lib/mdfour.c

   1 /*
   2  * Unix SMB/Netbios implementation.
   3  * Version 1.9.
   4  * An implementation of MD4 designed for use in the SMB authentication protocol.
   5  *
   6  * Copyright (C) 1997-1998 Andrew Tridgell
   7  * Copyright (C) 2005 Wayne Davison
   8  *
   9  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify
  10  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
  11  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  12  * (at your option) any later version.
  13  *
  14  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  17  * GNU General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU General Public License along
  20  * with this program; if not, write to the Free Software Foundation, Inc.,
  21  * 51 Franklin Street - Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301, USA.
  22  */
  23
  24 #include "rsync.h"
  25
  26 /* NOTE: This code makes no attempt to be fast!
  27  *
  28  * It assumes that a int is at least 32 bits long. */
  29
  30 static struct mdfour *m;
  31
  32 #define MASK32 (0xffffffff)
  33
  34 #define F(X,Y,Z) ((((X)&(Y)) | ((~(X))&(Z))))
  35 #define G(X,Y,Z) ((((X)&(Y)) | ((X)&(Z)) | ((Y)&(Z))))
  36 #define H(X,Y,Z) (((X)^(Y)^(Z)))
  37 #define lshift(x,s) (((((x)<<(s))&MASK32) | (((x)>>(32-(s)))&MASK32)))
  38
  39 #define ROUND1(a,b,c,d,k,s) a = lshift((a + F(b,c,d) + M[k])&MASK32, s)
  40 #define ROUND2(a,b,c,d,k,s) a = lshift((a + G(b,c,d) + M[k] + 0x5A827999)&MASK32,s)
  41 #define ROUND3(a,b,c,d,k,s) a = lshift((a + H(b,c,d) + M[k] + 0x6ED9EBA1)&MASK32,s)
  42
  43 /* this applies md4 to 64 byte chunks */
  44 static void mdfour64(uint32 *M)
  45 {
  46         uint32 AA, BB, CC, DD;
  47         uint32 A,B,C,D;
  48
  49         A = m->A; B = m->B; C = m->C; D = m->D;
  50         AA = A; BB = B; CC = C; DD = D;
  51
  52         ROUND1(A,B,C,D,  0,  3);  ROUND1(D,A,B,C,  1,  7);
  53         ROUND1(C,D,A,B,  2, 11);  ROUND1(B,C,D,A,  3, 19);
  54         ROUND1(A,B,C,D,  4,  3);  ROUND1(D,A,B,C,  5,  7);
  55         ROUND1(C,D,A,B,  6, 11);  ROUND1(B,C,D,A,  7, 19);
  56         ROUND1(A,B,C,D,  8,  3);  ROUND1(D,A,B,C,  9,  7);
  57         ROUND1(C,D,A,B, 10, 11);  ROUND1(B,C,D,A, 11, 19);
  58         ROUND1(A,B,C,D, 12,  3);  ROUND1(D,A,B,C, 13,  7);
  59         ROUND1(C,D,A,B, 14, 11);  ROUND1(B,C,D,A, 15, 19);
  60
  61
  62         ROUND2(A,B,C,D,  0,  3);  ROUND2(D,A,B,C,  4,  5);
  63         ROUND2(C,D,A,B,  8,  9);  ROUND2(B,C,D,A, 12, 13);
  64         ROUND2(A,B,C,D,  1,  3);  ROUND2(D,A,B,C,  5,  5);
  65         ROUND2(C,D,A,B,  9,  9);  ROUND2(B,C,D,A, 13, 13);
  66         ROUND2(A,B,C,D,  2,  3);  ROUND2(D,A,B,C,  6,  5);
  67         ROUND2(C,D,A,B, 10,  9);  ROUND2(B,C,D,A, 14, 13);
  68         ROUND2(A,B,C,D,  3,  3);  ROUND2(D,A,B,C,  7,  5);
  69         ROUND2(C,D,A,B, 11,  9);  ROUND2(B,C,D,A, 15, 13);
  70
  71         ROUND3(A,B,C,D,  0,  3);  ROUND3(D,A,B,C,  8,  9);
  72         ROUND3(C,D,A,B,  4, 11);  ROUND3(B,C,D,A, 12, 15);
  73         ROUND3(A,B,C,D,  2,  3);  ROUND3(D,A,B,C, 10,  9);
  74         ROUND3(C,D,A,B,  6, 11);  ROUND3(B,C,D,A, 14, 15);
  75         ROUND3(A,B,C,D,  1,  3);  ROUND3(D,A,B,C,  9,  9);
  76         ROUND3(C,D,A,B,  5, 11);  ROUND3(B,C,D,A, 13, 15);
  77         ROUND3(A,B,C,D,  3,  3);  ROUND3(D,A,B,C, 11,  9);
  78         ROUND3(C,D,A,B,  7, 11);  ROUND3(B,C,D,A, 15, 15);
  79
  80         A += AA; B += BB;
  81         C += CC; D += DD;
  82
  83         A &= MASK32; B &= MASK32;
  84         C &= MASK32; D &= MASK32;
  85
  86         m->A = A; m->B = B; m->C = C; m->D = D;
  87 }
  88
  89 static void copy64(uint32 *M, unsigned char *in)
  90 {
  91         int i;
  92
  93         for (i=0;i<16;i++)
  94                 M[i] = (in[i*4+3]<<24) | (in[i*4+2]<<16) |
  95                         (in[i*4+1]<<8) | (in[i*4+0]<<0);
  96 }
  97
  98 static void copy4(unsigned char *out,uint32 x)
  99 {
 100         out[0] = x&0xFF;
 101         out[1] = (x>>8)&0xFF;
 102         out[2] = (x>>16)&0xFF;
 103         out[3] = (x>>24)&0xFF;
 104 }
 105
 106 void mdfour_begin(struct mdfour *md)
 107 {
 108         md->A = 0x67452301;
 109         md->B = 0xefcdab89;
 110         md->C = 0x98badcfe;
 111         md->D = 0x10325476;
 112         md->totalN = 0;
 113         md->totalN2 = 0;
 114 }
 115
 116
 117 static void mdfour_tail(unsigned char *in, uint32 n)
 118 {
 119         unsigned char buf[128];
 120         uint32 M[16];
 121         extern int protocol_version;
 122
 123         /*
 124          * Count total number of bits, modulo 2^64
 125          */
 126         m->totalN += n << 3;
 127         if (m->totalN < (n << 3)) {
 128                 m->totalN2++;
 129         }
 130         m->totalN2 += n >> 29;
 131
 132         memset(buf, 0, 128);
 133         if (n) memcpy(buf, in, n);
 134         buf[n] = 0x80;
 135
 136         if (n <= 55) {
 137                 copy4(buf+56, m->totalN);
 138                 /*
 139                  * Prior to protocol version 27 only the number of bits
 140                  * modulo 2^32 was included.  MD4 requires the number
 141                  * of bits modulo 2^64, which was fixed starting with
 142                  * protocol version 27.
