1 // Copyright 2009 The Archiveopteryx Developers <info@aox.org>
2 
3 #include "md5.h"
4 
5 #include "estring.h"
6 #include "buffer.h"
7 
8 // memmove, memset, memcpy
9 #include <string.h>
10 
11 
12 static void swapBytes( char *, int );
13 
14 
15 /*! \class MD5 md5.h
16     Implements the MD5 message-digest algorithm (RFC 1321).
17 
18     Based on public-domain code written by Colin Plumb in 1993.
19 */
20 
21 /*! Creates and initialises an empty MD5 object. */
22 
MD5()23 MD5::MD5()
24 {
25     init();
26 }
27 
28 
29 /*! Initialises an MD5 context for use. */
30 
init()31 void MD5::init()
32 {
33     int i = 0;
34     while ( i < 64 )
35         in[i++] = 0;
36 
37     buf[0] = 0x67452301;
38     buf[1] = 0xefcdab89;
39     buf[2] = 0x98badcfe;
40     buf[3] = 0x10325476;
41 
42     bits[0] = 0;
43     bits[1] = 0;
44 
45     finalised = false;
46 }
47 
48 
49 /*! Updates the MD5 context to reflect the concatenation of \a len bytes
50     from \a str.
51 */
52 
add(const char * str,uint len)53 void MD5::add( const char *str, uint len )
54 {
55     uint32 t;
56 
57     /* It's not possible to add() data, call hash(), then add more data
58        and call hash() again, because hash() destroys the accumulated
59        input buffer. */
60 
61     if ( finalised )
62         init();
63 
64     /* Update bitcount. */
65     t = bits[0];
66     bits[0] = t + ((uint32) len << 3);
67     if ( bits[0] < t )
68         bits[1]++;
69     bits[1] += len >> 29;
70 
71     t = (t >> 3) & 0x3f;
72 
73     /* Handle any leading odd-sized chunks. */
74     if ( t != 0 ) {
75         char *p = in + t;
76 
77         t = 64 - t;
78         if ( len < t ) {
79             memmove( p, str, len );
80             return;
81         }
82 
83         memmove( p, str, t );
84         swapBytes( in, 16 );
85         transform();
86 
87         str += t;
88         len -= t;
89     }
90 
91     /* Process 64-byte chunks. */
92     while ( len >= 64 ) {
93         memmove( in, str, 64 );
94         swapBytes( in, 16 );
95         transform();
96 
97         str += 64;
98         len -= 64;
99     }
100 
101     /* Save the rest for later. */
102     memmove( in, str, len );
103 }
104 
105 
106 /*! \overload
107     As above, but adds data from the EString \a s.
108 */
109 
add(const EString & s)110 void MD5::add( const EString &s )
111 {
112     add( s.data(), s.length() );
113 }
114 
115 
116 /*! Returns the 16-byte MD5 hash of the bytes add()ed so far. */
117 
hash()118 EString MD5::hash()
119 {
120     uint count;
121     char *p;
122 
123     if ( finalised )
124         return EString( (char *)buf, 16 );
125 
126     /* Compute number of bytes mod 64. */
127     count = (bits[0] >> 3) & 0x3F;
128 
129     /* Set the first char of padding to 0x80. This is safe since there is
130        always at least one byte free. */
131     p = in + count;
132     *p++ = 0x80;
133 
134     /* Bytes of padding needed to make 64 bytes. */
135     count = 64 - 1 - count;
136 
137     /* Pad out to 56 mod 64. */
138     if ( count < 8 ) {
139         /* Two lots of padding: Pad the first block to 64 bytes. */
140         memset( p, 0, count );
141         swapBytes( in, 16 );
142         transform();
143 
144         /* Now fill the next block with 56 bytes. */
145         memset( in, 0, 56 );
146     } else {
147         /* Pad block to 56 bytes. */
148         memset(p, 0, count - 8);
149     }
150     swapBytes( in, 14 );
151 
152     /* Append length in bits and transform. */
153     ((uint32 *)in)[14] = bits[0];
154     ((uint32 *)in)[15] = bits[1];
155     transform();
156     swapBytes( (char *)buf, 4 );
157 
158     finalised = true;
159     return EString( (char *)buf, 16 );
160 }
161 
162 
163 /*! \overload
164     Returns the MD5 hash of the EString \a s.
165 */
166 
hash(const EString & s)167 EString MD5::hash( const EString &s )
168 {
169     MD5 ctx;
170 
171     ctx.add( s );
172     return ctx.hash();
