pintos-os.org Git - pspp/blob - lib/md5.c

   1 /* md5.c - Functions to compute MD5 message digest of files or memory blocks
   2    according to the definition of MD5 in RFC 1321 from April 1992.
   3    Copyright (C) 1995 Software Foundation, Inc.
   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, or (at your option)
   8    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 /* Written by Ulrich Drepper <drepper@gnu.ai.mit.edu>.  */
  20
  21 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  22 # include <config.h>
  23 #endif
  24
  25 #include <sys/types.h>
  26
  27 #include "md5.h"
  28
  29 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  30 # define SWAP(n)                                                        \
  31     (((n) << 24) | (((n) & 0xff00) << 8) | (((n) >> 8) & 0xff00) | ((n) >> 24))
  32 #else
  33 # define SWAP(n) (n)
  34 #endif
  35
  36
  37 /* This array contains the bytes used to pad the buffer to the next
  38    64-byte boundary.  (RFC 1321, 3.1: Step 1)  */
  39 static const unsigned char fillbuf[64] = { 0x80, 0 /* , 0, 0, ...  */ };
  40
  41
  42 /* Initialize structure containing state of computation.
  43    (RFC 1321, 3.3: Step 3)  */
  44 void
  45 md5_init_ctx (ctx)
  46      struct md5_ctx *ctx;
  47 {
  48   ctx->A = 0x67452301;
  49   ctx->B = 0xefcdab89;
  50   ctx->C = 0x98badcfe;
  51   ctx->D = 0x10325476;
  52 }
  53
  54 /* Put result from CTX in first 16 bytes following RESBUF.  The result must
  55    be in little endian byte order.  */
  56 void *
  57 md5_read_ctx (ctx, resbuf)
  58      const struct md5_ctx *ctx;
  59      void *resbuf;
  60 {
  61   ((md5_uint32 *) resbuf)[0] = SWAP (ctx->A);
  62   ((md5_uint32 *) resbuf)[1] = SWAP (ctx->B);
  63   ((md5_uint32 *) resbuf)[2] = SWAP (ctx->C);
  64   ((md5_uint32 *) resbuf)[3] = SWAP (ctx->D);
  65
  66   return resbuf;
  67 }
  68
  69 /* Compute MD5 message digest for bytes read from STREAM.  The
  70    resulting message digest number will be written into the 16 bytes
  71    beginning at RESBLOCK.  */
  72 void *
  73 md5_stream (stream, resblock)
  74      FILE *stream;
  75      void *resblock;
  76 {
  77   /* Important: BLOCKSIZE must be a multiple of 64.  */
  78 #define BLOCKSIZE 4096
  79   struct md5_ctx ctx;
  80   md5_uint32 len[2];
  81   char buffer[BLOCKSIZE + 72];
  82   size_t pad, sum;
  83
  84   /* Initialize the computation context.  */
  85   md5_init_ctx (&ctx);
  86
  87   len[0] = 0;
  88   len[1] = 0;
  89
  90   /* Iterate over full file contents.  */
  91   while (1)
  92     {
  93       /* We read the file in blocks of BLOCKSIZE bytes.  One call of the
  94          computation function processes the whole buffer so that with the
  95          next round of the loop another block can be read.  */
  96       size_t n;
  97       sum = 0;
  98
  99       /* Read block.  Take care for partial reads.  */
 100       do
 101         {
 102           n = fread (buffer, 1, BLOCKSIZE - sum, stream);
 103
 104           sum += n;
 105         }
 106       while (sum < BLOCKSIZE && n != 0);
 107
 108       /* RFC 1321 specifies the possible length of the file up to 2^64 bits.
