CCache/mdfour.c

   1 /*
   2    a implementation of MD4 designed for use in the SMB authentication protocol
   3    Copyright (C) Andrew Tridgell 1997-1998.
   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 as published by
   7    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   8    (at your option) any later version.
   9
  10    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  11    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  12    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  13    GNU General Public License for more details.
  14
  15    You should have received a copy of the GNU General Public License
  16    along with this program; if not, write to the Free Software
  17    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  18 */
  19
  20 #include "ccache.h"
  21
  22 /* NOTE: This code makes no attempt to be fast!
  23
  24    It assumes that a int is at least 32 bits long
  25 */
  26
  27 static struct mdfour *m;
  28
  29 #define MASK32 (0xffffffff)
  30
  31 #define F(X,Y,Z) ((((X)&(Y)) | ((~(X))&(Z))))
  32 #define G(X,Y,Z) ((((X)&(Y)) | ((X)&(Z)) | ((Y)&(Z))))
  33 #define H(X,Y,Z) (((X)^(Y)^(Z)))
  34 #define lshift(x,s) (((((x)<<(s))&MASK32) | (((x)>>(32-(s)))&MASK32)))
  35
  36 #define ROUND1(a,b,c,d,k,s) a = lshift((a + F(b,c,d) + M[k])&MASK32, s)
  37 #define ROUND2(a,b,c,d,k,s) a = lshift((a + G(b,c,d) + M[k] + 0x5A827999)&MASK32,s)
  38 #define ROUND3(a,b,c,d,k,s) a = lshift((a + H(b,c,d) + M[k] + 0x6ED9EBA1)&MASK32,s)
  39
  40 /* this applies md4 to 64 byte chunks */
  41 static void mdfour64(uint32 *M)
  42 {
  43         uint32 AA, BB, CC, DD;
  44         uint32 A,B,C,D;
  45
  46         A = m->A; B = m->B; C = m->C; D = m->D;
  47         AA = A; BB = B; CC = C; DD = D;
  48
  49         ROUND1(A,B,C,D,  0,  3);  ROUND1(D,A,B,C,  1,  7);
  50         ROUND1(C,D,A,B,  2, 11);  ROUND1(B,C,D,A,  3, 19);
  51         ROUND1(A,B,C,D,  4,  3);  ROUND1(D,A,B,C,  5,  7);
  52         ROUND1(C,D,A,B,  6, 11);  ROUND1(B,C,D,A,  7, 19);
  53         ROUND1(A,B,C,D,  8,  3);  ROUND1(D,A,B,C,  9,  7);
  54         ROUND1(C,D,A,B, 10, 11);  ROUND1(B,C,D,A, 11, 19);
  55         ROUND1(A,B,C,D, 12,  3);  ROUND1(D,A,B,C, 13,  7);
  56         ROUND1(C,D,A,B, 14, 11);  ROUND1(B,C,D,A, 15, 19);
  57
  58
  59         ROUND2(A,B,C,D,  0,  3);  ROUND2(D,A,B,C,  4,  5);
  60         ROUND2(C,D,A,B,  8,  9);  ROUND2(B,C,D,A, 12, 13);
  61         ROUND2(A,B,C,D,  1,  3);  ROUND2(D,A,B,C,  5,  5);
  62         ROUND2(C,D,A,B,  9,  9);  ROUND2(B,C,D,A, 13, 13);
  63         ROUND2(A,B,C,D,  2,  3);  ROUND2(D,A,B,C,  6,  5);
  64         ROUND2(C,D,A,B, 10,  9);  ROUND2(B,C,D,A, 14, 13);
  65         ROUND2(A,B,C,D,  3,  3);  ROUND2(D,A,B,C,  7,  5);
  66         ROUND2(C,D,A,B, 11,  9);  ROUND2(B,C,D,A, 15, 13);
  67
  68         ROUND3(A,B,C,D,  0,  3);  ROUND3(D,A,B,C,  8,  9);
  69         ROUND3(C,D,A,B,  4, 11);  ROUND3(B,C,D,A, 12, 15);
  70         ROUND3(A,B,C,D,  2,  3);  ROUND3(D,A,B,C, 10,  9);
  71         ROUND3(C,D,A,B,  6, 11);  ROUND3(B,C,D,A, 14, 15);
  72         ROUND3(A,B,C,D,  1,  3);  ROUND3(D,A,B,C,  9,  9);
  73         ROUND3(C,D,A,B,  5, 11);  ROUND3(B,C,D,A, 13, 15);
  74         ROUND3(A,B,C,D,  3,  3);  ROUND3(D,A,B,C, 11,  9);
  75         ROUND3(C,D,A,B,  7, 11);  ROUND3(B,C,D,A, 15, 15);
  76
  77         A += AA; B += BB;
  78         C += CC; D += DD;
  79
  80         A &= MASK32; B &= MASK32;
  81         C &= MASK32; D &= MASK32;
  82
  83         m->A = A; m->B = B; m->C = C; m->D = D;
  84 }
  85
  86 static void copy64(uint32 *M, const unsigned char *in)
  87 {
  88         int i;
  89
  90         for (i=0;i<16;i++)
  91                 M[i] = (in[i*4+3]<<24) | (in[i*4+2]<<16) |
  92                         (in[i*4+1]<<8) | (in[i*4+0]<<0);
  93 }
  94
  95 static void copy4(unsigned char *out,uint32 x)
  96 {
  97         out[0] = x&0xFF;
  98         out[1] = (x>>8)&0xFF;
  99         out[2] = (x>>16)&0xFF;
 100         out[3] = (x>>24)&0xFF;
 101 }
 102
 103 void mdfour_begin(struct mdfour *md)
 104 {
 105         md->A = 0x67452301;
 106         md->B = 0xefcdab89;
 107         md->C = 0x98badcfe;
 108         md->D = 0x10325476;
 109         md->totalN = 0;
 110         md->tail_len = 0;
 111 }
 112
 113
 114 static void mdfour_tail(const unsigned char *in, int n)
 115 {
 116         unsigned char buf[128];
