src/util/glibc-md5.cc

   1 // Taken from glibc 2.1.3, updated from 2.2.5
   2
   3 /* md5.c - Functions to compute MD5 message digest of files or memory blocks
   4    according to the definition of MD5 in RFC 1321 from April 1992.
   5    Copyright (C) 1995, 1996, 1997, 1999 Free Software Foundation, Inc.
   6    This file is part of the GNU C Library.
   7
   8    The GNU C Library is free software; you can redistribute it and/or
   9    modify it under the terms of the GNU Library General Public License as
  10    published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  11    License, or (at your option) any later version.
  12
  13    The GNU C Library is distributed in the hope that it will be useful,
  14    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  15    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  16    Library General Public License for more details.
  17
  18    You should have received a copy of the GNU Library General Public
  19    License along with the GNU C Library; see the file COPYING.LIB.  If not,
  20    write to the Free Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330,
  21    Boston, MA 02111-1307, USA.  */
  22
  23 /* Written by Ulrich Drepper <drepper@gnu.ai.mit.edu>, 1995.  */
  24
  25 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  26 # include <config.h>
  27 #endif
  28
  29 #include <sys/types.h>
  30
  31 #if STDC_HEADERS || defined _LIBC
  32 # include <stdlib.h>
  33 # include <string.h>
  34 #else
  35 # ifndef HAVE_MEMCPY
  36 #  define memcpy(d, s, n) bcopy ((s), (d), (n))
  37 # endif
  38 #endif
  39
  40 /* [RA] #include "md5.h" */
  41 #include <md5sum.hh>
  42 #include <glibc-md5.hh>
  43
  44 #ifdef _LIBC
  45 # include <endian.h>
  46 # if __BYTE_ORDER == __BIG_ENDIAN
  47 #  define WORDS_BIGENDIAN 1
  48 # endif
  49 /* We need to keep the namespace clean so define the MD5 function
  50    protected using leading __ .  */
  51 /* [RA] # define md5_init_ctx __md5_init_ctx */
  52 /* [RA] # define md5_process_block __md5_process_block */
  53 /* [RA] # define md5_process_bytes __md5_process_bytes */
  54 /* [RA] # define md5_finish_ctx __md5_finish_ctx */
  55 /* [RA] # define md5_read_ctx __md5_read_ctx */
  56 /* [RA] # define md5_stream __md5_stream */
  57 /* [RA] # define md5_buffer __md5_buffer */
  58 #endif
  59
  60 #ifdef WORDS_BIGENDIAN
  61 # define SWAP(n)                                                        \
  62     (((n) << 24) | (((n) & 0xff00) << 8) | (((n) >> 8) & 0xff00) | ((n) >> 24))
  63 #else
  64 # define SWAP(n) (n)
  65 #endif
  66
  67
  68 /* This array contains the bytes used to pad the buffer to the next
  69    64-byte boundary.  (RFC 1321, 3.1: Step 1)  */
  70 static const unsigned char fillbuf[64] = { 0x80, 0 /* , 0, 0, ...  */ };
  71
  72
  73 /* Initialize structure containing state of computation.
  74    (RFC 1321, 3.3: Step 3)  */
  75 void MD5Sum::md5_init_ctx (md5_ctx *ctx)
  76 {
  77   ctx->A = 0x67452301;
  78   ctx->B = 0xefcdab89;
  79   ctx->C = 0x98badcfe;
  80   ctx->D = 0x10325476;
  81
  82   ctx->total[0] = ctx->total[1] = 0;
  83   ctx->buflen = 0;
  84 }
  85
  86 /* Put result from CTX in first 16 bytes following RESBUF.  The result
  87    must be in little endian byte order.
  88
  89    IMPORTANT: On some systems it is required that RESBUF is correctly
  90    aligned for a 32 bits value.  */
  91 byte* MD5Sum::md5_read_ctx(const md5_ctx *ctx, byte* resbuf)
  92 {
  93   ((uint32 *) resbuf)[0] = SWAP (ctx->A);
  94   ((uint32 *) resbuf)[1] = SWAP (ctx->B);
  95   ((uint32 *) resbuf)[2] = SWAP (ctx->C);
  96   ((uint32 *) resbuf)[3] = SWAP (ctx->D);
  97
  98   return resbuf;
  99 }
 100
 101 /* Process the remaining bytes in the internal buffer and the usual
 102    prolog according to the standard and write the result to RESBUF.
