src/lib/md4.c

   1 /*
   2  *  md4c.c      MD4 message-digest algorithm
   3  *
   4  *  Version:    $Id$
   5  *
   6  *  This file is licensed under the LGPL, but is largely derived
   7  *  from public domain source code.
   8  */
   9
  10 #include <freeradius-devel/ident.h>
  11 RCSID("$Id$")
  12
  13 #include <freeradius-devel/autoconf.h>
  14
  15 /*
  16  *  FORCE MD4 TO USE OUR MD4 HEADER FILE!
  17  *  If we don't do this, it might pick up the systems broken MD4.
  18  */
  19 #include "../include/md4.h"
  20
  21 void md4_calc(output, input, inlen)
  22 unsigned char *output;
  23 const unsigned char *input;                       /* input block */
  24 unsigned int inlen;                     /* length of input block */
  25 {
  26         MD4_CTX context;
  27
  28         MD4Init(&context);
  29         MD4Update(&context, input, inlen);
  30         MD4Final(output, &context);
  31 }
  32
  33 /*      The below was retrieved from
  34  *      http://www.openbsd.org/cgi-bin/cvsweb/~checkout~/src/lib/libc/hash/md4.c?rev=1.2
  35  *      with the following changes:
  36  *      CVS-$OpenBSD stuff deleted
  37  *      #includes commented out.
  38  *      Support context->count as uint32_t[2] instead of uint64_t
  39  *      Add htole32 define from http://www.squid-cache.org/mail-archive/squid-dev/200307/0130.html
  40  *              (The bswap32 definition in the patch.)
  41  *              This is only used on BIG_ENDIAN systems, so we can always swap the bits.
  42  *      change BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN (OpenBSD-defined) to WORDS_BIGENDIAN (autoconf-defined)
  43  */
  44
  45 /*
  46  * This code implements the MD4 message-digest algorithm.
  47  * The algorithm is due to Ron Rivest.  This code was
  48  * written by Colin Plumb in 1993, no copyright is claimed.
  49  * This code is in the public domain; do with it what you wish.
  50  * Todd C. Miller modified the MD5 code to do MD4 based on RFC 1186.
  51  *
  52  * Equivalent code is available from RSA Data Security, Inc.
  53  * This code has been tested against that, and is equivalent,
  54  * except that you don't need to include two pages of legalese
  55  * with every copy.
  56  *
  57  * To compute the message digest of a chunk of bytes, declare an
  58  * MD4Context structure, pass it to MD4Init, call MD4Update as
  59  * needed on buffers full of bytes, and then call MD4Final, which
  60  * will fill a supplied 16-byte array with the digest.
  61  */
  62
  63 /*#include <sys/types.h>*/
  64 /*#include <string.h>*/
  65 /*#include <md4.h>*/
  66
  67 /*#if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN*/
  68 #ifndef WORDS_BIGENDIAN
  69
  70 #define htole32_4(buf)          /* Nothing */
  71 #define htole32_14(buf)         /* Nothing */
  72 #define htole32_16(buf)         /* Nothing */
  73
  74 #else
  75
  76 #define htole32(x) \
  77  (((((uint32_t)x) & 0xff000000) >> 24) | \
  78  ((((uint32_t)x) & 0x00ff0000) >> 8) | \
  79  ((((uint32_t)x) & 0x0000ff00) << 8) | \
  80  ((((uint32_t)x) & 0x000000ff) << 24))
  81
  82 #define htole32_4(buf) do {                                             \
  83         (buf)[ 0] = htole32((buf)[ 0]);                                 \
  84         (buf)[ 1] = htole32((buf)[ 1]);                                 \
  85         (buf)[ 2] = htole32((buf)[ 2]);                                 \
  86         (buf)[ 3] = htole32((buf)[ 3]);                                 \
  87 } while (0)
  88
  89 #define htole32_14(buf) do {                                            \
  90         (buf)[ 0] = htole32((buf)[ 0]);                                 \
  91         (buf)[ 1] = htole32((buf)[ 1]);                                 \
  92         (buf)[ 2] = htole32((buf)[ 2]);                                 \
  93         (buf)[ 3] = htole32((buf)[ 3]);                                 \
  94         (buf)[ 4] = htole32((buf)[ 4]);                                 \
  95         (buf)[ 5] = htole32((buf)[ 5]);                                 \
  96         (buf)[ 6] = htole32((buf)[ 6]);                                 \
  97         (buf)[ 7] = htole32((buf)[ 7]);                                 \
  98         (buf)[ 8] = htole32((buf)[ 8]);                                 \
  99         (buf)[ 9] = htole32((buf)[ 9]);                                 \
