libs/pbd/md5.cc

   1 /* Copyright (C) 1991-2, RSA Data Security, Inc. Created 1991. All
   2  * rights reserved.
   3  *
   4  * License to copy and use this software is granted provided that it
   5  * is identified as the "RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest
   6  * Algorithm" in all material mentioning or referencing this software
   7  * or this function.
   8  *
   9  * License is also granted to make and use derivative works provided
  10  * that such works are identified as "derived from the RSA Data
  11  * Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" in all material
  12  * mentioning or referencing the derived work.
  13  *
  14  * RSA Data Security, Inc. makes no representations concerning either
  15  * the merchantability of this software or the suitability of this
  16  * software for any particular purpose. It is provided "as is"
  17  * without express or implied warranty of any kind.
  18  *
  19  * These notices must be retained in any copies of any part of this
  20  * documentation and/or software.
  21  */
  22
  23 #include <stdio.h>
  24
  25 #include "pbd/md5.h"
  26
  27 // Constants for MD5Transform routine.
  28 static const int S11 = 7;
  29 static const int S12 = 12;
  30 static const int S13 = 17;
  31 static const int S14 = 22;
  32 static const int S21 = 5;
  33 static const int S22 = 9;
  34 static const int S23 = 14;
  35 static const int S24 = 20;
  36 static const int S31 = 4;
  37 static const int S32 = 11;
  38 static const int S33 = 16;
  39 static const int S34 = 23;
  40 static const int S41 = 6;
  41 static const int S42 = 10;
  42 static const int S43 = 15;
  43 static const int S44 = 21;
  44
  45 static unsigned char PADDING[64] = {
  46   0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  47   0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  48   0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  49 };
  50
  51 // F, G, H and I are basic MD5 functions.
  52 #define F(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))
  53 #define G(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))
  54 #define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
  55 #define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | (~z)))
  56
  57 // ROTATE_LEFT rotates x left n bits.
  58 #define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))
  59
  60 // FF, GG, HH, and II transformations for rounds 1, 2, 3, and 4.
  61 // Rotation is separate from addition to prevent recomputation.
  62 #define FF(a, b, c, d, x, s, ac) { \
  63   (a) += F ((b), (c), (d)) + (x) + (uint32_t)(ac); \
  64   (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
  65   (a) += (b); \
  66   }
  67 #define GG(a, b, c, d, x, s, ac) { \
  68   (a) += G ((b), (c), (d)) + (x) + (uint32_t)(ac); \
  69   (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
  70   (a) += (b); \
  71   }
  72 #define HH(a, b, c, d, x, s, ac) { \
  73   (a) += H ((b), (c), (d)) + (x) + (uint32_t)(ac); \
  74   (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
  75   (a) += (b); \
  76   }
  77 #define II(a, b, c, d, x, s, ac) { \
  78   (a) += I ((b), (c), (d)) + (x) + (uint32_t)(ac); \
  79   (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
  80   (a) += (b); \
  81   }
  82
  83 MD5::MD5 ()
  84 {
  85         Init ();
  86 }
  87
  88 void
  89 MD5::Init ()
  90 {
  91         context.count[0] = context.count[1] = 0;
  92         // Load magic initialization constants.
  93         context.state[0] = 0x67452301;
  94         context.state[1] = 0xefcdab89;
  95         context.state[2] = 0x98badcfe;
  96         context.state[3] = 0x10325476;
  97 }
  98
  99 /** MD5 block update operation. Continues an MD5 message-digest
 100  * operation, processing another message block, and updating the
 101  * context.
 102  */
 103
 104 void
 105 MD5::Update(uint8_t const *input, size_t inputLen)
 106 {
 107         unsigned int i, index, partLen;
 108
 109         // Compute number of bytes mod 64
 110         index = (unsigned int)((context.count[0] >> 3) & 0x3F);
 111
 112         // Update number of bits
 113         if ((context.count[0] += ((uint32_t)inputLen << 3))
 114             < ((uint32_t)inputLen << 3))
 115                 context.count[1]++;
 116         context.count[1] += ((uint32_t)inputLen >> 29);
 117
 118         partLen = 64 - index;
 119
 120         // Transform as many times as possible.
 121         if (inputLen >= partLen) {
 122                 memcpy((void*)&context.buffer[index], (void const *)input, partLen);
 123                 Transform (context.state, context.buffer);
 124
 125                 for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64) {
 126                         Transform (context.state, (uint8_t const *) &input[i]);
 127                 }
 128
 129                 index = 0;
 130         }
 131         else
 132                 i = 0;
 133
 134         /* Buffer remaining input */
 135         memcpy ((void*)&context.buffer[index], (void const *)&input[i], inputLen-i);
 136 }
 137
 138 // MD5 finalization. Ends an MD5 message-digest operation, writing the
 139 // the message digest and zeroizing the context.