 103
 104    IMPORTANT: On some systems it is required that RESBUF is correctly
 105    aligned for a 32 bits value.  */
 106 byte* MD5Sum::md5_finish_ctx(struct md5_ctx* ctx, byte* resbuf)
 107 {
 108   /* Take yet unprocessed bytes into account.  */
 109   uint32 bytes = ctx->buflen;
 110   size_t pad;
 111
 112   /* Now count remaining bytes.  */
 113   ctx->total[0] += bytes;
 114   if (ctx->total[0] < bytes)
 115     ++ctx->total[1];
 116
 117   pad = bytes >= 56 ? 64 + 56 - bytes : 56 - bytes;
 118   memcpy (&ctx->buffer[bytes], fillbuf, pad);
 119
 120   /* Put the 64-bit file length in *bits* at the end of the buffer.  */
 121   *(uint32 *) &ctx->buffer[bytes + pad] = SWAP (ctx->total[0] << 3);
 122   *(uint32 *) &ctx->buffer[bytes + pad + 4] = SWAP ((ctx->total[1] << 3) |
 123                                                     (ctx->total[0] >> 29));
 124
 125   /* Process last bytes.  */
 126   md5_process_block (ctx->buffer, bytes + pad + 8, ctx);
 127
 128   return md5_read_ctx (ctx, resbuf);
 129 }
 130
 131 /* Compute MD5 message digest for bytes read from STREAM.  The
 132    resulting message digest number will be written into the 16 bytes
 133    beginning at RESBLOCK.  */
 134 //[RA] int
 135 //[RA] md5_stream (stream, resblock)
 136 //[RA]      FILE *stream;
 137 //[RA]      void *resblock;
 138 //[RA] {
 139 //[RA]   /* Important: BLOCKSIZE must be a multiple of 64.  */
 140 //[RA] #define BLOCKSIZE 4096
 141 //[RA]   md5_ctx ctx; // [RA]
 142 //[RA]   char buffer[BLOCKSIZE + 72];
 143 //[RA]   size_t sum;
 144 //[RA]
 145 //[RA]   /* Initialize the computation context.  */
 146 //[RA]   md5_init_ctx (&ctx);
 147 //[RA]
 148 //[RA]   /* Iterate over full file contents.  */
 149 //[RA]   while (1)
 150 //[RA]     {
 151 //[RA]       /* We read the file in blocks of BLOCKSIZE bytes.  One call of the
 152 //[RA]   computation function processes the whole buffer so that with the
 153 //[RA]   next round of the loop another block can be read.  */
 154 //[RA]       size_t n;
 155 //[RA]       sum = 0;
 156 //[RA]
 157 //[RA]       /* Read block.  Take care for partial reads.  */
 158 //[RA]       do
 159 //[RA]  {
 160 //[RA]    n = fread (buffer + sum, 1, BLOCKSIZE - sum, stream);
 161 //[RA]
 162 //[RA]    sum += n;
 163 //[RA]  }
 164 //[RA]       while (sum < BLOCKSIZE && n != 0);
 165 //[RA]       if (n == 0 && ferror (stream))
 166 //[RA]         return 1;
 167 //[RA]
 168 //[RA]       /* If end of file is reached, end the loop.  */
 169 //[RA]       if (n == 0)
 170 //[RA]  break;
 171 //[RA]
 172 //[RA]       /* Process buffer with BLOCKSIZE bytes.  Note that
 173 //[RA]                  BLOCKSIZE % 64 == 0
 174 //[RA]        */
 175 //[RA]       md5_process_block (buffer, BLOCKSIZE, &ctx);
 176 //[RA]     }
 177 //[RA]
 178 //[RA]   /* Add the last bytes if necessary.  */
 179 //[RA]   if (sum > 0)
 180 //[RA]     md5_process_bytes (buffer, sum, &ctx);
 181 //[RA]
 182 //[RA]   /* Construct result in desired memory.  */
 183 //[RA]   md5_finish_ctx (&ctx, resblock);
 184 //[RA]   return 0;
 185 //[RA] }
 186
 187 //[RA] /* Compute MD5 message digest for LEN bytes beginning at BUFFER.  The
 188 //[RA]    result is always in little endian byte order, so that a byte-wise
 189 //[RA]    output yields to the wanted ASCII representation of the message
 190 //[RA]    digest.  */
 191 //[RA] void *
 192 //[RA] md5_buffer (buffer, len, resblock)
 193 //[RA]      const char *buffer;
 194 //[RA]      size_t len;
 195 //[RA]      void *resblock;
 196 //[RA] {
 197 //[RA]   md5_ctx ctx; // RA
 198 //[RA]
 199 //[RA]   /* Initialize the computation context.  */
 200 //[RA]   md5_init_ctx (&ctx);
 201 //[RA]
 202 //[RA]   /* Process whole buffer but last len % 64 bytes.  */
 203 //[RA]   md5_process_bytes (buffer, len, &ctx);
 204 //[RA]
 205 //[RA]   /* Put result in desired memory area.  */
 206 //[RA]   return md5_finish_ctx (&ctx, resblock);
 207 //[RA] }
 208
 209
 210 void MD5Sum::md5_process_bytes(const void* buffer, size_t len,
 211                                struct md5_ctx* ctx)
 212 {
 213   /* When we already have some bits in our internal buffer concatenate
 214      both inputs first.  */
 215   if (ctx->buflen != 0)
 216     {
 217       size_t left_over = ctx->buflen;
 218       size_t add = 128 - left_over > len ? len : 128 - left_over;
 219
 220       memcpy (&ctx->buffer[left_over], buffer, add);
 221       ctx->buflen += (uint32)add;
 222