 143                  */
 144                 if (protocol_version >= 27) {
 145                         copy4(buf+60, m->totalN2);
 146                 }
 147                 copy64(M, buf);
 148                 mdfour64(M);
 149         } else {
 150                 copy4(buf+120, m->totalN);
 151                 /*
 152                  * Prior to protocol version 27 only the number of bits
 153                  * modulo 2^32 was included.  MD4 requires the number
 154                  * of bits modulo 2^64, which was fixed starting with
 155                  * protocol version 27.
 156                  */
 157                 if (protocol_version >= 27) {
 158                         copy4(buf+124, m->totalN2);
 159                 }
 160                 copy64(M, buf);
 161                 mdfour64(M);
 162                 copy64(M, buf+64);
 163                 mdfour64(M);
 164         }
 165 }
 166
 167 void mdfour_update(struct mdfour *md, unsigned char *in, uint32 n)
 168 {
 169         uint32 M[16];
 170
 171         m = md;
 172
 173         if (n == 0) mdfour_tail(in, n);
 174
 175         while (n >= 64) {
 176                 copy64(M, in);
 177                 mdfour64(M);
 178                 in += 64;
 179                 n -= 64;
 180                 m->totalN += 64 << 3;
 181                 if (m->totalN < 64 << 3) {
 182                         m->totalN2++;
 183                 }
 184         }
 185
 186         if (n) mdfour_tail(in, n);
 187 }
 188
 189
 190 void mdfour_result(struct mdfour *md, unsigned char *out)
 191 {
 192         m = md;
 193
 194         copy4(out, m->A);
 195         copy4(out+4, m->B);
 196         copy4(out+8, m->C);
 197         copy4(out+12, m->D);
 198 }
 199
 200
 201 void mdfour(unsigned char *out, unsigned char *in, int n)
 202 {
 203         struct mdfour md;
 204         mdfour_begin(&md);
 205         mdfour_update(&md, in, n);
 206         mdfour_result(&md, out);
 207 }
 208
 209 #ifdef TEST_MDFOUR
 210 int protocol_version = 28;
 211
 212 static void file_checksum1(char *fname)
 213 {
 214         int fd, i, was_multiple_of_64 = 1;
 215         struct mdfour md;
 216         unsigned char buf[64*1024], sum[16];
 217
 218         fd = open(fname,O_RDONLY);
 219         if (fd == -1) {
 220                 perror("fname");
 221                 exit(1);
 222         }
 223
 224         mdfour_begin(&md);
 225
 226         while (1) {
 227                 int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
 228                 if (n <= 0)
 229                         break;
 230                 was_multiple_of_64 = !(n % 64);
 231                 mdfour_update(&md, buf, n);
 232         }
 233         if (was_multiple_of_64 && protocol_version >= 27)
 234                 mdfour_update(&md, buf, 0);
 235
 236         close(fd);
 237
 238         mdfour_result(&md, sum);
 239
 240         for (i=0;i<16;i++)
 241                 printf("%02X", sum[i]);
 242         printf("\n");
 243 }
 244
 245 #if 0
 246 #include "../md4.h"
 247
 248 static void file_checksum2(char *fname)
 249 {
 250         int fd, i;
 251         MDstruct md;
 252         unsigned char buf[64], sum[16];
 253
 254         fd = open(fname,O_RDONLY);
 255         if (fd == -1) {
 256                 perror("fname");
 257                 exit(1);
 258         }
 259
 260         MDbegin(&md);
 261
 262         while (1) {
 263                 int n = read(fd, buf, sizeof(buf));
 264                 if (n <= 0) break;
 265                 MDupdate(&md, buf, n*8);
 266         }
 267
 268         if (!md.done) {
 269                 MDupdate(&md, buf, 0);
 270         }
 271
 272         close(fd);
 273
 274         memcpy(sum, md.buffer, 16);
 275
 276         for (i=0;i<16;i++)
 277                 printf("%02X", sum[i]);
 278         printf("\n");
 279 }
 280 #endif
 281
 282  int main(int argc, char *argv[])
 283 {
 284         file_checksum1(argv[1]);
 285 #if 0
 286         file_checksum2(argv[1]);
 287 #endif
 288         return 0;
 289 }
 290 #endif