 100         (buf)[10] = htole32((buf)[10]);                                 \
 101         (buf)[11] = htole32((buf)[11]);                                 \
 102         (buf)[12] = htole32((buf)[12]);                                 \
 103         (buf)[13] = htole32((buf)[13]);                                 \
 104 } while (0)
 105
 106 #define htole32_16(buf) do {                                            \
 107         (buf)[ 0] = htole32((buf)[ 0]);                                 \
 108         (buf)[ 1] = htole32((buf)[ 1]);                                 \
 109         (buf)[ 2] = htole32((buf)[ 2]);                                 \
 110         (buf)[ 3] = htole32((buf)[ 3]);                                 \
 111         (buf)[ 4] = htole32((buf)[ 4]);                                 \
 112         (buf)[ 5] = htole32((buf)[ 5]);                                 \
 113         (buf)[ 6] = htole32((buf)[ 6]);                                 \
 114         (buf)[ 7] = htole32((buf)[ 7]);                                 \
 115         (buf)[ 8] = htole32((buf)[ 8]);                                 \
 116         (buf)[ 9] = htole32((buf)[ 9]);                                 \
 117         (buf)[10] = htole32((buf)[10]);                                 \
 118         (buf)[11] = htole32((buf)[11]);                                 \
 119         (buf)[12] = htole32((buf)[12]);                                 \
 120         (buf)[13] = htole32((buf)[13]);                                 \
 121         (buf)[14] = htole32((buf)[14]);                                 \
 122         (buf)[15] = htole32((buf)[15]);                                 \
 123 } while (0)
 124
 125 #endif
 126
 127 /*
 128  * Start MD4 accumulation.
 129  * Set bit count to 0 and buffer to mysterious initialization constants.
 130  */
 131 void
 132 MD4Init(MD4_CTX *ctx)
 133 {
 134         ctx->count[0] = 0;
 135         ctx->count[1] = 0;
 136         ctx->state[0] = 0x67452301;
 137         ctx->state[1] = 0xefcdab89;
 138         ctx->state[2] = 0x98badcfe;
 139         ctx->state[3] = 0x10325476;
 140 }
 141
 142 /*
 143  * Update context to reflect the concatenation of another buffer full
 144  * of bytes.
 145  */
 146 void
 147 MD4Update(MD4_CTX *ctx, const unsigned char *buf, size_t len)
 148 {
 149         uint32_t count;
 150
 151         /* Bytes already stored in ctx->buffer */
 152         count = (uint32_t)((ctx->count[0] >> 3) & 0x3f);
 153
 154         /* Update bitcount */
 155 /*      ctx->count += (uint64_t)len << 3;*/
 156         if ((ctx->count[0] += ((uint32_t)len << 3)) < (uint32_t)len) {
 157         /* Overflowed ctx->count[0] */
 158                 ctx->count[1]++;
 159         }
 160         ctx->count[1] += ((uint32_t)len >> 29);
 161
 162         /* Handle any leading odd-sized chunks */
 163         if (count) {
 164                 unsigned char *p = (unsigned char *)ctx->buffer + count;
 165
 166                 count = MD4_BLOCK_LENGTH - count;
 167                 if (len < count) {
 168                         memcpy(p, buf, len);
 169                         return;
 170                 }
 171                 memcpy(p, buf, count);
 172                 htole32_16((uint32_t *)ctx->buffer);
 173                 MD4Transform(ctx->state, ctx->buffer);
 174                 buf += count;
 175                 len -= count;
 176         }
 177
 178         /* Process data in MD4_BLOCK_LENGTH-byte chunks */
 179         while (len >= MD4_BLOCK_LENGTH) {
 180                 memcpy(ctx->buffer, buf, MD4_BLOCK_LENGTH);
 181                 htole32_16((uint32_t *)ctx->buffer);
 182                 MD4Transform(ctx->state, ctx->buffer);
 183                 buf += MD4_BLOCK_LENGTH;
 184                 len -= MD4_BLOCK_LENGTH;
 185         }
 186
 187         /* Handle any remaining bytes of data. */
 188         memcpy(ctx->buffer, buf, len);
 189 }
 190
 191 /*
 192  * Final wrapup - pad to 64-byte boundary with the bit pattern
 193  * 1 0* (64-bit count of bits processed, MSB-first)
 194  */
 195 void
 196 MD4Final(unsigned char digest[MD4_DIGEST_LENGTH], MD4_CTX *ctx)
 197 {
 198         uint32_t count;
 199         unsigned char *p;
 200
 201         /* number of bytes mod 64 */
 202         count = (uint32_t)(ctx->count[0] >> 3) & 0x3f;
 203
 204         /*
 205          * Set the first char of padding to 0x80.
