src/common/md5.c

   1 /* md5.c - MD5 Message-Digest Algorithm
   2  *      Copyright (C) 1995, 1996, 1998, 1999 Free Software Foundation, Inc.
   3  *
   4  * according to the definition of MD5 in RFC 1321 from April 1992.
   5  * NOTE: This is *not* the same file as the one from glibc.
   6  *
   7  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
   8  * under the terms of the GNU General Public License as published by the
   9  * Free Software Foundation; either version 2, or (at your option) any
  10  * later version.
  11  *
  12  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15  * GNU General Public License for more details.
  16  *
  17  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  18  * along with this program; if not, write to the Free Software Foundation,
  19  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  20  */
  21 /* Written by Ulrich Drepper <drepper@gnu.ai.mit.edu>, 1995.  */
  22 /* heavily modified for GnuPG by <werner.koch@guug.de> */
  23 /* modified again for Sylpheed by <wk@gnupg.org> 2001-02-11 */
  24
  25
  26 /* Test values:
  27  * ""                  D4 1D 8C D9 8F 00 B2 04  E9 80 09 98 EC F8 42 7E
  28  * "a"                 0C C1 75 B9 C0 F1 B6 A8  31 C3 99 E2 69 77 26 61
  29  * "abc                90 01 50 98 3C D2 4F B0  D6 96 3F 7D 28 E1 7F 72
  30  * "message digest"    F9 6B 69 7D 7C B7 93 8D  52 5A 2F 31 AA F1 61 D0
  31  */
  32
  33 #include <config.h>
  34 #include <stdio.h>
  35 #include <stdlib.h>
  36 #include <string.h>
  37 #include <assert.h>
  38
  39 #include "md5.h"
  40
  41 /****************
  42  * Rotate a 32 bit integer by n bytes
  43  */
  44 #if defined(__GNUC__) && defined(__i386__)
  45 static inline u32
  46 rol( u32 x, int n)
  47 {
  48         __asm__("roll %%cl,%0"
  49                 :"=r" (x)
  50                 :"0" (x),"c" (n));
  51         return x;
  52 }
  53 #else
  54 #define rol(x,n) ( ((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))) )
  55 #endif
  56
  57
  58 void
  59 md5_init(MD5_CONTEXT *ctx)
  60 {
  61         ctx->A = 0x67452301;
  62         ctx->B = 0xefcdab89;
  63         ctx->C = 0x98badcfe;
  64         ctx->D = 0x10325476;
  65
  66         ctx->nblocks = 0;
  67         ctx->count = 0;
  68         ctx->finalized = 0;
  69 }
  70
  71 /* These are the four functions used in the four steps of the MD5 algorithm
  72    and defined in the RFC 1321.  The first function is a little bit optimized
  73    (as found in Colin Plumbs public domain implementation).  */
  74 /* #define FF(b, c, d) ((b & c) | (~b & d)) */
  75 #define FF(b, c, d) (d ^ (b & (c ^ d)))
  76 #define FG(b, c, d) FF (d, b, c)
  77 #define FH(b, c, d) (b ^ c ^ d)
  78 #define FI(b, c, d) (c ^ (b | ~d))
  79
  80
  81 /****************
  82  * transform n*64 bytes
  83  */
  84 static void
  85 transform(MD5_CONTEXT *ctx, const unsigned char *data)
  86 {
  87         u32 correct_words[16];
  88         u32 A = ctx->A;
  89         u32 B = ctx->B;
  90         u32 C = ctx->C;
  91         u32 D = ctx->D;
  92         u32 *cwp = correct_words;
  93
  94 #ifdef BIG_ENDIAN_HOST
  95         {
  96                 int i;
  97                 unsigned char *p2;
  98                 const unsigned char *p1;
  99
 100                 for (i = 0, p1 = data, p2 = (unsigned char*)correct_words;
 101                      i < 16; i++, p2 += 4) {
 102                         p2[3] = *p1++;
 103                         p2[2] = *p1++;
 104                         p2[1] = *p1++;
 105                         p2[0] = *p1++;
 106                 }
 107         }
 108 #else
 109         memcpy(correct_words, data, 64);
 110 #endif
 111
 112
 113 #define OP(a, b, c, d, s, T)                            \
 114         do {                                            \
 115                 a += FF (b, c, d) + (*cwp++) + T;       \
 116                 a = rol(a, s);                          \
 117                 a += b;                                 \
 118         } while (0)
 119
 120         /* Before we start, one word about the strange constants.