 109          Here we only compute the number of bytes.  Do a double word
 110          increment.  */
 111       len[0] += sum;
 112       if (len[0] < sum)
 113         ++len[1];
 114
 115       /* If end of file is reached, end the loop.  */
 116       if (n == 0)
 117         break;
 118
 119       /* Process buffer with BLOCKSIZE bytes.  Note that
 120                         BLOCKSIZE % 64 == 0
 121        */
 122       md5_process_block (buffer, BLOCKSIZE, &ctx);
 123     }
 124
 125   /* We can copy 64 byte because the buffer is always big enough.  FILLBUF
 126      contains the needed bits.  */
 127   memcpy (&buffer[sum], fillbuf, 64);
 128
 129   /* Compute amount of padding bytes needed.  Alignment is done to
 130                 (N + PAD) % 64 == 56
 131      There is always at least one byte padded.  I.e. even the alignment
 132      is correctly aligned 64 padding bytes are added.  */
 133   pad = sum & 63;
 134   pad = pad >= 56 ? 64 + 56 - pad : 56 - pad;
 135
 136   /* Put the 64-bit file length in *bits* at the end of the buffer.  */
 137   *(md5_uint32 *) &buffer[sum + pad] = SWAP (len[0] << 3);
 138   *(md5_uint32 *) &buffer[sum + pad + 4] = SWAP ((len[1] << 3) | (len[0] >> 29));
 139
 140   /* Process last bytes.  */
 141   md5_process_block (buffer, sum + pad + 8, &ctx);
 142
 143   /* Construct result in desired memory.  */
 144   return md5_read_ctx (&ctx, resblock);
 145 }
 146
 147 /* Compute MD5 message digest for LEN bytes beginning at BUFFER.  The
 148    result is always in little endian byte order, so that a byte-wise
 149    output yields to the wanted ASCII representation of the message
 150    digest.  */
 151 void *
 152 md5_buffer (buffer, len, resblock)
 153      const char *buffer;
 154      size_t len;
 155      void *resblock;
 156 {
 157   struct md5_ctx ctx;
 158   char restbuf[64 + 72];
 159   size_t blocks = len & ~63;
 160   size_t pad, rest;
 161
 162   /* Initialize the computation context.  */
 163   md5_init_ctx (&ctx);
 164
 165   /* Process whole buffer but last len % 64 bytes.  */
 166   md5_process_block (buffer, blocks, &ctx);
 167
 168   /* REST bytes are not processed yet.  */
 169   rest = len - blocks;
 170   /* Copy to own buffer.  */
 171   memcpy (restbuf, &buffer[blocks], rest);
 172   /* Append needed fill bytes at end of buffer.  We can copy 64 byte
 173      because the buffer is always big enough.  */
 174   memcpy (&restbuf[rest], fillbuf, 64);
 175
 176   /* PAD bytes are used for padding to correct alignment.  Note that
 177      always at least one byte is padded.  */
 178   pad = rest >= 56 ? 64 + 56 - rest : 56 - rest;
 179
 180   /* Put length of buffer in *bits* in last eight bytes.  */
 181   *(md5_uint32 *) &restbuf[rest + pad] = SWAP (len << 3);
 182   *(md5_uint32 *) &restbuf[rest + pad + 4] = SWAP (len >> 29);
 183
 184   /* Process last bytes.  */
 185   md5_process_block (restbuf, rest + pad + 8, &ctx);
 186
 187   /* Put result in desired memory area.  */
 188   return md5_read_ctx (&ctx, resblock);
 189 }
 190
 191
 192 /* These are the four functions used in the four steps of the MD5 algorithm
 193    and defined in the RFC 1321.  The first function is a little bit optimized
 194    (as found in Colin Plumbs public domain implementation).  */
 195 /* #define FF(b, c, d) ((b & c) | (~b & d)) */
 196 #define FF(b, c, d) (d ^ (b & (c ^ d)))
 197 #define FG(b, c, d) FF (d, b, c)
 198 #define FH(b, c, d) (b ^ c ^ d)
 199 #define FI(b, c, d) (c ^ (b | ~d))
 200
 201 /* Process LEN bytes of BUFFER, accumulating context into CTX.