 206          * This is safe since there is always at least one byte free.
 207          */
 208         p = ctx->buffer + count;
 209         *p++ = 0x80;
 210
 211         /* Bytes of padding needed to make 64 bytes */
 212         count = 64 - 1 - count;
 213
 214         /* Pad out to 56 mod 64 */
 215         if (count < 8) {
 216                 /* Two lots of padding:  Pad the first block to 64 bytes */
 217                 memset(p, 0, count);
 218                 htole32_16((uint32_t *)ctx->buffer);
 219                 MD4Transform(ctx->state, ctx->buffer);
 220
 221                 /* Now fill the next block with 56 bytes */
 222                 memset(ctx->buffer, 0, 56);
 223         } else {
 224                 /* Pad block to 56 bytes */
 225                 memset(p, 0, count - 8);
 226         }
 227         htole32_14((uint32_t *)ctx->buffer);
 228
 229         /* Append bit count and transform */
 230         ((uint32_t *)ctx->buffer)[14] = ctx->count[0];
 231         ((uint32_t *)ctx->buffer)[15] = ctx->count[1];
 232
 233         MD4Transform(ctx->state, ctx->buffer);
 234         htole32_4(ctx->state);
 235         memcpy(digest, ctx->state, MD4_DIGEST_LENGTH);
 236         memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));   /* in case it's sensitive */
 237 }
 238
 239
 240 /* The three core functions - F1 is optimized somewhat */
 241
 242 /* #define F1(x, y, z) (x & y | ~x & z) */
 243 #define F1(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z)))
 244 #define F2(x, y, z) ((x & y) | (x & z) | (y & z))
 245 #define F3(x, y, z) (x ^ y ^ z)
 246
 247 /* This is the central step in the MD4 algorithm. */
 248 #define MD4STEP(f, w, x, y, z, data, s) \
 249         ( w += f(x, y, z) + data,  w = w<<s | w>>(32-s) )
 250
 251 /*
 252  * The core of the MD4 algorithm, this alters an existing MD4 hash to
 253  * reflect the addition of 16 longwords of new data.  MD4Update blocks
 254  * the data and converts bytes into longwords for this routine.