 121            They are defined in RFC 1321 as
 122
 123            T[i] = (int) (4294967296.0 * fabs (sin (i))), i=1..64
 124          */
 125
 126         /* Round 1.  */
 127         OP (A, B, C, D,  7, 0xd76aa478);
 128         OP (D, A, B, C, 12, 0xe8c7b756);
 129         OP (C, D, A, B, 17, 0x242070db);
 130         OP (B, C, D, A, 22, 0xc1bdceee);
 131         OP (A, B, C, D,  7, 0xf57c0faf);
 132         OP (D, A, B, C, 12, 0x4787c62a);
 133         OP (C, D, A, B, 17, 0xa8304613);
 134         OP (B, C, D, A, 22, 0xfd469501);
 135         OP (A, B, C, D,  7, 0x698098d8);
 136         OP (D, A, B, C, 12, 0x8b44f7af);
 137         OP (C, D, A, B, 17, 0xffff5bb1);
 138         OP (B, C, D, A, 22, 0x895cd7be);
 139         OP (A, B, C, D,  7, 0x6b901122);
 140         OP (D, A, B, C, 12, 0xfd987193);
 141         OP (C, D, A, B, 17, 0xa679438e);
 142         OP (B, C, D, A, 22, 0x49b40821);
 143
 144 #undef OP
 145 #define OP(f, a, b, c, d, k, s, T)  \
 146         do {                                                    \
 147                 a += f (b, c, d) + correct_words[k] + T;        \
 148                 a = rol(a, s);                                  \
 149                 a += b;                                         \
 150         } while (0)
 151
 152         /* Round 2.  */
 153         OP (FG, A, B, C, D,  1,  5, 0xf61e2562);
 154         OP (FG, D, A, B, C,  6,  9, 0xc040b340);
 155         OP (FG, C, D, A, B, 11, 14, 0x265e5a51);
 156         OP (FG, B, C, D, A,  0, 20, 0xe9b6c7aa);
 157         OP (FG, A, B, C, D,  5,  5, 0xd62f105d);
 158         OP (FG, D, A, B, C, 10,  9, 0x02441453);
 159         OP (FG, C, D, A, B, 15, 14, 0xd8a1e681);
 160         OP (FG, B, C, D, A,  4, 20, 0xe7d3fbc8);
 161         OP (FG, A, B, C, D,  9,  5, 0x21e1cde6);
 162         OP (FG, D, A, B, C, 14,  9, 0xc33707d6);
 163         OP (FG, C, D, A, B,  3, 14, 0xf4d50d87);
 164         OP (FG, B, C, D, A,  8, 20, 0x455a14ed);
 165         OP (FG, A, B, C, D, 13,  5, 0xa9e3e905);
 166         OP (FG, D, A, B, C,  2,  9, 0xfcefa3f8);
 167         OP (FG, C, D, A, B,  7, 14, 0x676f02d9);
 168         OP (FG, B, C, D, A, 12, 20, 0x8d2a4c8a);
 169
 170         /* Round 3.  */
 171         OP (FH, A, B, C, D,  5,  4, 0xfffa3942);
 172         OP (FH, D, A, B, C,  8, 11, 0x8771f681);
 173         OP (FH, C, D, A, B, 11, 16, 0x6d9d6122);
 174         OP (FH, B, C, D, A, 14, 23, 0xfde5380c);
 175         OP (FH, A, B, C, D,  1,  4, 0xa4beea44);
 176         OP (FH, D, A, B, C,  4, 11, 0x4bdecfa9);
 177         OP (FH, C, D, A, B,  7, 16, 0xf6bb4b60);
 178         OP (FH, B, C, D, A, 10, 23, 0xbebfbc70);
 179         OP (FH, A, B, C, D, 13,  4, 0x289b7ec6);
 180         OP (FH, D, A, B, C,  0, 11, 0xeaa127fa);
 181         OP (FH, C, D, A, B,  3, 16, 0xd4ef3085);
 182         OP (FH, B, C, D, A,  6, 23, 0x04881d05);
 183         OP (FH, A, B, C, D,  9,  4, 0xd9d4d039);
 184         OP (FH, D, A, B, C, 12, 11, 0xe6db99e5);
 185         OP (FH, C, D, A, B, 15, 16, 0x1fa27cf8);
 186         OP (FH, B, C, D, A,  2, 23, 0xc4ac5665);
 187
 188         /* Round 4.  */
 189         OP (FI, A, B, C, D,  0,  6, 0xf4292244);
 190         OP (FI, D, A, B, C,  7, 10, 0x432aff97);
 191         OP (FI, C, D, A, B, 14, 15, 0xab9423a7);
 192         OP (FI, B, C, D, A,  5, 21, 0xfc93a039);
 193         OP (FI, A, B, C, D, 12,  6, 0x655b59c3);
 194         OP (FI, D, A, B, C,  3, 10, 0x8f0ccc92);
 195         OP (FI, C, D, A, B, 10, 15, 0xffeff47d);
 196         OP (FI, B, C, D, A,  1, 21, 0x85845dd1);
 197         OP (FI, A, B, C, D,  8,  6, 0x6fa87e4f);
 198         OP (FI, D, A, B, C, 15, 10, 0xfe2ce6e0);
 199         OP (FI, C, D, A, B,  6, 15, 0xa3014314);
 200         OP (FI, B, C, D, A, 13, 21, 0x4e0811a1);
 201         OP (FI, A, B, C, D,  4,  6, 0xf7537e82);
 202         OP (FI, D, A, B, C, 11, 10, 0xbd3af235);
 203         OP (FI, C, D, A, B,  2, 15, 0x2ad7d2bb);
 204         OP (FI, B, C, D, A,  9, 21, 0xeb86d391);
 205
 206         /* Put checksum in context given as argument.  */
 207         ctx->A += A;
 208         ctx->B += B;
 209         ctx->C += C;
 210         ctx->D += D;
 211 }
 212
 213
 214
 215 /* The routine updates the message-digest context to
 216  * account for the presence of each of the characters inBuf[0..inLen-1]
 217  * in the message whose digest is being computed.
