src/lib/crypto/builtin/des/t_verify.c

   1 /* -*- mode: c; c-basic-offset: 4; indent-tabs-mode: nil -*- */
   2 /* lib/crypto/builtin/des/t_verify.c */
   3 /*
   4  * Copyright 1988, 1990 by the Massachusetts Institute of Technology.
   5  * All Rights Reserved.
   6  *
   7  * Export of this software from the United States of America may
   8  *   require a specific license from the United States Government.
   9  *   It is the responsibility of any person or organization contemplating
  10  *   export to obtain such a license before exporting.
  11  *
  12  * WITHIN THAT CONSTRAINT, permission to use, copy, modify, and
  13  * distribute this software and its documentation for any purpose and
  14  * without fee is hereby granted, provided that the above copyright
  15  * notice appear in all copies and that both that copyright notice and
  16  * this permission notice appear in supporting documentation, and that
  17  * the name of M.I.T. not be used in advertising or publicity pertaining
  18  * to distribution of the software without specific, written prior
  19  * permission.  Furthermore if you modify this software you must label
  20  * your software as modified software and not distribute it in such a
  21  * fashion that it might be confused with the original M.I.T. software.
  22  * M.I.T. makes no representations about the suitability of
  23  * this software for any purpose.  It is provided "as is" without express
  24  * or implied warranty.
  25  */
  26 /*
  27  * Copyright (C) 1998 by the FundsXpress, INC.
  28  *
  29  * All rights reserved.
  30  *
  31  * Export of this software from the United States of America may require
  32  * a specific license from the United States Government.  It is the
  33  * responsibility of any person or organization contemplating export to
  34  * obtain such a license before exporting.
  35  *
  36  * WITHIN THAT CONSTRAINT, permission to use, copy, modify, and
  37  * distribute this software and its documentation for any purpose and
  38  * without fee is hereby granted, provided that the above copyright
  39  * notice appear in all copies and that both that copyright notice and
  40  * this permission notice appear in supporting documentation, and that
  41  * the name of FundsXpress. not be used in advertising or publicity pertaining
  42  * to distribution of the software without specific, written prior
  43  * permission.  FundsXpress makes no representations about the suitability of
  44  * this software for any purpose.  It is provided "as is" without express
  45  * or implied warranty.
  46  *
  47  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND WITHOUT ANY EXPRESS OR
  48  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED
  49  * WARRANTIES OF MERCHANTIBILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
  50  */
  51
  52 /*
  53  *
  54  * Program to test the correctness of the DES library
  55  * implementation.
  56  *
  57  * exit returns  0 ==> success
  58  *              -1 ==> error
  59  */
  60
  61 #include "k5-int.h"
  62 #include "des_int.h"
  63 #include <stdio.h>
  64 #include "com_err.h"
  65
  66 static void do_encrypt(unsigned char *, unsigned char *);
  67 static void do_decrypt(unsigned char *, unsigned char *);
  68
  69 char *progname;
  70 int nflag = 2;
  71 int vflag;
  72 int mflag;
  73 int zflag;
  74 int pid;
  75 int mit_des_debug;
  76
  77 unsigned char cipher_text[64];
  78 unsigned char clear_text[64] = "Now is the time for all " ;
  79 unsigned char clear_text2[64] = "7654321 Now is the time for ";
  80 unsigned char clear_text3[64] = {2,0,0,0, 1,0,0,0};
  81 unsigned char output[64];
  82 unsigned char zero_text[8] = {0x0,0,0,0,0,0,0,0};
  83 unsigned char msb_text[8] = {0x0,0,0,0, 0,0,0,0x40}; /* to ANSI MSB */
  84 unsigned char *input;
  85
  86 /* 0x0123456789abcdef */
  87 unsigned char default_key[8] = {