 255  */
 256 void
 257 MD4Transform(uint32_t buf[4], const unsigned char inc[MD4_BLOCK_LENGTH])
 258 {
 259         uint32_t a, b, c, d;
 260         const uint32_t *in = (const uint32_t *)inc;
 261
 262         a = buf[0];
 263         b = buf[1];
 264         c = buf[2];
 265         d = buf[3];
 266
 267         MD4STEP(F1, a, b, c, d, in[ 0],  3);
 268         MD4STEP(F1, d, a, b, c, in[ 1],  7);
 269         MD4STEP(F1, c, d, a, b, in[ 2], 11);
 270         MD4STEP(F1, b, c, d, a, in[ 3], 19);
 271         MD4STEP(F1, a, b, c, d, in[ 4],  3);
 272         MD4STEP(F1, d, a, b, c, in[ 5],  7);
 273         MD4STEP(F1, c, d, a, b, in[ 6], 11);
 274         MD4STEP(F1, b, c, d, a, in[ 7], 19);
 275         MD4STEP(F1, a, b, c, d, in[ 8],  3);
 276         MD4STEP(F1, d, a, b, c, in[ 9],  7);
 277         MD4STEP(F1, c, d, a, b, in[10], 11);
 278         MD4STEP(F1, b, c, d, a, in[11], 19);
 279         MD4STEP(F1, a, b, c, d, in[12],  3);
 280         MD4STEP(F1, d, a, b, c, in[13],  7);
 281         MD4STEP(F1, c, d, a, b, in[14], 11);
 282         MD4STEP(F1, b, c, d, a, in[15], 19);
 283
 284         MD4STEP(F2, a, b, c, d, in[ 0] + 0x5a827999,  3);
 285         MD4STEP(F2, d, a, b, c, in[ 4] + 0x5a827999,  5);
 286         MD4STEP(F2, c, d, a, b, in[ 8] + 0x5a827999,  9);
 287         MD4STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x5a827999, 13);
 288         MD4STEP(F2, a, b, c, d, in[ 1] + 0x5a827999,  3);
 289         MD4STEP(F2, d, a, b, c, in[ 5] + 0x5a827999,  5);
 290         MD4STEP(F2, c, d, a, b, in[ 9] + 0x5a827999,  9);
 291         MD4STEP(F2, b, c, d, a, in[13] + 0x5a827999, 13);
 292         MD4STEP(F2, a, b, c, d, in[ 2] + 0x5a827999,  3);
 293         MD4STEP(F2, d, a, b, c, in[ 6] + 0x5a827999,  5);
 294         MD4STEP(F2, c, d, a, b, in[10] + 0x5a827999,  9);
 295         MD4STEP(F2, b, c, d, a, in[14] + 0x5a827999, 13);
 296         MD4STEP(F2, a, b, c, d, in[ 3] + 0x5a827999,  3);
 297         MD4STEP(F2, d, a, b, c, in[ 7] + 0x5a827999,  5);
 298         MD4STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x5a827999,  9);
 299         MD4STEP(F2, b, c, d, a, in[15] + 0x5a827999, 13);
 300
 301         MD4STEP(F3, a, b, c, d, in[ 0] + 0x6ed9eba1,  3);
 302         MD4STEP(F3, d, a, b, c, in[ 8] + 0x6ed9eba1,  9);
 303         MD4STEP(F3, c, d, a, b, in[ 4] + 0x6ed9eba1, 11);
 304         MD4STEP(F3, b, c, d, a, in[12] + 0x6ed9eba1, 15);
 305         MD4STEP(F3, a, b, c, d, in[ 2] + 0x6ed9eba1,  3);
 306         MD4STEP(F3, d, a, b, c, in[10] + 0x6ed9eba1,  9);
 307         MD4STEP(F3, c, d, a, b, in[ 6] + 0x6ed9eba1, 11);
 308         MD4STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0x6ed9eba1, 15);
 309         MD4STEP(F3, a, b, c, d, in[ 1] + 0x6ed9eba1,  3);
 310         MD4STEP(F3, d, a, b, c, in[ 9] + 0x6ed9eba1,  9);
 311         MD4STEP(F3, c, d, a, b, in[ 5] + 0x6ed9eba1, 11);
 312         MD4STEP(F3, b, c, d, a, in[13] + 0x6ed9eba1, 15);
 313         MD4STEP(F3, a, b, c, d, in[ 3] + 0x6ed9eba1,  3);
 314         MD4STEP(F3, d, a, b, c, in[11] + 0x6ed9eba1,  9);
 315         MD4STEP(F3, c, d, a, b, in[ 7] + 0x6ed9eba1, 11);
 316         MD4STEP(F3, b, c, d, a, in[15] + 0x6ed9eba1, 15);
 317
 318         buf[0] += a;
 319         buf[1] += b;
 320         buf[2] += c;
 321         buf[3] += d;
 322 }