libs/md5lib/md4.c

   1 /*
   2  * MD4 (RFC-1320) message digest.
   3  * Modified from MD5 code by Andrey Panin <pazke@donpac.ru>
   4  *
   5  * Written by Solar Designer <solar@openwall.com> in 2001, and placed in
   6  * the public domain.  There's absolutely no warranty.
   7  *
   8  * This differs from Colin Plumb's older public domain implementation in
   9  * that no 32-bit integer data type is required, there's no compile-time
  10  * endianness configuration, and the function prototypes match OpenSSL's.
  11  * The primary goals are portability and ease of use.
  12  *
  13  * This implementation is meant to be fast, but not as fast as possible.
  14  * Some known optimizations are not included to reduce source code size
  15  * and avoid compile-time configuration.
  16  */
  17
  18 #include <stdlib.h>
  19 #include <string.h>
  20
  21 #include "md4lib.h"
  22
  23 /*
  24  * The basic MD4 functions.
  25  */
  26 #define F(x, y, z)      ((z) ^ ((x) & ((y) ^ (z))))
  27 #define G(x, y, z)      (((x) & (y)) | ((x) & (z)) | ((y) & (z)))
  28 #define H(x, y, z)      ((x) ^ (y) ^ (z))
  29
  30 /*
  31  * The MD4 transformation for all four rounds.
  32  */
  33 #define STEP(f, a, b, c, d, x, s) \
  34         (a) += f((b), (c), (d)) + (x);   \
  35         (a) = ((a) << (s)) | ((a) >> (32 - (s)))
  36
  37
  38 /*
  39  * SET reads 4 input bytes in little-endian byte order and stores them
  40  * in a properly aligned word in host byte order.
  41  *
  42  * The check for little-endian architectures which tolerate unaligned
  43  * memory accesses is just an optimization.  Nothing will break if it
  44  * doesn't work.
  45  */
  46 #if defined(__i386__) || defined(__x86_64__) || defined(__vax__)
  47 #define SET(n) \
  48         (*(const uint_fast32_t *)&ptr[(n) * 4])
  49 #define GET(n) \
  50         SET(n)
  51 #else
  52 #define SET(n) \
  53         (ctx->block[(n)] = \
  54         (uint_fast32_t)ptr[(n) * 4] | \
  55         ((uint_fast32_t)ptr[(n) * 4 + 1] << 8) | \
  56         ((uint_fast32_t)ptr[(n) * 4 + 2] << 16) | \
  57         ((uint_fast32_t)ptr[(n) * 4 + 3] << 24))
  58 #define GET(n) \
  59         (ctx->block[(n)])
  60 #endif
  61
  62 /*
  63  * This processes one or more 64-byte data blocks, but does NOT update
  64  * the bit counters.  There're no alignment requirements.
  65  */
  66 static const void *body(struct md4_context *ctx, const void *data, size_t size)
  67 {
  68         const unsigned char *ptr;
  69         uint32_t a, b, c, d;
  70         uint32_t saved_a, saved_b, saved_c, saved_d;
  71
  72         ptr = data;
  73
  74         a = ctx->a;
  75         b = ctx->b;
  76         c = ctx->c;
  77         d = ctx->d;
  78
  79         do {
  80                 saved_a = a;
  81                 saved_b = b;
  82                 saved_c = c;
  83                 saved_d = d;
  84
  85 /* Round 1 */
  86                 STEP(F, a, b, c, d, SET( 0),  3);
  87                 STEP(F, d, a, b, c, SET( 1),  7);
  88                 STEP(F, c, d, a, b, SET( 2), 11);
  89                 STEP(F, b, c, d, a, SET( 3), 19);
  90
  91                 STEP(F, a, b, c, d, SET( 4),  3);
  92                 STEP(F, d, a, b, c, SET( 5),  7);
  93                 STEP(F, c, d, a, b, SET( 6), 11);
  94                 STEP(F, b, c, d, a, SET( 7), 19);
  95
  96                 STEP(F, a, b, c, d, SET( 8),  3);
  97                 STEP(F, d, a, b, c, SET( 9),  7);