 202    It is assumed that LEN % 64 == 0.  */
 203
 204 void
 205 md5_process_block (buffer, len, ctx)
 206      const void *buffer;
 207      size_t len;
 208      struct md5_ctx *ctx;
 209 {
 210   md5_uint32 correct_words[16];
 211   const md5_uint32 *words = buffer;
 212   size_t nwords = len / sizeof (md5_uint32);
 213   const md5_uint32 *endp = words + nwords;
 214   md5_uint32 A = ctx->A;
 215   md5_uint32 B = ctx->B;
 216   md5_uint32 C = ctx->C;
 217   md5_uint32 D = ctx->D;
 218
 219   /* Process all bytes in the buffer with 64 bytes in each round of
 220      the loop.  */
 221   while (words < endp)
 222     {
 223       md5_uint32 *cwp = correct_words;
 224       md5_uint32 A_save = A;
 225       md5_uint32 B_save = B;
 226       md5_uint32 C_save = C;
 227       md5_uint32 D_save = D;
 228
 229       /* First round: using the given function, the context and a constant
 230          the next context is computed.  Because the algorithms processing
 231          unit is a 32-bit word and it is determined to work on words in
 232          little endian byte order we perhaps have to change the byte order
 233          before the computation.  To reduce the work for the next steps
 234          we store the swapped words in the array CORRECT_WORDS.  */
 235
 236 #define OP(a, b, c, d, s, T)                                            \
 237       do                                                                \
 238         {                                                               \
 239           a += FF (b, c, d) + (*cwp++ = SWAP (*words)) + T;             \
 240           ++words;                                                      \
 241           CYCLIC (a, s);                                                \
 242           a += b;                                                       \
 243         }                                                               \
 244       while (0)
 245
 246       /* It is unfortunate that C does not provide an operator for
 247          cyclic rotation.  Hope the C compiler is smart enough.  */
 248 #define CYCLIC(w, s) (w = (w << s) | (w >> (32 - s)))
 249
 250       /* Before we start, one word to the strange constants.
 251          They are defined in RFC 1321 as
 252
 253          T[i] = (int) (4294967296.0 * fabs (sin (i))), i=1..64
 254        */
 255
 256       /* Round 1.  */
 257       OP (A, B, C, D,  7, 0xd76aa478);
 258       OP (D, A, B, C, 12, 0xe8c7b756);
 259       OP (C, D, A, B, 17, 0x242070db);
 260       OP (B, C, D, A, 22, 0xc1bdceee);
 261       OP (A, B, C, D,  7, 0xf57c0faf);
 262       OP (D, A, B, C, 12, 0x4787c62a);
 263       OP (C, D, A, B, 17, 0xa8304613);
 264       OP (B, C, D, A, 22, 0xfd469501);
 265       OP (A, B, C, D,  7, 0x698098d8);
 266       OP (D, A, B, C, 12, 0x8b44f7af);
 267       OP (C, D, A, B, 17, 0xffff5bb1);
 268       OP (B, C, D, A, 22, 0x895cd7be);
 269       OP (A, B, C, D,  7, 0x6b901122);
 270       OP (D, A, B, C, 12, 0xfd987193);
 271       OP (C, D, A, B, 17, 0xa679438e);
 272       OP (B, C, D, A, 22, 0x49b40821);
 273
 274       /* For the second to fourth round we have the possibly swapped words
 275          in CORRECT_WORDS.  Redefine the macro to take an additional first
 276          argument specifying the function to use.  */
 277 #undef OP
 278 #define OP(f, a, b, c, d, k, s, T)                                      \