  88     0x01,0x23,0x45,0x67,0x89,0xab,0xcd,0xef
  89 };
  90 unsigned char key2[8] = { 0x08,0x19,0x2a,0x3b,0x4c,0x5d,0x6e,0x7f };
  91 unsigned char key3[8] = { 0x80,1,1,1,1,1,1,1 };
  92 mit_des_cblock s_key;
  93 unsigned char default_ivec[8] = {
  94     0x12,0x34,0x56,0x78,0x90,0xab,0xcd,0xef
  95 };
  96 unsigned char *ivec;
  97 unsigned char zero_key[8] = {1,1,1,1,1,1,1,1}; /* just parity bits */
  98
  99 unsigned char cipher1[8] = {
 100     0x25,0xdd,0xac,0x3e,0x96,0x17,0x64,0x67
 101 };
 102 unsigned char cipher2[8] = {
 103     0x3f,0xa4,0x0e,0x8a,0x98,0x4d,0x48,0x15
 104 };
 105 unsigned char cipher3[64] = {
 106     0xe5,0xc7,0xcd,0xde,0x87,0x2b,0xf2,0x7c,
 107     0x43,0xe9,0x34,0x00,0x8c,0x38,0x9c,0x0f,
 108     0x68,0x37,0x88,0x49,0x9a,0x7c,0x05,0xf6
 109 };
 110 unsigned char checksum[8] = {
 111     0x58,0xd2,0xe7,0x7e,0x86,0x06,0x27,0x33
 112 };
 113
 114 unsigned char zresult[8] = {
 115     0x8c, 0xa6, 0x4d, 0xe9, 0xc1, 0xb1, 0x23, 0xa7
 116 };
 117
 118 unsigned char mresult[8] = {
 119     0xa3, 0x80, 0xe0, 0x2a, 0x6b, 0xe5, 0x46, 0x96
 120 };
 121
 122
 123 /*
 124  * Can also add :
 125  * plaintext = 0, key = 0, cipher = 0x8ca64de9c1b123a7 (or is it a 1?)
 126  */
 127
 128 mit_des_key_schedule sched;
 129
 130 int
 131 main(argc,argv)
 132     int argc;
 133     char *argv[];
 134 {
 135     /* Local Declarations */
 136     size_t  in_length;
 137     int  retval;
 138     int i, j;
 139
 140 #ifdef WINDOWS
 141     /* Set screen window buffer to infinite size -- MS default is tiny.  */
 142     _wsetscreenbuf (fileno (stdout), _WINBUFINF);
 143 #endif
 144     progname=argv[0];           /* salt away invoking program */
 145
 146     while (--argc > 0 && (*++argv)[0] == '-')
 147         for (i=1; argv[0][i] != '\0'; i++) {
 148             switch (argv[0][i]) {
 149
 150                 /* debug flag */
 151             case 'd':
 152                 mit_des_debug=3;
 153                 continue;
 154
 155             case 'z':
 156                 zflag = 1;
 157                 continue;
 158
 159             case 'm':
 160                 mflag = 1;
 161                 continue;
 162
 163             default:
 164                 printf("%s: illegal flag \"%c\" ",
 165                        progname,argv[0][i]);
 166                 exit(1);
 167             }
 168         };
 169
 170     if (argc) {
 171         fprintf(stderr, "Usage: %s [-dmz]\n", progname);
 172         exit(1);
 173     }
 174
 175     /* do some initialisation */
 176
 177     /* use known input and key */
 178
 179     /* ECB zero text zero key */
 180     if (zflag) {
 181         input = zero_text;
 182         mit_des_key_sched(zero_key, sched);
 183         printf("plaintext = key = 0, cipher = 0x8ca64de9c1b123a7\n");
 184         do_encrypt(input,cipher_text);
 185         printf("\tcipher  = (low to high bytes)\n\t\t");
 186         for (j = 0; j<=7; j++)
 187             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 188         printf("\n");
 189         do_decrypt(output,cipher_text);
 190         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)zresult, 8) ) {
 191             printf("verify: error in zero key test\n");
 192             exit(-1);
 193         }
 194
 195         exit(0);
 196     }
 197
 198     if (mflag) {
 199         input = msb_text;
 200         mit_des_key_sched(key3, sched);
 201         printf("plaintext = 0x00 00 00 00 00 00 00 40, ");
 202         printf("key = 0x80 01 01 01 01 01 01 01\n");
 203         printf("        cipher = 0xa380e02a6be54696\n");
 204         do_encrypt(input,cipher_text);
 205         printf("\tcipher  = (low to high bytes)\n\t\t");
 206         for (j = 0; j<=7; j++) {
 207             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 208         }
 209         printf("\n");
 210         do_decrypt(output,cipher_text);
