libeap/src/crypto/md4-internal.c

   1 /*
   2  * MD4 hash implementation
   3  * Copyright (c) 2006, Jouni Malinen <j@w1.fi>
   4  *
   5  * This software may be distributed under the terms of the BSD license.
   6  * See README for more details.
   7  */
   8
   9 #include "includes.h"
  10
  11 #include "common.h"
  12 #include "crypto.h"
  13
  14 #define MD4_BLOCK_LENGTH                64
  15 #define MD4_DIGEST_LENGTH               16
  16
  17 typedef struct MD4Context {
  18         u32 state[4];                   /* state */
  19         u64 count;                      /* number of bits, mod 2^64 */
  20         u8 buffer[MD4_BLOCK_LENGTH];    /* input buffer */
  21 } MD4_CTX;
  22
  23
  24 static void MD4Init(MD4_CTX *ctx);
  25 static void MD4Update(MD4_CTX *ctx, const unsigned char *input, size_t len);
  26 static void MD4Final(unsigned char digest[MD4_DIGEST_LENGTH], MD4_CTX *ctx);
  27
  28
  29 int md4_vector(size_t num_elem, const u8 *addr[], const size_t *len, u8 *mac)
  30 {
  31         MD4_CTX ctx;
  32         size_t i;
  33
  34         if (TEST_FAIL())
  35                 return -1;
  36
  37         MD4Init(&ctx);
  38         for (i = 0; i < num_elem; i++)
  39                 MD4Update(&ctx, addr[i], len[i]);
  40         MD4Final(mac, &ctx);
  41         return 0;
  42 }
  43
  44
  45 /* ===== start - public domain MD4 implementation ===== */
  46 /*      $OpenBSD: md4.c,v 1.7 2005/08/08 08:05:35 espie Exp $   */
  47
  48 /*
  49  * This code implements the MD4 message-digest algorithm.
  50  * The algorithm is due to Ron Rivest.  This code was
  51  * written by Colin Plumb in 1993, no copyright is claimed.
  52  * This code is in the public domain; do with it what you wish.
  53  * Todd C. Miller modified the MD5 code to do MD4 based on RFC 1186.
  54  *
  55  * Equivalent code is available from RSA Data Security, Inc.
  56  * This code has been tested against that, and is equivalent,
  57  * except that you don't need to include two pages of legalese
  58  * with every copy.
  59  *
  60  * To compute the message digest of a chunk of bytes, declare an
  61  * MD4Context structure, pass it to MD4Init, call MD4Update as
  62  * needed on buffers full of bytes, and then call MD4Final, which
  63  * will fill a supplied 16-byte array with the digest.
  64  */
  65
  66 #define MD4_DIGEST_STRING_LENGTH        (MD4_DIGEST_LENGTH * 2 + 1)
  67
  68
  69 static void
  70 MD4Transform(u32 state[4], const u8 block[MD4_BLOCK_LENGTH]);
  71
  72 #define PUT_64BIT_LE(cp, value) do {                                    \
  73         (cp)[7] = (value) >> 56;                                        \
  74         (cp)[6] = (value) >> 48;                                        \
  75         (cp)[5] = (value) >> 40;                                        \
  76         (cp)[4] = (value) >> 32;                                        \
  77         (cp)[3] = (value) >> 24;                                        \
  78         (cp)[2] = (value) >> 16;                                        \
  79         (cp)[1] = (value) >> 8;                                         \
  80         (cp)[0] = (value); } while (0)
  81
  82 #define PUT_32BIT_LE(cp, value) do {                                    \
  83         (cp)[3] = (value) >> 24;                                        \
  84         (cp)[2] = (value) >> 16;                                        \
  85         (cp)[1] = (value) >> 8;                                         \
  86         (cp)[0] = (value); } while (0)
  87
  88 static u8 PADDING[MD4_BLOCK_LENGTH] = {
  89         0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  90         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  91         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
  92 };
  93
  94 /*
  95  * Start MD4 accumulation.
  96  * Set bit count to 0 and buffer to mysterious initialization constants.
  97  */
  98 static void MD4Init(MD4_CTX *ctx)
  99 {
 100         ctx->count = 0;
 101         ctx->state[0] = 0x67452301;
 102         ctx->state[1] = 0xefcdab89;
 103         ctx->state[2] = 0x98badcfe;
 104         ctx->state[3] = 0x10325476;
 105 }
 106
 107 /*
 108  * Update context to reflect the concatenation of another buffer full
 109  * of bytes.