 279       do                                                                \
 280         {                                                               \
 281           a += f (b, c, d) + correct_words[k] + T;                      \
 282           CYCLIC (a, s);                                                \
 283           a += b;                                                       \
 284         }                                                               \
 285       while (0)
 286
 287       /* Round 2.  */
 288       OP (FG, A, B, C, D,  1,  5, 0xf61e2562);
 289       OP (FG, D, A, B, C,  6,  9, 0xc040b340);
 290       OP (FG, C, D, A, B, 11, 14, 0x265e5a51);
 291       OP (FG, B, C, D, A,  0, 20, 0xe9b6c7aa);
 292       OP (FG, A, B, C, D,  5,  5, 0xd62f105d);
 293       OP (FG, D, A, B, C, 10,  9, 0x02441453);
 294       OP (FG, C, D, A, B, 15, 14, 0xd8a1e681);
 295       OP (FG, B, C, D, A,  4, 20, 0xe7d3fbc8);
 296       OP (FG, A, B, C, D,  9,  5, 0x21e1cde6);
 297       OP (FG, D, A, B, C, 14,  9, 0xc33707d6);
 298       OP (FG, C, D, A, B,  3, 14, 0xf4d50d87);
 299       OP (FG, B, C, D, A,  8, 20, 0x455a14ed);
 300       OP (FG, A, B, C, D, 13,  5, 0xa9e3e905);
 301       OP (FG, D, A, B, C,  2,  9, 0xfcefa3f8);
 302       OP (FG, C, D, A, B,  7, 14, 0x676f02d9);
 303       OP (FG, B, C, D, A, 12, 20, 0x8d2a4c8a);
 304
 305       /* Round 3.  */
 306       OP (FH, A, B, C, D,  5,  4, 0xfffa3942);
 307       OP (FH, D, A, B, C,  8, 11, 0x8771f681);
 308       OP (FH, C, D, A, B, 11, 16, 0x6d9d6122);
 309       OP (FH, B, C, D, A, 14, 23, 0xfde5380c);
 310       OP (FH, A, B, C, D,  1,  4, 0xa4beea44);
 311       OP (FH, D, A, B, C,  4, 11, 0x4bdecfa9);
 312       OP (FH, C, D, A, B,  7, 16, 0xf6bb4b60);
 313       OP (FH, B, C, D, A, 10, 23, 0xbebfbc70);
 314       OP (FH, A, B, C, D, 13,  4, 0x289b7ec6);
 315       OP (FH, D, A, B, C,  0, 11, 0xeaa127fa);
 316       OP (FH, C, D, A, B,  3, 16, 0xd4ef3085);
 317       OP (FH, B, C, D, A,  6, 23, 0x04881d05);
 318       OP (FH, A, B, C, D,  9,  4, 0xd9d4d039);
 319       OP (FH, D, A, B, C, 12, 11, 0xe6db99e5);
 320       OP (FH, C, D, A, B, 15, 16, 0x1fa27cf8);
 321       OP (FH, B, C, D, A,  2, 23, 0xc4ac5665);
 322
 323       /* Round 4.  */
 324       OP (FI, A, B, C, D,  0,  6, 0xf4292244);
 325       OP (FI, D, A, B, C,  7, 10, 0x432aff97);
 326       OP (FI, C, D, A, B, 14, 15, 0xab9423a7);
 327       OP (FI, B, C, D, A,  5, 21, 0xfc93a039);
 328       OP (FI, A, B, C, D, 12,  6, 0x655b59c3);
 329       OP (FI, D, A, B, C,  3, 10, 0x8f0ccc92);
 330       OP (FI, C, D, A, B, 10, 15, 0xffeff47d);
 331       OP (FI, B, C, D, A,  1, 21, 0x85845dd1);
 332       OP (FI, A, B, C, D,  8,  6, 0x6fa87e4f);
 333       OP (FI, D, A, B, C, 15, 10, 0xfe2ce6e0);
 334       OP (FI, C, D, A, B,  6, 15, 0xa3014314);
 335       OP (FI, B, C, D, A, 13, 21, 0x4e0811a1);
 336       OP (FI, A, B, C, D,  4,  6, 0xf7537e82);
 337       OP (FI, D, A, B, C, 11, 10, 0xbd3af235);
 338       OP (FI, C, D, A, B,  2, 15, 0x2ad7d2bb);
 339       OP (FI, B, C, D, A,  9, 21, 0xeb86d391);
 340
 341       /* Add the starting values of the context.  */
 342       A += A_save;
 343       B += B_save;
 344       C += C_save;
 345       D += D_save;
 346     }
 347
 348   /* Put checksum in context given as argument.  */
 349   ctx->A = A;
 350   ctx->B = B;
 351   ctx->C = C;
 352   ctx->D = D;
 353 }