 140 // Writes to digestRaw
 141
 142 void
 143 MD5::Final()
 144 {
 145         uint8_t bits[8];
 146         size_t index, padLen;
 147
 148         // Save number of bits
 149         Encode (bits, context.count, 8);
 150
 151         // Pad out to 56 mod 64.
 152         index = (size_t)((context.count[0] >> 3) & 0x3f);
 153         padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
 154         Update (PADDING, padLen);
 155
 156         // Append length (before padding)
 157         Update (bits, 8);
 158
 159         // Store state in digest
 160         Encode (digestRaw, context.state, 16);
 161
 162         // Zeroize sensitive information.
 163         memset((void*)&context, 0, sizeof (context));
 164
 165         writeToString();
 166 }
 167
 168 /// Buffer must be 32+1 (nul) = 33 chars long at least
 169 void
 170 MD5::writeToString()
 171 {
 172         int pos;
 173
 174         for (pos = 0; pos < 16; pos++) {
 175                 sprintf (digestChars+(pos*2), "%02x", digestRaw[pos]);
 176         }
 177 }
 178
 179 /// Load a file from disk and digest it
 180 // Digests a file and returns the result.
 181 char*
 182 MD5::digestFile (char *filename)
 183 {
 184         Init();
 185
 186         FILE *file;
 187         int len;
 188         unsigned char buffer[1024];
 189
 190         if ((file = fopen (filename, "rb")) == NULL) {
 191                 printf ("%s can't be opened\n", filename);
 192         } else {
 193                 while ((len = fread (buffer, 1, 1024, file))) {
 194                         Update (buffer, len);
 195                 }
 196                 Final();
 197                 fclose (file);
 198         }
 199
 200         return digestChars;
 201 }
 202
 203 /// Digests a byte-array already in memory
 204 char*
 205 MD5::digestMemory (uint8_t const * memchunk, size_t len)
 206 {
 207         Init ();
 208         Update (memchunk, len);
 209         Final ();
 210
 211         return digestChars;
 212 }
 213
 214 // Digests a string and prints the result.
 215 char*
 216 MD5::digestString (char const * string)
 217 {
 218         Init ();
 219         Update ((uint8_t const *) string, strlen (string));
 220         Final();
 221
 222         return digestChars;
 223 }
 224
 225 void
 226 MD5::Transform (uint32_t state[4], uint8_t const * block)
 227 {
 228         uint32_t a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], x[16];
 229
 230         Decode (x, block, 64);
 231
 232         /* Round 1 */
 233         FF (a, b, c, d, x[ 0], S11, 0xd76aa478); /* 1 */
 234         FF (d, a, b, c, x[ 1], S12, 0xe8c7b756); /* 2 */
 235         FF (c, d, a, b, x[ 2], S13, 0x242070db); /* 3 */
 236         FF (b, c, d, a, x[ 3], S14, 0xc1bdceee); /* 4 */
 237         FF (a, b, c, d, x[ 4], S11, 0xf57c0faf); /* 5 */
 238         FF (d, a, b, c, x[ 5], S12, 0x4787c62a); /* 6 */
 239         FF (c, d, a, b, x[ 6], S13, 0xa8304613); /* 7 */
 240         FF (b, c, d, a, x[ 7], S14, 0xfd469501); /* 8 */
 241         FF (a, b, c, d, x[ 8], S11, 0x698098d8); /* 9 */
 242         FF (d, a, b, c, x[ 9], S12, 0x8b44f7af); /* 10 */
 243         FF (c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1); /* 11 */
 244         FF (b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7be); /* 12 */
 245         FF (a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122); /* 13 */
 246         FF (d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193); /* 14 */
 247         FF (c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438e); /* 15 */
 248         FF (b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821); /* 16 */
 249
 250         /* Round 2 */
 251         GG (a, b, c, d, x[ 1], S21, 0xf61e2562); /* 17 */
 252         GG (d, a, b, c, x[ 6], S22, 0xc040b340); /* 18 */
 253         GG (c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51); /* 19 */
 254         GG (b, c, d, a, x[ 0], S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */
 255         GG (a, b, c, d, x[ 5], S21, 0xd62f105d); /* 21 */
 256         GG (d, a, b, c, x[10], S22,  0x2441453); /* 22 */
 257         GG (c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681); /* 23 */
 258         GG (b, c, d, a, x[ 4], S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */
 259         GG (a, b, c, d, x[ 9], S21, 0x21e1cde6); /* 25 */