173 }
174 
175 
176 /*! \overload
177     Returns the MD5 hash of the Buffer \a s.
178 */
179 
hash(const Buffer & s)180 EString MD5::hash( const Buffer &s )
181 {
182     return hash( s.string(s.size()) );
183 }
184 
185 
186 /*! Returns the HMAC-MD5 digest of \a secret and \a text as a 32-char
187     hex string with lowercase letters. (RFC 2104)
188 */
189 
HMAC(const EString & secret,const EString & text)190 EString MD5::HMAC( const EString &secret, const EString &text )
191 {
192     uint i, len;
193     EString s, t;
194     char kopad[64], kipad[64];
195 
196     /* Hash overly long keys. */
197     if ( secret.length() > 64 )
198         s = MD5::hash( secret );
199     else
200         s = secret;
201     len = s.length();
202 
203     /* Prepare padded key blocks: kopad[0..63] = key[0..63]^opad[0..63],
204        where key[n >= len] = 0, and opad[0 <= n < 64] = 0x5c. Similarly
205        for kipad, where ipad[0 <= n < 64] = 0x36. */
206 
207     i = 0;
208     while ( i < len ) {
209         kipad[i] = s[i] ^0x36;
210         kopad[i] = s[i] ^0x5c;
211         i++;
212     }
213     memset( kipad+len, (char)0^0x36, 64-len );
214     memset( kopad+len, (char)0^0x5c, 64-len );
215 
216     /* Compute HMAC-MD5 digest: MD5( kopad, MD5( kipad, text )) */
217     MD5 ih, oh;
218 
219     oh.add( (char *)kopad, 64 );
220     ih.add( (char *)kipad, 64 );
221     ih.add( text );
222     oh.add( ih.hash() );
223 
224     return oh.hash();
225 }
226 
227 
228 /* The four core functions - F1 is optimized somewhat */
229 
230 /* #define F1(x, y, z) (x & y | ~x & z) */
231 #define F1(x, y, z) (z ^ (x & (y ^ z)))
232 #define F2(x, y, z) F1(z, x, y)
233 #define F3(x, y, z) (x ^ y ^ z)
234 #define F4(x, y, z) (y ^ (x | ~z))
235 
236 /* This is the central step in the MD5 algorithm. */
237 #define MD5STEP(f, w, x, y, z, data, s) \
238         ( w += f(x, y, z) + data,  w = w<<s | w>>(32-s),  w += x )
239 
240 /*! The basic MD5 transformation: updates the MD5 hash context based on
241     the next 64 bit block of input. (Padding, if necessary, is handled
242     by the caller.)
243 */
244 
transform()245 void MD5::transform()
246 {
247     uint32 a, b, c, d;
248     uint32 *inw = (uint32 *)in;
249 
250     a = buf[0];
251     b = buf[1];
252     c = buf[2];
253     d = buf[3];
254 
255     MD5STEP(F1, a, b, c, d, inw[0] + 0xd76aa478, 7);
256     MD5STEP(F1, d, a, b, c, inw[1] + 0xe8c7b756, 12);
257     MD5STEP(F1, c, d, a, b, inw[2] + 0x242070db, 17);
258     MD5STEP(F1, b, c, d, a, inw[3] + 0xc1bdceee, 22);
259     MD5STEP(F1, a, b, c, d, inw[4] + 0xf57c0faf, 7);
260     MD5STEP(F1, d, a, b, c, inw[5] + 0x4787c62a, 12);
261     MD5STEP(F1, c, d, a, b, inw[6] + 0xa8304613, 17);
262     MD5STEP(F1, b, c, d, a, inw[7] + 0xfd469501, 22);
263     MD5STEP(F1, a, b, c, d, inw[8] + 0x698098d8, 7);
264     MD5STEP(F1, d, a, b, c, inw[9] + 0x8b44f7af, 12);
265     MD5STEP(F1, c, d, a, b, inw[10] + 0xffff5bb1, 17);
266     MD5STEP(F1, b, c, d, a, inw[11] + 0x895cd7be, 22);
267     MD5STEP(F1, a, b, c, d, inw[12] + 0x6b901122, 7);
268     MD5STEP(F1, d, a, b, c, inw[13] + 0xfd987193, 12);
269     MD5STEP(F1, c, d, a, b, inw[14] + 0xa679438e, 17);
270     MD5STEP(F1, b, c, d, a, inw[15] + 0x49b40821, 22);
271 
272     MD5STEP(F2, a, b, c, d, inw[1] + 0xf61e2562, 5);
273     MD5STEP(F2, d, a, b, c, inw[6] + 0xc040b340, 9);
