /* Set the first char of padding to 0x80.  There is always room. */
110         *p++ = 0x80;
111
112         /* Bytes of padding needed to make 56 bytes (-8..55) */
113         count = 56 - 1 - count;
114
115         if (count < 0) {        /* Padding forces an extra block */
116                 memset(p, 0, count + 8);
117                 byteSwap(ctx->in, 16);
118                 MD5Transform(ctx->buf, ctx->in);
119                 p = (md5byte *)ctx->in;
120                 count = 56;
121         }
122         memset(p, 0, count);
123         byteSwap(ctx->in, 14);
124
125         /* Append length in bits and transform */
126         ctx->in[14] = ctx->bytes[0] << 3;
127         ctx->in[15] = ctx->bytes[1] << 3 | ctx->bytes[0] >> 29;
128         MD5Transform(ctx->buf, ctx->in);
129
130         byteSwap(ctx->buf, 4);
131         memcpy(digest, ctx->buf, 16);
132         memset(ctx, 0, sizeof(ctx));    /* In case it's sensitive */
133 }
134
135 #ifndef ASM_MD5
136
137 /* The four core functions - F1 is optimized somewhat */
138
139 /* #define F1(x, y, z) (x & y | ~x & z) */
140 #define F1(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z)))
141 #define F2(x, y, z) F1(z, x, y)
142 #define F3(x, y, z) (x ^ y ^ z)
143 #define F4(x, y, z) (y ^ (x | ~z))
144
145 /* This is the central step in the MD5 algorithm. */
146 #define MD5STEP(f,w,x,y,z,in,s) \
147          (w += f(x,y,z) + in, w = (w<<s | w>>(32-s)) + x)
148
149 /*
150  * The core of the MD5 algorithm, this alters an existing MD5 hash to
151  * reflect the addition of 16 longwords of new data.  MD5Update blocks
152  * the data and converts bytes into longwords for this routine.
153  */
154 static void
155 MD5Transform(uint32_t buf[4], uint32_t const in[16])
156 {
157         register uint32_t a, b, c, d;
158
159         a = buf[0];
160         b = buf[1];
161         c = buf[2];
162         d = buf[3];
163
164         MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[0] + 0xd76aa478, 7);
165         MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[1] + 0xe8c7b756, 12);
166         MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[2] + 0x242070db, 17);
167         MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[3] + 0xc1bdceee, 22);
168         MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[4] + 0xf57c0faf, 7);
169         MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[5] + 0x4787c62a, 12);
170         MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[6] + 0xa8304613, 17);
171         MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[7] + 0xfd469501, 22);
172         MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[8] + 0x698098d8, 7);
173         MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[9] + 0x8b44f7af, 12);
174         MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10] + 0xffff5bb1, 17);
175         MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11] + 0x895cd7be, 22);
176         MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12] + 0x6b901122, 7);
177         MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13] + 0xfd987193, 12);
178         MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14] + 0xa679438e, 17);
179         MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15] + 0x49b40821, 22);
180
181         MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[1] + 0xf61e2562, 5);
182         MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[6] + 0xc040b340, 9);
183         MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x265e5a51, 14);
184         MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[0] + 0xe9b6c7aa, 20);
185         MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[5] + 0xd62f105d, 5);
186         MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10] + 0x02441453, 9);
187         MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15] + 0xd8a1e681, 14);
188         MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[4] + 0xe7d3fbc8, 20);
189         MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[9] + 0x21e1cde6, 5);
190         MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14] + 0xc33707d6, 9);
191         MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[3] + 0xf4d50d87, 14);
192         MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[8] + 0x455a14ed, 20);
193         MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13] + 0xa9e3e905, 5);
194         MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[2] + 0xfcefa3f8, 9);
195         MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[7] + 0x676f02d9, 14);
196         MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x8d2a4c8a, 20);
197
198         MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[5] + 0xfffa3942, 4);
199         MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[8] + 0x8771f681, 11);
200         MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11] + 0x6d9d6122, 16);
201         MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0xfde5380c, 23);
202         MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[1] + 0xa4beea44, 4);
203         MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[4] + 0x4bdecfa9, 11);
204         MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[7] + 0xf6bb4b60, 16);
205         MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10] + 0xbebfbc70, 23);
206         MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13] + 0x289b7ec6, 4);
207         MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[0] + 0xeaa127fa, 11);
208         MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[3] + 0xd4ef3085, 16);
209         MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[6] + 0x04881d05, 23);
210         MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[9] + 0xd9d4d039, 4);
211         MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12] + 0xe6db99e5, 11);
212         MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15] + 0x1fa27cf8, 16);
213         MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[2] + 0xc4ac5665, 23);
214
215         MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[0] + 0xf4292244, 6);
216         MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[7] + 0x432aff97, 10);
217         MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14] + 0xab9423a7, 15);
218         MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[5] + 0xfc93a039, 21);
219         MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12] + 0x655b59c3, 6);
220         MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[3] + 0x8f0ccc92, 10);
221         MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10] + 0xffeff47d, 15);
222         MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[1] + 0x85845dd1, 21);
223         MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[8] + 0x6fa87e4f, 6);
224         MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15] + 0xfe2ce6e0, 10);
225         MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[6] + 0xa3014314, 15);
226         MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13] + 0x4e0811a1, 21);
227         MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[4] + 0xf7537e82, 6);
228         MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11] + 0xbd3af235, 10);
229         MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[2] + 0x2ad7d2bb, 15);
230         MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[9] + 0xeb86d391, 21);
231
232         buf[0] += a;
233         buf[1] += b;
234         buf[2] += c;
235         buf[3] += d;
236 }
237
238 #endif
239
240 static void *md5_init(void)
241 {
242     struct MD5Context *ctx;
243
244     ctx=safe_malloc(sizeof(*ctx),"md5_init");
245     MD5Init(ctx);
246
247     return ctx;
248 }
249
250 static void md5_update(void *sst, const void *buf, int32_t len)
251 {
252     struct MD5Context *ctx=sst;
253
254     MD5Update(ctx,buf,len);
255 }
256
257 static void md5_final(void *sst, uint8_t *digest)
258 {
259     struct MD5Context *ctx=sst;
260
261     MD5Final(digest,ctx);
262     free(ctx);
263 }
264
265 struct md5 {
266     closure_t cl;
267     struct hash_if ops;
268 };
269
270 void md5_module(dict_t *dict)
271 {
272     struct md5 *st;
273     void *ctx;
274     cstring_t testinput="12345\n";
275     uint8_t expected[16]=
276         {0xd5,0x77,0x27,0x3f,0xf8,0x85,0xc3,0xf8,
277          0x4d,0xad,0xb8,0x57,0x8b,0xb4,0x13,0x99};
278     uint8_t digest[16];
279     int i;
280
281     st=safe_malloc(sizeof(*st),"md5_module");
282     st->cl.description="md5";
283     st->cl.type=CL_HASH;
284     st->cl.apply=NULL;
285     st->cl.interface=&st->ops;
286     st->ops.len=16;
287     st->ops.init=md5_init;
288     st->ops.update=md5_update;
289     st->ops.final=md5_final;
290
291     dict_add(dict,"md5",new_closure(&st->cl));
292
293     ctx=md5_init();
294     md5_update(ctx,testinput,strlen(testinput));
295     md5_final(ctx,digest);
296     for (i=0; i<16; i++) {
297         if (digest[i]!=expected[i]) {
298             fatal("md5 module failed self-test");
299         }
300     }
301 }