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