 218  */
 219 void
 220 md5_update(MD5_CONTEXT *hd, const unsigned char *inbuf, size_t inlen)
 221 {
 222         if (hd->count == 64) { /* flush the buffer */
 223                 transform( hd, hd->buf );
 224                 hd->count = 0;
 225                 hd->nblocks++;
 226         }
 227         if (!inbuf)
 228                 return;
 229         if (hd->count) {
 230                 for (; inlen && hd->count < 64; inlen--)
 231                         hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
 232                 md5_update(hd, NULL, 0);
 233                 if (!inlen)
 234                         return;
 235         }
 236
 237         while (inlen >= 64) {
 238                 transform(hd, inbuf);
 239                 hd->count = 0;
 240                 hd->nblocks++;
 241                 inlen -= 64;
 242                 inbuf += 64;
 243         }
 244
 245         for (; inlen && hd->count < 64; inlen--)
 246                 hd->buf[hd->count++] = *inbuf++;
 247 }
 248
 249
 250
 251 /* The routine final terminates the message-digest computation and
 252  * ends with the desired message digest in mdContext->digest[0...15].
 253  * The handle is prepared for a new MD5 cycle.
 254  * Returns 16 bytes representing the digest.
 255  */
 256
 257 static void
 258 do_final(MD5_CONTEXT *hd)
 259 {
 260         u32 t, msb, lsb;
 261         unsigned char *p;
 262
 263         md5_update(hd, NULL, 0); /* flush */
 264
 265         msb = 0;
 266         t = hd->nblocks;
 267         if ((lsb = t << 6) < t) /* multiply by 64 to make a byte count */
 268                 msb++;
 269         msb += t >> 26;
 270         t = lsb;
 271         if ((lsb = t + hd->count) < t) /* add the count */
 272                 msb++;
 273         t = lsb;
 274         if ((lsb = t << 3) < t) /* multiply by 8 to make a bit count */
 275                 msb++;
 276         msb += t >> 29;
 277
 278         if (hd->count < 56) { /* enough room */
 279                 hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad */
 280                 while(hd->count < 56)
 281                         hd->buf[hd->count++] = 0;  /* pad */
 282         } else { /* need one extra block */
 283                 hd->buf[hd->count++] = 0x80; /* pad character */
 284                 while (hd->count < 64)
 285                         hd->buf[hd->count++] = 0;
 286                 md5_update(hd, NULL, 0);  /* flush */
 287                 memset(hd->buf, 0, 56); /* fill next block with zeroes */
 288         }
 289
 290         /* append the 64 bit count */
 291         hd->buf[56] = lsb      ;
 292         hd->buf[57] = lsb >>  8;
 293         hd->buf[58] = lsb >> 16;
 294         hd->buf[59] = lsb >> 24;
 295         hd->buf[60] = msb      ;
 296         hd->buf[61] = msb >>  8;
 297         hd->buf[62] = msb >> 16;
 298         hd->buf[63] = msb >> 24;
 299         transform(hd, hd->buf);
 300
 301         p = hd->buf;
 302 #ifdef BIG_ENDIAN_HOST
 303 #define X(a) do { *p++ = hd->a      ; *p++ = hd->a >> 8;      \
 304                   *p++ = hd->a >> 16; *p++ = hd->a >> 24; } while(0)
 305 #else /* little endian */
 306         /*#define X(a) do { *(u32*)p = hd->##a ; p += 4; } while(0)*/
 307         /* Unixware's cpp doesn't like the above construct so we do it his way:
 308          * (reported by Allan Clark) */
 309 #define X(a) do { *(u32*)p = (*hd).a ; p += 4; } while(0)
 310 #endif
 311         X(A);
 312         X(B);
 313         X(C);
 314         X(D);
 315 #undef X
 316         hd->finalized = 1;
 317 }
 318
 319 void
 320 md5_final(unsigned char *digest, MD5_CONTEXT *ctx)
 321 {
 322         if (!ctx->finalized)
 323                 do_final(ctx);
 324         memcpy(digest, ctx->buf, 16);
 325 }
 326
 327 /*
 328  * Creates a MD5 digest in hex fomrat (lowercase letters) from the
 329  * string S.  hextdigest but be buffer of at lease 33 bytes!