 211         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)mresult, 8) ) {
 212             printf("verify: error in msb test\n");
 213             exit(-1);
 214         }
 215         exit(0);
 216     }
 217
 218     /* ECB mode Davies and Price */
 219     {
 220         input = zero_text;
 221         mit_des_key_sched(key2, sched);
 222         printf("Examples per FIPS publication 81, keys ivs and cipher\n");
 223         printf("in hex.  These are the correct answers, see below for\n");
 224         printf("the actual answers.\n\n");
 225         printf("Examples per Davies and Price.\n\n");
 226         printf("EXAMPLE ECB\tkey = 08192a3b4c5d6e7f\n");
 227         printf("\tclear = 0\n");
 228         printf("\tcipher = 25 dd ac 3e 96 17 64 67\n");
 229         printf("ACTUAL ECB\n");
 230         printf("\tclear \"%s\"\n", input);
 231         do_encrypt(input,cipher_text);
 232         printf("\tcipher  = (low to high bytes)\n\t\t");
 233         for (j = 0; j<=7; j++)
 234             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 235         printf("\n\n");
 236         do_decrypt(output,cipher_text);
 237         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)cipher1, 8) ) {
 238             printf("verify: error in ECB encryption\n");
 239             exit(-1);
 240         }
 241         else
 242             printf("verify: ECB encryption is correct\n\n");
 243     }
 244
 245     /* ECB mode */
 246     {
 247         mit_des_key_sched(default_key, sched);
 248         input = clear_text;
 249         ivec = default_ivec;
 250         printf("EXAMPLE ECB\tkey = 0123456789abcdef\n");
 251         printf("\tclear = \"Now is the time for all \"\n");
 252         printf("\tcipher = 3f a4 0e 8a 98 4d 48 15 ...\n");
 253         printf("ACTUAL ECB\n\tclear \"%s\"",input);
 254         do_encrypt(input,cipher_text);
 255         printf("\n\tcipher      = (low to high bytes)\n\t\t");
 256         for (j = 0; j<=7; j++) {
 257             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 258         }
 259         printf("\n\n");
 260         do_decrypt(output,cipher_text);
 261         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)cipher2, 8) ) {
 262             printf("verify: error in ECB encryption\n");
 263             exit(-1);
 264         }
 265         else
 266             printf("verify: ECB encryption is correct\n\n");
 267     }
 268
 269     /* CBC mode */
 270     printf("EXAMPLE CBC\tkey = 0123456789abcdef");
 271     printf("\tiv = 1234567890abcdef\n");
 272     printf("\tclear = \"Now is the time for all \"\n");
 273     printf("\tcipher =\te5 c7 cd de 87 2b f2 7c\n");
 274     printf("\t\t\t43 e9 34 00 8c 38 9c 0f\n");
 275     printf("\t\t\t68 37 88 49 9a 7c 05 f6\n");
 276
 277     printf("ACTUAL CBC\n\tclear \"%s\"\n",input);
 278     in_length =  strlen((char *)input);
 279     if ((retval = mit_des_cbc_encrypt((const mit_des_cblock *) input,
 280                                       (mit_des_cblock *) cipher_text,
 281                                       (size_t) in_length,
 282                                       sched,
 283                                       ivec,
 284                                       MIT_DES_ENCRYPT))) {
 285         com_err("des verify", retval, "can't encrypt");
 286         exit(-1);
 287     }
 288     printf("\tciphertext = (low to high bytes)\n");
 289     for (i = 0; i <= 2; i++) {
 290         printf("\t\t");
 291         for (j = 0; j <= 7; j++) {
 292             printf("%02x ",cipher_text[i*8+j]);
 293         }
 294         printf("\n");
 295     }
 296     if ((retval = mit_des_cbc_encrypt((const mit_des_cblock *) cipher_text,
 297                                       (mit_des_cblock *) clear_text,
 298                                       (size_t) in_length,
 299                                       sched,