 110  */
 111 static void MD4Update(MD4_CTX *ctx, const unsigned char *input, size_t len)
 112 {
 113         size_t have, need;
 114
 115         /* Check how many bytes we already have and how many more we need. */
 116         have = (size_t)((ctx->count >> 3) & (MD4_BLOCK_LENGTH - 1));
 117         need = MD4_BLOCK_LENGTH - have;
 118
 119         /* Update bitcount */
 120         ctx->count += (u64)len << 3;
 121
 122         if (len >= need) {
 123                 if (have != 0) {
 124                         os_memcpy(ctx->buffer + have, input, need);
 125                         MD4Transform(ctx->state, ctx->buffer);
 126                         input += need;
 127                         len -= need;
 128                         have = 0;
 129                 }
 130
 131                 /* Process data in MD4_BLOCK_LENGTH-byte chunks. */
 132                 while (len >= MD4_BLOCK_LENGTH) {
 133                         MD4Transform(ctx->state, input);
 134                         input += MD4_BLOCK_LENGTH;
 135                         len -= MD4_BLOCK_LENGTH;
 136                 }
 137         }
 138
 139         /* Handle any remaining bytes of data. */
 140         if (len != 0)
 141                 os_memcpy(ctx->buffer + have, input, len);
 142 }
 143
 144 /*
 145  * Pad pad to 64-byte boundary with the bit pattern
 146  * 1 0* (64-bit count of bits processed, MSB-first)
 147  */
 148 static void MD4Pad(MD4_CTX *ctx)
 149 {
 150         u8 count[8];
 151         size_t padlen;
 152
 153         /* Convert count to 8 bytes in little endian order. */
 154         PUT_64BIT_LE(count, ctx->count);
 155
 156         /* Pad out to 56 mod 64. */
 157         padlen = MD4_BLOCK_LENGTH -
 158             ((ctx->count >> 3) & (MD4_BLOCK_LENGTH - 1));
 159         if (padlen < 1 + 8)
 160                 padlen += MD4_BLOCK_LENGTH;
 161         MD4Update(ctx, PADDING, padlen - 8);            /* padlen - 8 <= 64 */
 162         MD4Update(ctx, count, 8);
 163 }
 164
 165 /*
 166  * Final wrapup--call MD4Pad, fill in digest and zero out ctx.
 167  */
 168 static void MD4Final(unsigned char digest[MD4_DIGEST_LENGTH], MD4_CTX *ctx)
 169 {
 170         int i;
 171
 172         MD4Pad(ctx);
 173         if (digest != NULL) {
 174                 for (i = 0; i < 4; i++)
 175                         PUT_32BIT_LE(digest + i * 4, ctx->state[i]);
 176                 os_memset(ctx, 0, sizeof(*ctx));
 177         }
 178 }
 179
 180
 181 /* The three core functions - F1 is optimized somewhat */
 182
 183 /* #define F1(x, y, z) (x & y | ~x & z) */
 184 #define F1(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z)))
 185 #define F2(x, y, z) ((x & y) | (x & z) | (y & z))
 186 #define F3(x, y, z) (x ^ y ^ z)
 187
 188 /* This is the central step in the MD4 algorithm. */
 189 #define MD4STEP(f, w, x, y, z, data, s) \
 190         ( w += f(x, y, z) + data,  w = w<<s | w>>(32-s) )
 191
 192 /*
 193  * The core of the MD4 algorithm, this alters an existing MD4 hash to
 194  * reflect the addition of 16 longwords of new data.  MD4Update blocks
 195  * the data and converts bytes into longwords for this routine.