  98                 STEP(F, c, d, a, b, SET(10), 11);
  99                 STEP(F, b, c, d, a, SET(11), 19);
 100
 101                 STEP(F, a, b, c, d, SET(12),  3);
 102                 STEP(F, d, a, b, c, SET(13),  7);
 103                 STEP(F, c, d, a, b, SET(14), 11);
 104                 STEP(F, b, c, d, a, SET(15), 19);
 105 /* Round 2 */
 106                 STEP(G, a, b, c, d, GET( 0) + 0x5A827999,  3);
 107                 STEP(G, d, a, b, c, GET( 4) + 0x5A827999,  5);
 108                 STEP(G, c, d, a, b, GET( 8) + 0x5A827999,  9);
 109                 STEP(G, b, c, d, a, GET(12) + 0x5A827999, 13);
 110
 111                 STEP(G, a, b, c, d, GET( 1) + 0x5A827999,  3);
 112                 STEP(G, d, a, b, c, GET( 5) + 0x5A827999,  5);
 113                 STEP(G, c, d, a, b, GET( 9) + 0x5A827999,  9);
 114                 STEP(G, b, c, d, a, GET(13) + 0x5A827999, 13);
 115
 116                 STEP(G, a, b, c, d, GET( 2) + 0x5A827999,  3);
 117                 STEP(G, d, a, b, c, GET( 6) + 0x5A827999,  5);
 118                 STEP(G, c, d, a, b, GET(10) + 0x5A827999,  9);
 119                 STEP(G, b, c, d, a, GET(14) + 0x5A827999, 13);
 120
 121                 STEP(G, a, b, c, d, GET( 3) + 0x5A827999,  3);
 122                 STEP(G, d, a, b, c, GET( 7) + 0x5A827999,  5);
 123                 STEP(G, c, d, a, b, GET(11) + 0x5A827999,  9);
 124                 STEP(G, b, c, d, a, GET(15) + 0x5A827999, 13);
 125 /* Round 3 */
 126                 STEP(H, a, b, c, d, GET( 0) + 0x6ED9EBA1,  3);
 127                 STEP(H, d, a, b, c, GET( 8) + 0x6ED9EBA1,  9);
 128                 STEP(H, c, d, a, b, GET( 4) + 0x6ED9EBA1, 11);
 129                 STEP(H, b, c, d, a, GET(12) + 0x6ED9EBA1, 15);
 130
 131                 STEP(H, a, b, c, d, GET( 2) + 0x6ED9EBA1,  3);
 132                 STEP(H, d, a, b, c, GET(10) + 0x6ED9EBA1,  9);
 133                 STEP(H, c, d, a, b, GET( 6) + 0x6ED9EBA1, 11);
 134                 STEP(H, b, c, d, a, GET(14) + 0x6ED9EBA1, 15);
 135
 136                 STEP(H, a, b, c, d, GET( 1) + 0x6ED9EBA1,  3);
 137                 STEP(H, d, a, b, c, GET( 9) + 0x6ED9EBA1,  9);
 138                 STEP(H, c, d, a, b, GET( 5) + 0x6ED9EBA1, 11);
 139                 STEP(H, b, c, d, a, GET(13) + 0x6ED9EBA1, 15);
 140
 141                 STEP(H, a, b, c, d, GET( 3) + 0x6ED9EBA1,  3);
 142                 STEP(H, d, a, b, c, GET(11) + 0x6ED9EBA1,  9);
 143                 STEP(H, c, d, a, b, GET( 7) + 0x6ED9EBA1, 11);
 144                 STEP(H, b, c, d, a, GET(15) + 0x6ED9EBA1, 15);
 145
 146                 a += saved_a;
 147                 b += saved_b;
 148                 c += saved_c;
 149                 d += saved_d;
 150
 151                 ptr += 64;
 152         } while (size -= 64);
 153
 154         ctx->a = a;
 155         ctx->b = b;
 156         ctx->c = c;
 157         ctx->d = d;
 158
 159         return ptr;
 160 }
 161
 162 void md4_init(struct md4_context *ctx)
 163 {
 164         ctx->a = 0x67452301;
 165         ctx->b = 0xefcdab89;
 166         ctx->c = 0x98badcfe;
 167         ctx->d = 0x10325476;
 168
 169         ctx->lo = 0;
 170         ctx->hi = 0;
 171 }
 172
 173 void md4_update(struct md4_context *ctx, const void *data, size_t size)
 174 {
 175         /* @UNSAFE */
 176         uint_fast32_t saved_lo;
 177         unsigned long used, free;
 178
 179         saved_lo = ctx->lo;
 180         if ((ctx->lo = (saved_lo + size) & 0x1fffffff) < saved_lo)