 330  */
 331 void
 332 md5_hex_digest(char *hexdigest, const unsigned char *s)
 333 {
 334         int i;
 335         MD5_CONTEXT context;
 336         unsigned char digest[16];
 337
 338         md5_init(&context);
 339         md5_update(&context, s, strlen(s));
 340         md5_final(digest, &context);
 341
 342         for (i = 0; i < 16; i++)
 343                 sprintf(hexdigest + 2 * i, "%02x", digest[i]);
 344 }
 345
 346
 347 /*
 348 ** Function: md5_hmac
 349 ** taken from the file rfc2104.txt
 350 ** written by Martin Schaaf <mascha@ma-scha.de>
 351 */
 352 void
 353 md5_hmac(unsigned char *digest,
 354          const unsigned char* text, int text_len,
 355          const unsigned char* key, int key_len)
 356 {
 357         MD5_CONTEXT context;
 358         unsigned char k_ipad[64];    /* inner padding -
 359                                       * key XORd with ipad
 360                                       */
 361         unsigned char k_opad[64];    /* outer padding -
 362                                       * key XORd with opad
 363                                       */
 364         /* unsigned char tk[16]; */
 365         int i;
 366
 367         /* start out by storing key in pads */
 368         memset(k_ipad, 0, sizeof k_ipad);
 369         memset(k_opad, 0, sizeof k_opad);
 370         if (key_len > 64) {
 371                 /* if key is longer than 64 bytes reset it to key=MD5(key) */
 372                 MD5_CONTEXT tctx;
 373
 374                 md5_init(&tctx);
 375                 md5_update(&tctx, key, key_len);
 376                 md5_final(k_ipad, &tctx);
 377                 md5_final(k_opad, &tctx);
 378         } else {
 379                 memcpy(k_ipad, key, key_len);
 380                 memcpy(k_opad, key, key_len);
 381         }
 382
 383         /*
 384          * the HMAC_MD5 transform looks like:
 385          *
 386          * MD5(K XOR opad, MD5(K XOR ipad, text))
 387          *
 388          * where K is an n byte key
 389          * ipad is the byte 0x36 repeated 64 times
 390          * opad is the byte 0x5c repeated 64 times
 391          * and text is the data being protected
 392          */
 393
 394
 395         /* XOR key with ipad and opad values */
 396         for (i = 0; i < 64; i++) {
 397                 k_ipad[i] ^= 0x36;
 398                 k_opad[i] ^= 0x5c;
 399         }
 400
 401         /*
 402          * perform inner MD5
 403          */
 404         md5_init(&context);                   /* init context for 1st
 405                                                * pass */
 406         md5_update(&context, k_ipad, 64);     /* start with inner pad */
 407         md5_update(&context, text, text_len); /* then text of datagram */
 408         md5_final(digest, &context);          /* finish up 1st pass */
 409         /*
 410          * perform outer MD5
 411          */
 412         md5_init(&context);                   /* init context for 2nd
 413                                                * pass */
 414         md5_update(&context, k_opad, 64);     /* start with outer pad */
 415         md5_update(&context, digest, 16);     /* then results of 1st
 416                                                * hash */
 417         md5_final(digest, &context);          /* finish up 2nd pass */
 418 }
 419
 420
 421 void
 422 md5_hex_hmac(char *hexdigest,
 423              const unsigned char* text, int text_len,
 424              const unsigned char* key, int key_len)
 425 {
 426         unsigned char digest[16];
 427         int i;
 428
 429         md5_hmac(digest, text, text_len, key, key_len);
 430         for (i = 0; i < 16; i++)
 431                 sprintf(hexdigest + 2 * i, "%02x", digest[i]);
 432 }