 196  */
 197 static void
 198 MD4Transform(u32 state[4], const u8 block[MD4_BLOCK_LENGTH])
 199 {
 200         u32 a, b, c, d, in[MD4_BLOCK_LENGTH / 4];
 201
 202 #if BYTE_ORDER == LITTLE_ENDIAN
 203         os_memcpy(in, block, sizeof(in));
 204 #else
 205         for (a = 0; a < MD4_BLOCK_LENGTH / 4; a++) {
 206                 in[a] = (u32)(
 207                     (u32)(block[a * 4 + 0]) |
 208                     (u32)(block[a * 4 + 1]) <<  8 |
 209                     (u32)(block[a * 4 + 2]) << 16 |
 210                     (u32)(block[a * 4 + 3]) << 24);
 211         }
 212 #endif
 213
 214         a = state[0];
 215         b = state[1];
 216         c = state[2];
 217         d = state[3];
 218
 219         MD4STEP(F1, a, b, c, d, in[ 0],  3);
 220         MD4STEP(F1, d, a, b, c, in[ 1],  7);
 221         MD4STEP(F1, c, d, a, b, in[ 2], 11);
 222         MD4STEP(F1, b, c, d, a, in[ 3], 19);
 223         MD4STEP(F1, a, b, c, d, in[ 4],  3);
 224         MD4STEP(F1, d, a, b, c, in[ 5],  7);
 225         MD4STEP(F1, c, d, a, b, in[ 6], 11);
 226         MD4STEP(F1, b, c, d, a, in[ 7], 19);
 227         MD4STEP(F1, a, b, c, d, in[ 8],  3);
 228         MD4STEP(F1, d, a, b, c, in[ 9],  7);
 229         MD4STEP(F1, c, d, a, b, in[10], 11);
 230         MD4STEP(F1, b, c, d, a, in[11], 19);
 231         MD4STEP(F1, a, b, c, d, in[12],  3);
 232         MD4STEP(F1, d, a, b, c, in[13],  7);
 233         MD4STEP(F1, c, d, a, b, in[14], 11);
 234         MD4STEP(F1, b, c, d, a, in[15], 19);
 235
 236         MD4STEP(F2, a, b, c, d, in[ 0] + 0x5a827999,  3);
 237         MD4STEP(F2, d, a, b, c, in[ 4] + 0x5a827999,  5);
 238         MD4STEP(F2, c, d, a, b, in[ 8] + 0x5a827999,  9);
 239         MD4STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x5a827999, 13);
 240         MD4STEP(F2, a, b, c, d, in[ 1] + 0x5a827999,  3);
 241         MD4STEP(F2, d, a, b, c, in[ 5] + 0x5a827999,  5);
 242         MD4STEP(F2, c, d, a, b, in[ 9] + 0x5a827999,  9);
 243         MD4STEP(F2, b, c, d, a, in[13] + 0x5a827999, 13);
 244         MD4STEP(F2, a, b, c, d, in[ 2] + 0x5a827999,  3);
 245         MD4STEP(F2, d, a, b, c, in[ 6] + 0x5a827999,  5);
 246         MD4STEP(F2, c, d, a, b, in[10] + 0x5a827999,  9);
 247         MD4STEP(F2, b, c, d, a, in[14] + 0x5a827999, 13);
 248         MD4STEP(F2, a, b, c, d, in[ 3] + 0x5a827999,  3);
 249         MD4STEP(F2, d, a, b, c, in[ 7] + 0x5a827999,  5);
 250         MD4STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x5a827999,  9);
 251         MD4STEP(F2, b, c, d, a, in[15] + 0x5a827999, 13);
 252
 253         MD4STEP(F3, a, b, c, d, in[ 0] + 0x6ed9eba1,  3);
 254         MD4STEP(F3, d, a, b, c, in[ 8] + 0x6ed9eba1,  9);
 255         MD4STEP(F3, c, d, a, b, in[ 4] + 0x6ed9eba1, 11);
 256         MD4STEP(F3, b, c, d, a, in[12] + 0x6ed9eba1, 15);
 257         MD4STEP(F3, a, b, c, d, in[ 2] + 0x6ed9eba1,  3);
 258         MD4STEP(F3, d, a, b, c, in[10] + 0x6ed9eba1,  9);
 259         MD4STEP(F3, c, d, a, b, in[ 6] + 0x6ed9eba1, 11);
 260         MD4STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0x6ed9eba1, 15);
 261         MD4STEP(F3, a, b, c, d, in[ 1] + 0x6ed9eba1,  3);
 262         MD4STEP(F3, d, a, b, c, in[ 9] + 0x6ed9eba1,  9);
 263         MD4STEP(F3, c, d, a, b, in[ 5] + 0x6ed9eba1, 11);
 264         MD4STEP(F3, b, c, d, a, in[13] + 0x6ed9eba1, 15);
 265         MD4STEP(F3, a, b, c, d, in[ 3] + 0x6ed9eba1,  3);
 266         MD4STEP(F3, d, a, b, c, in[11] + 0x6ed9eba1,  9);
 267         MD4STEP(F3, c, d, a, b, in[ 7] + 0x6ed9eba1, 11);
 268         MD4STEP(F3, b, c, d, a, in[15] + 0x6ed9eba1, 15);
 269
 270         state[0] += a;
 271         state[1] += b;
 272         state[2] += c;
 273         state[3] += d;
 274 }
 275 /* ===== end - public domain MD4 implementation ===== */