 181                 ctx->hi++;
 182         ctx->hi += size >> 29;
 183
 184         used = saved_lo & 0x3f;
 185
 186         if (used) {
 187                 free = 64 - used;
 188
 189                 if (size < free) {
 190                         memcpy(&ctx->buffer[used], data, size);
 191                         return;
 192                 }
 193
 194                 memcpy(&ctx->buffer[used], data, free);
 195                 data = (const unsigned char *) data + free;
 196                 size -= free;
 197                 body(ctx, ctx->buffer, 64);
 198         }
 199
 200         if (size >= 64) {
 201                 data = body(ctx, data, size & ~(unsigned long)0x3f);
 202                 size &= 0x3f;
 203         }
 204
 205         memcpy(ctx->buffer, data, size);
 206 }
 207
 208 void md4_final(struct md4_context *ctx, unsigned char result[MD4_RESULTLEN])
 209 {
 210         /* @UNSAFE */
 211         unsigned long used, free;
 212
 213         used = ctx->lo & 0x3f;
 214
 215         ctx->buffer[used++] = 0x80;
 216
 217         free = 64 - used;
 218
 219         if (free < 8) {
 220                 memset(&ctx->buffer[used], 0, free);
 221                 body(ctx, ctx->buffer, 64);
 222                 used = 0;
 223                 free = 64;
 224         }
 225
 226         memset(&ctx->buffer[used], 0, free - 8);
 227
 228         ctx->lo <<= 3;
 229         ctx->buffer[56] = ctx->lo;
 230         ctx->buffer[57] = ctx->lo >> 8;
 231         ctx->buffer[58] = ctx->lo >> 16;
 232         ctx->buffer[59] = ctx->lo >> 24;
 233         ctx->buffer[60] = ctx->hi;
 234         ctx->buffer[61] = ctx->hi >> 8;
 235         ctx->buffer[62] = ctx->hi >> 16;
 236         ctx->buffer[63] = ctx->hi >> 24;
 237
 238         body(ctx, ctx->buffer, 64);
 239
 240         result[0] = ctx->a;
 241         result[1] = ctx->a >> 8;
 242         result[2] = ctx->a >> 16;
 243         result[3] = ctx->a >> 24;
 244         result[4] = ctx->b;
 245         result[5] = ctx->b >> 8;
 246         result[6] = ctx->b >> 16;
 247         result[7] = ctx->b >> 24;
 248         result[8] = ctx->c;
 249         result[9] = ctx->c >> 8;
 250         result[10] = ctx->c >> 16;
 251         result[11] = ctx->c >> 24;
 252         result[12] = ctx->d;
 253         result[13] = ctx->d >> 8;
 254         result[14] = ctx->d >> 16;
 255         result[15] = ctx->d >> 24;
 256
 257         memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
 258 }
 259
 260 void md4_get_digest(const void *data, size_t size,
 261                     unsigned char result[MD4_RESULTLEN])
 262 {
 263         struct md4_context ctx;
 264
 265         md4_init(&ctx);
 266         md4_update(&ctx, data, size);
 267         md4_final(&ctx, result);
 268 }
 269
 270 static void hash_method_init_md4(void *context)
 271 {
 272         md4_init(context);
 273 }
 274 static void hash_method_loop_md4(void *context, const void *data, size_t size)
 275 {
 276         md4_update(context, data, size);
 277 }
 278
 279 static void hash_method_result_md4(void *context, unsigned char *result_r)
 280 {
 281         md4_final(context, result_r);
 282 }
 283
 284 const struct hash_method hash_method_md4 = {
 285         "md4",
 286         sizeof(struct md4_context),
 287         MD4_RESULTLEN,
 288
 289         hash_method_init_md4,
 290         hash_method_loop_md4,
 291         hash_method_result_md4
 292 };