md5.c

   1 /* md5.c */
   2 /*
   3     This file is part of the Crypto-avr-lib/microcrypt-lib.
   4     Copyright (C) 2008  Daniel Otte (daniel.otte@rub.de)
   5
   6     This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19 /*
  20  * \file        md5.c
  21  * \author      Daniel Otte
  22  * \date        31.07.2006
  23  * \par License:
  24  * GPL
  25  * \brief Implementation of the MD5 hash algorithm as described in RFC 1321
  26  *
  27  */
  28
  29  #include "md5.h"
  30  #include "md5_sbox.h"
  31  #include "uart.h"
  32  #include <stdint.h>
  33  #include <string.h>
  34
  35  #undef DEBUG
  36
  37 void md5_init(md5_ctx_t *s){
  38         s->counter = 0;
  39         s->a[0] = 0x67452301;
  40         s->a[1] = 0xefcdab89;
  41         s->a[2] = 0x98badcfe;
  42         s->a[3] = 0x10325476;
  43 }
  44
  45 uint32_t md5_F(uint32_t x, uint32_t y, uint32_t z){
  46         return ((x&y)|((~x)&z));
  47 }
  48
  49 uint32_t md5_G(uint32_t x, uint32_t y, uint32_t z){
  50         return ((x&z)|((~z)&y));
  51 }
  52
  53 uint32_t md5_H(uint32_t x, uint32_t y, uint32_t z){
  54         return (x^y^z);
  55 }
  56
  57 uint32_t md5_I(uint32_t x, uint32_t y, uint32_t z){
  58         return (y ^ (x | (~z)));
  59 }
  60
  61 typedef uint32_t md5_func_t(uint32_t, uint32_t, uint32_t);
  62
  63 #define ROTL32(x,n) (((x)<<(n)) | ((x)>>(32-(n))))
  64
  65 void md5_core(uint32_t* a, uint8_t as, void* block, uint8_t k, uint8_t s, uint8_t i, uint8_t fi){
  66         uint32_t t;
  67         md5_func_t* funcs[]={md5_F, md5_G, md5_H, md5_I};
  68         as &= 0x3;
  69         /* a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
  70 #ifdef DEBUG
  71         char funcc[]={'*', '-', '+', '~'};
  72         uart_putstr("\r\n DBG: md5_core [");
  73         uart_putc(funcc[fi]);
  74         uart_hexdump(&as, 1); uart_putc(' ');
  75         uart_hexdump(&k, 1); uart_putc(' ');
  76         uart_hexdump(&s, 1); uart_putc(' ');
  77         uart_hexdump(&i, 1); uart_putc(']');
  78 #endif
  79         t = a[as] + funcs[fi](a[(as+1)&3], a[(as+2)&3], a[(as+3)&3]) + ((uint32_t*)block)[k] + md5_T[i] ;
  80         a[as]=a[(as+1)&3] + ROTL32(t, s);
  81 }
  82
  83 void md5_nextBlock(md5_ctx_t *state, void* block){
  84         uint32_t        a[4];
  85         uint8_t         m,n,i=0;
  86         /* this requires other mixed sboxes */
  87 #ifdef DEBUG
  88         uart_putstr("\r\n DBG: md5_nextBlock: block:\r\n");
  89         uart_hexdump(block, 16);        uart_putstr("\r\n");
  90         uart_hexdump(block+16, 16);     uart_putstr("\r\n");
  91         uart_hexdump(block+32, 16);     uart_putstr("\r\n");
  92         uart_hexdump(block+48, 16);     uart_putstr("\r\n");
  93 #endif
  94
  95         a[0]=state->a[0];
  96         a[1]=state->a[1];
  97         a[2]=state->a[2];
  98         a[3]=state->a[3];
  99
 100         /* round 1 */
 101         uint8_t s1t[]={7,12,17,22};
 102         for(m=0;m<4;++m){
 103                 for(n=0;n<4;++n){
 104                         md5_core(a, 4-n, block, m*4+n, s1t[n],i++,0);
 105                 }
 106         }
 107         /* round 2 */
 108         uint8_t s2t[]={5,9,14,20};
 109         for(m=0;m<4;++m){
 110                 for(n=0;n<4;++n){
 111                         md5_core(a, 4-n, block, (1+m*4+n*5)&0xf, s2t[n],i++,1);
 112                 }
 113         }
 114         /* round 3 */
 115         uint8_t s3t[]={4,11,16,23};
 116         for(m=0;m<4;++m){
 117                 for(n=0;n<4;++n){
 118                         md5_core(a, 4-n, block, (5-m*4+n*3)&0xf, s3t[n],i++,2);
 119                 }
 120         }
 121         /* round 4 */
 122         uint8_t s4t[]={6,10,15,21};
 123         for(m=0;m<4;++m){
 124                 for(n=0;n<4;++n){
 125                         md5_core(a, 4-n, block, (0-m*4+n*7)&0xf, s4t[n],i++,3);
 126                 }
 127         }
 128         state->a[0] += a[0];
 129         state->a[1] += a[1];
 130         state->a[2] += a[2];
 131         state->a[3] += a[3];
 132         state->counter++;
 133 }
 134
 135 void md5_lastBlock(md5_ctx_t *state, void* block, uint16_t length){
 136         uint16_t l;
 137         uint8_t b[64];
 138         while (length >= 512){
 139                 md5_nextBlock(state, block);
 140                 length -= 512;
 141                 block = ((uint8_t*)block) + 512/8;
 142         }
 143         memset(b, 0, 64);
 144         memcpy(b, block, length/8);
 145         /* insert padding one */
 146         l=length/8;
 147         if(length%8){
 148                 uint8_t t;
 149                 t = ((uint8_t*)block)[l];
 150                 t |= (0x80>>(length%8));
 151                 b[l]=t;
 152         }else{
 153                 b[l]=0x80;
 154         }
 155         /* insert length value */
 156         if(l+sizeof(uint64_t) > 512/8){
 157                 md5_nextBlock(state, b);
 158                 state->counter--;
 159                 memset(b, 0, 64);
 160         }
 161         *((uint64_t*)&b[64-sizeof(uint64_t)]) = (state->counter * 512) + length;
 162         md5_nextBlock(state, b);
 163 }