274     MD5STEP(F2, c, d, a, b, inw[11] + 0x265e5a51, 14);
275     MD5STEP(F2, b, c, d, a, inw[0] + 0xe9b6c7aa, 20);
276     MD5STEP(F2, a, b, c, d, inw[5] + 0xd62f105d, 5);
277     MD5STEP(F2, d, a, b, c, inw[10] + 0x02441453, 9);
278     MD5STEP(F2, c, d, a, b, inw[15] + 0xd8a1e681, 14);
279     MD5STEP(F2, b, c, d, a, inw[4] + 0xe7d3fbc8, 20);
280     MD5STEP(F2, a, b, c, d, inw[9] + 0x21e1cde6, 5);
281     MD5STEP(F2, d, a, b, c, inw[14] + 0xc33707d6, 9);
282     MD5STEP(F2, c, d, a, b, inw[3] + 0xf4d50d87, 14);
283     MD5STEP(F2, b, c, d, a, inw[8] + 0x455a14ed, 20);
284     MD5STEP(F2, a, b, c, d, inw[13] + 0xa9e3e905, 5);
285     MD5STEP(F2, d, a, b, c, inw[2] + 0xfcefa3f8, 9);
286     MD5STEP(F2, c, d, a, b, inw[7] + 0x676f02d9, 14);
287     MD5STEP(F2, b, c, d, a, inw[12] + 0x8d2a4c8a, 20);
288 
289     MD5STEP(F3, a, b, c, d, inw[5] + 0xfffa3942, 4);
290     MD5STEP(F3, d, a, b, c, inw[8] + 0x8771f681, 11);
291     MD5STEP(F3, c, d, a, b, inw[11] + 0x6d9d6122, 16);
292     MD5STEP(F3, b, c, d, a, inw[14] + 0xfde5380c, 23);
293     MD5STEP(F3, a, b, c, d, inw[1] + 0xa4beea44, 4);
294     MD5STEP(F3, d, a, b, c, inw[4] + 0x4bdecfa9, 11);
295     MD5STEP(F3, c, d, a, b, inw[7] + 0xf6bb4b60, 16);
296     MD5STEP(F3, b, c, d, a, inw[10] + 0xbebfbc70, 23);
297     MD5STEP(F3, a, b, c, d, inw[13] + 0x289b7ec6, 4);
298     MD5STEP(F3, d, a, b, c, inw[0] + 0xeaa127fa, 11);
299     MD5STEP(F3, c, d, a, b, inw[3] + 0xd4ef3085, 16);
300     MD5STEP(F3, b, c, d, a, inw[6] + 0x04881d05, 23);
301     MD5STEP(F3, a, b, c, d, inw[9] + 0xd9d4d039, 4);
302     MD5STEP(F3, d, a, b, c, inw[12] + 0xe6db99e5, 11);
303     MD5STEP(F3, c, d, a, b, inw[15] + 0x1fa27cf8, 16);
304     MD5STEP(F3, b, c, d, a, inw[2] + 0xc4ac5665, 23);
305 
306     MD5STEP(F4, a, b, c, d, inw[0] + 0xf4292244, 6);
307     MD5STEP(F4, d, a, b, c, inw[7] + 0x432aff97, 10);
308     MD5STEP(F4, c, d, a, b, inw[14] + 0xab9423a7, 15);
309     MD5STEP(F4, b, c, d, a, inw[5] + 0xfc93a039, 21);
310     MD5STEP(F4, a, b, c, d, inw[12] + 0x655b59c3, 6);
311     MD5STEP(F4, d, a, b, c, inw[3] + 0x8f0ccc92, 10);
312     MD5STEP(F4, c, d, a, b, inw[10] + 0xffeff47d, 15);
313     MD5STEP(F4, b, c, d, a, inw[1] + 0x85845dd1, 21);
314     MD5STEP(F4, a, b, c, d, inw[8] + 0x6fa87e4f, 6);
315     MD5STEP(F4, d, a, b, c, inw[15] + 0xfe2ce6e0, 10);
316     MD5STEP(F4, c, d, a, b, inw[6] + 0xa3014314, 15);
317     MD5STEP(F4, b, c, d, a, inw[13] + 0x4e0811a1, 21);
318     MD5STEP(F4, a, b, c, d, inw[4] + 0xf7537e82, 6);
319     MD5STEP(F4, d, a, b, c, inw[11] + 0xbd3af235, 10);
320     MD5STEP(F4, c, d, a, b, inw[2] + 0x2ad7d2bb, 15);
321     MD5STEP(F4, b, c, d, a, inw[9] + 0xeb86d391, 21);
322 
323     buf[0] += a;
324     buf[1] += b;
325     buf[2] += c;
326     buf[3] += d;
327 }
328 
329 
330 /* Swap bytes (for big-endian systems). */
331 
swapBytes(char * buf,int n)332 static void swapBytes( char *buf, int n )
333 {
334     uint32 t;
335 
336     /* This function is harmless on little-endian machines, and required
337        on big-endian ones, so we run it anyway. */
338 
339     do {
340         t = (uint32)((unsigned) buf[3] << 8 | buf[2]) << 16 |
341                     ((unsigned) buf[1] << 8 | buf[0]);
342         *(uint32 *)buf = t;
343         buf += 4;
344     }
345     while ( --n > 0 );
346 }
347 
348 
349