 300                                       ivec,
 301                                       MIT_DES_DECRYPT))) {
 302         com_err("des verify", retval, "can't decrypt");
 303         exit(-1);
 304     }
 305     printf("\tdecrypted clear_text = \"%s\"\n",clear_text);
 306
 307     if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)cipher3, in_length) ) {
 308         printf("verify: error in CBC encryption\n");
 309         exit(-1);
 310     }
 311     else
 312         printf("verify: CBC encryption is correct\n\n");
 313
 314     printf("EXAMPLE CBC checksum");
 315     printf("\tkey =  0123456789abcdef\tiv =  1234567890abcdef\n");
 316     printf("\tclear =\t\t\"7654321 Now is the time for \"\n");
 317     printf("\tchecksum\t58 d2 e7 7e 86 06 27 33, ");
 318     printf("or some part thereof\n");
 319     input = clear_text2;
 320     mit_des_cbc_cksum(input,cipher_text, strlen((char *)input),
 321                       sched,ivec);
 322     printf("ACTUAL CBC checksum\n");
 323     printf("\t\tencrypted cksum = (low to high bytes)\n\t\t");
 324     for (j = 0; j<=7; j++)
 325         printf("%02x ",cipher_text[j]);
 326     printf("\n\n");
 327     if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)checksum, 8) ) {
 328         printf("verify: error in CBC cheksum\n");
 329         exit(-1);
 330     }
 331     else
 332         printf("verify: CBC checksum is correct\n\n");
 333
 334     exit(0);
 335 }
 336
 337 #if 0
 338 void
 339 flip(array)
 340     char *array;
 341 {
 342     register int old,new,i,j;
 343     /* flips the bit order within each byte from 0 lsb to 0 msb */
 344     for (i = 0; i<=7; i++) {
 345         old = *array;
 346         new = 0;
 347         for (j = 0; j<=7; j++) {
 348             if (old & 01)
 349                 new = new | 01;
 350             if (j < 7) {
 351                 old = old >> 1;
 352                 new = new << 1;
 353             }
 354         }
 355         *array = new;
 356         array++;
 357     }
 358 }
 359 #endif
 360
 361 static void
 362 do_encrypt(in,out)
 363     unsigned char *in;
 364     unsigned char *out;
 365 {
 366     int i, j;
 367     for (i =1; i<=nflag; i++) {
 368         mit_des_cbc_encrypt((const mit_des_cblock *)in,
 369                             (mit_des_cblock *)out,
 370                             8,
 371                             sched,
 372                             zero_text,
 373                             MIT_DES_ENCRYPT);
 374         if (mit_des_debug) {
 375             printf("\nclear %s\n",in);
 376             for (j = 0; j<=7; j++)
 377                 printf("%02X ",in[j] & 0xff);
 378             printf("\tcipher ");
 379             for (j = 0; j<=7; j++)
 380                 printf("%02X ",out[j] & 0xff);
 381         }
 382     }
 383 }
 384
 385 static void
 386 do_decrypt(in,out)
 387     unsigned char *out;
 388     unsigned char *in;
 389     /* try to invert it */
 390 {
 391     int i, j;
 392     for (i =1; i<=nflag; i++) {
 393         mit_des_cbc_encrypt((const mit_des_cblock *)out,
 394                             (mit_des_cblock *)in,
 395                             8,
 396                             sched,
 397                             zero_text,
 398                             MIT_DES_DECRYPT);
 399         if (mit_des_debug) {
 400             printf("clear %s\n",in);
 401             for (j = 0; j<=7; j++)
 402                 printf("%02X ",in[j] & 0xff);
 403             printf("\tcipher ");
 404             for (j = 0; j<=7; j++)
 405                 printf("%02X ",out[j] & 0xff);
 406         }
 407     }
 408 }
 409
 410 /*
 411  * Fake out the DES library, for the purposes of testing.
 412  */
 413
 414 int
 415 mit_des_is_weak_key(key)
 416     mit_des_cblock key;
 417 {
 418     return 0;                           /* fake it out for testing */
 419 }