 117         uint32 M[16];
 118         uint32 b;
 119
 120         m->totalN += n;
 121
 122         b = m->totalN * 8;
 123
 124         memset(buf, 0, 128);
 125         if (n) memcpy(buf, in, n);
 126         buf[n] = 0x80;
 127
 128         if (n <= 55) {
 129                 copy4(buf+56, b);
 130                 copy64(M, buf);
 131                 mdfour64(M);
 132         } else {
 133                 copy4(buf+120, b);
 134                 copy64(M, buf);
 135                 mdfour64(M);
 136                 copy64(M, buf+64);
 137                 mdfour64(M);
 138         }
 139 }
 140
 141 void mdfour_update(struct mdfour *md, const unsigned char *in, int n)
 142 {
 143         uint32 M[16];
 144
 145         m = md;
 146
 147         if (in == NULL) {
 148                 mdfour_tail(md->tail, md->tail_len);
 149                 return;
 150         }
 151
 152         if (md->tail_len) {
 153                 int len = 64 - md->tail_len;
 154                 if (len > n) len = n;
 155                 memcpy(md->tail+md->tail_len, in, len);
 156                 md->tail_len += len;
 157                 n -= len;
 158                 in += len;
 159                 if (md->tail_len == 64) {
 160                         copy64(M, md->tail);
 161                         mdfour64(M);
 162                         m->totalN += 64;
 163                         md->tail_len = 0;
 164                 }
 165         }
 166
 167         while (n >= 64) {
 168                 copy64(M, in);
 169                 mdfour64(M);
 170                 in += 64;
 171                 n -= 64;
 172                 m->totalN += 64;
 173         }
 174
 175         if (n) {
 176                 memcpy(md->tail, in, n);
 177                 md->tail_len = n;
 178         }
 179 }
 180
 181
 182 void mdfour_result(struct mdfour *md, unsigned char *out)
 183 {
 184         m = md;
 185
 186         copy4(out, m->A);
 187         copy4(out+4, m->B);
 188         copy4(out+8, m->C);
 189         copy4(out+12, m->D);
 190 }
 191
 192
 193 void mdfour(unsigned char *out, const unsigned char *in, int n)
 194 {
 195         struct mdfour md;
 196         mdfour_begin(&md);
 197         mdfour_update(&md, in, n);
 198         mdfour_update(&md, NULL, 0);
 199         mdfour_result(&md, out);
 200 }
 201
 202 #ifdef TEST_MDFOUR
 203 static void file_checksum1(char *fname)
 204 {
 205         int fd, i;
 206         struct mdfour md;
 207         unsigned char buf[1024], sum[16];
 208         unsigned chunk;
 209
 210         fd = open(fname,O_RDONLY|O_BINARY);
 211         if (fd == -1) {
 212                 perror("fname");
 213                 exit(1);
 214         }
 215
 216         chunk = 1 + random() % (sizeof(buf) - 1);
 217
 218         mdfour_begin(&md);
 219
 220         while (1) {
 221                 int n = read(fd, buf, chunk);
 222                 if (n >= 0) {
 223                         mdfour_update(&md, buf, n);
 224                 }
 225                 if (n < chunk) break;
 226         }
 227
 228         close(fd);
 229
 230         mdfour_update(&md, NULL, 0);
 231
 232         mdfour_result(&md, sum);
 233
 234         for (i=0;i<16;i++)
 235                 printf("%02x", sum[i]);
 236         printf("\n");
 237 }
 238
 239 #if 0
 240 #include "../md4.h"
 241
 242 static void file_checksum2(char *fname)
 243 {
 244         int fd, i;
 245         MDstruct md;
 246         unsigned char buf[64], sum[16];
 247
 248         fd = open(fname,O_RDONLY|O_BINARY);
 249         if (fd == -1) {
 250                 perror("fname");
 251                 exit(1);
 252         }
 253
 254         MDbegin(&md);
 255
 256         while (1) {
 257                 int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
 258                 if (n <= 0) break;
 259                 MDupdate(&md, buf, n*8);
 260         }
 261
 262         if (!md.done) {
 263                 MDupdate(&md, buf, 0);
 264         }
 265
 266         close(fd);
 267
 268         memcpy(sum, md.buffer, 16);
 269
 270         for (i=0;i<16;i++)
 271                 printf("%02x", sum[i]);
 272         printf("\n");
 273 }
 274 #endif
 275
 276  int main(int argc, char *argv[])
 277 {
 278         file_checksum1(argv[1]);
 279 #if 0
 280         file_checksum2(argv[1]);
 281 #endif
 282         return 0;
 283 }
 284 #endif