 260         GG (d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6); /* 26 */
 261         GG (c, d, a, b, x[ 3], S23, 0xf4d50d87); /* 27 */
 262         GG (b, c, d, a, x[ 8], S24, 0x455a14ed); /* 28 */
 263         GG (a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905); /* 29 */
 264         GG (d, a, b, c, x[ 2], S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */
 265         GG (c, d, a, b, x[ 7], S23, 0x676f02d9); /* 31 */
 266         GG (b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */
 267
 268         /* Round 3 */
 269         HH (a, b, c, d, x[ 5], S31, 0xfffa3942); /* 33 */
 270         HH (d, a, b, c, x[ 8], S32, 0x8771f681); /* 34 */
 271         HH (c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122); /* 35 */
 272         HH (b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380c); /* 36 */
 273         HH (a, b, c, d, x[ 1], S31, 0xa4beea44); /* 37 */
 274         HH (d, a, b, c, x[ 4], S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */
 275         HH (c, d, a, b, x[ 7], S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */
 276         HH (b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70); /* 40 */
 277         HH (a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6); /* 41 */
 278         HH (d, a, b, c, x[ 0], S32, 0xeaa127fa); /* 42 */
 279         HH (c, d, a, b, x[ 3], S33, 0xd4ef3085); /* 43 */
 280         HH (b, c, d, a, x[ 6], S34,  0x4881d05); /* 44 */
 281         HH (a, b, c, d, x[ 9], S31, 0xd9d4d039); /* 45 */
 282         HH (d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5); /* 46 */
 283         HH (c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */
 284         HH (b, c, d, a, x[ 2], S34, 0xc4ac5665); /* 48 */
 285
 286         /* Round 4 */
 287         II (a, b, c, d, x[ 0], S41, 0xf4292244); /* 49 */
 288         II (d, a, b, c, x[ 7], S42, 0x432aff97); /* 50 */
 289         II (c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7); /* 51 */
 290         II (b, c, d, a, x[ 5], S44, 0xfc93a039); /* 52 */
 291         II (a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3); /* 53 */
 292         II (d, a, b, c, x[ 3], S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */
 293         II (c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47d); /* 55 */
 294         II (b, c, d, a, x[ 1], S44, 0x85845dd1); /* 56 */
 295         II (a, b, c, d, x[ 8], S41, 0x6fa87e4f); /* 57 */
 296         II (d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0); /* 58 */
 297         II (c, d, a, b, x[ 6], S43, 0xa3014314); /* 59 */
 298         II (b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1); /* 60 */
 299         II (a, b, c, d, x[ 4], S41, 0xf7537e82); /* 61 */
 300         II (d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235); /* 62 */
 301         II (c, d, a, b, x[ 2], S43, 0x2ad7d2bb); /* 63 */
 302         II (b, c, d, a, x[ 9], S44, 0xeb86d391); /* 64 */
 303
 304         state[0] += a;
 305         state[1] += b;
 306         state[2] += c;
 307         state[3] += d;
 308
 309         // Zeroize sensitive information.
 310         memset((void*)x, 0, sizeof (x));
 311 }
 312
 313 /* Encodes input (uint32_t) into output (unsigned char). Assumes len is
 314  * a multiple of 4.
 315  */
 316 void
 317 MD5::Encode (uint8_t *output, uint32_t const * input, size_t len)
 318 {
 319         size_t i, j;
 320
 321         for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {
 322                 output[j] = (unsigned char)(input[i] & 0xff);
 323                 output[j+1] = (unsigned char)((input[i] >> 8) & 0xff);
 324                 output[j+2] = (unsigned char)((input[i] >> 16) & 0xff);
 325                 output[j+3] = (unsigned char)((input[i] >> 24) & 0xff);
 326         }
 327 }
 328
 329 /** Decodes input (unsigned char) into output (uint32_t). Assumes len is
 330  * a multiple of 4.
 331  */
 332
 333 void
 334 MD5::Decode (uint32_t *output, uint8_t const * input, size_t len)
 335 {
 336         size_t i, j;
 337
 338         for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
 339                 output[i] = ((uint32_t)input[j]) | (((uint32_t)input[j+1]) << 8) |
 340                         (((uint32_t)input[j+2]) << 16) | (((uint32_t)input[j+3]) << 24);
 341 }