 223       if (ctx->buflen > 64)
 224         {
 225           md5_process_block (ctx->buffer, ctx->buflen & ~63, ctx);
 226
 227           ctx->buflen &= 63;
 228           /* The regions in the following copy operation cannot overlap.  */
 229           memcpy (ctx->buffer, &ctx->buffer[(left_over + add) & ~63],
 230                   ctx->buflen);
 231         }
 232
 233       buffer = (const char *) buffer + add;
 234       len -= add;
 235     }
 236
 237    /* Process available complete blocks.  */
 238    if (len >= 64)
 239      {
 240 #if !_STRING_ARCH_unaligned
 241 /* To check alignment gcc has an appropriate operator.  Other
 242    compilers don't.  */
 243 # if __GNUC__ >= 2
 244 #  define UNALIGNED_P(p) (((md5_uintptr) p) % __alignof__ (uint32) != 0)
 245 # else
 246 #  define UNALIGNED_P(p) (((md5_uintptr) p) % sizeof (uint32) != 0)
 247 # endif
 248        if (UNALIGNED_P (buffer))
 249          while (len > 64)
 250            {
 251              md5_process_block (memcpy (ctx->buffer, buffer, 64), 64, ctx);
 252              buffer = (const char *) buffer + 64;
 253              len -= 64;
 254            }
 255        else
 256 #endif
 257          {
 258            md5_process_block (buffer, len & ~63, ctx);
 259            buffer = (const char *) buffer + (len & ~63);
 260            len &= 63;
 261          }
 262     }
 263
 264    /* Move remaining bytes in internal buffer.  */
 265    if (len > 0)
 266      {
 267        size_t left_over = ctx->buflen;
 268
 269        memcpy (&ctx->buffer[left_over], buffer, len);
 270        left_over += len;
 271        if (left_over >= 64)
 272          {
 273            md5_process_block (ctx->buffer, 64, ctx);
 274            left_over -= 64;
 275            memcpy (ctx->buffer, &ctx->buffer[64], left_over);
 276          }
 277        ctx->buflen = (uint32)left_over;
 278      }
 279  }
 280
 281
 282 /* These are the four functions used in the four steps of the MD5 algorithm
 283    and defined in the RFC 1321.  The first function is a little bit optimized
 284    (as found in Colin Plumbs public domain implementation).  */
 285 /* #define FF(b, c, d) ((b & c) | (~b & d)) */
 286 #define FF(b, c, d) (d ^ (b & (c ^ d)))
 287 #define FG(b, c, d) FF (d, b, c)
 288 #define FH(b, c, d) (b ^ c ^ d)
 289 #define FI(b, c, d) (c ^ (b | ~d))
 290
 291 /* Process LEN bytes of BUFFER, accumulating context into CTX.
 292    It is assumed that LEN % 64 == 0.  */
 293
 294 void MD5Sum::md5_process_block(const void* buffer, size_t len, md5_ctx* ctx)
 295 {
 296   uint32 correct_words[16];
 297   const uint32 *words = (uint32*)(buffer);
 298   size_t nwords = len / sizeof (uint32);
 299   const uint32 *endp = words + nwords;
 300   uint32 A = ctx->A;
 301   uint32 B = ctx->B;
 302   uint32 C = ctx->C;
 303   uint32 D = ctx->D;
 304
 305   /* First increment the byte count.  RFC 1321 specifies the possible
 306      length of the file up to 2^64 bits.  Here we only compute the
 307      number of bytes.  Do a double word increment.  */
 308   ctx->total[0] += (uint32)len;
 309   if (ctx->total[0] < len)
 310     ++ctx->total[1];
 311
 312   /* Process all bytes in the buffer with 64 bytes in each round of
 313      the loop.  */
 314   while (words < endp)
 315     {
 316       uint32 *cwp = correct_words;
 317       uint32 A_save = A;
 318       uint32 B_save = B;
 319       uint32 C_save = C;
 320       uint32 D_save = D;
 321
 322       /* First round: using the given function, the context and a constant
 323          the next context is computed.  Because the algorithms processing
 324          unit is a 32-bit word and it is determined to work on words in
 325          little endian byte order we perhaps have to change the byte order
 326          before the computation.  To reduce the work for the next steps
 327          we store the swapped words in the array CORRECT_WORDS.  */
 328
 329 #define OP(a, b, c, d, s, T)                                            \
 330       do                                                                \
 331         {                                                               \
 332           a += FF (b, c, d) + (*cwp++ = SWAP (*words)) + T;             \
 333           ++words;                                                      \
 334           CYCLIC (a, s);                                                \
 335           a += b;                                                       \
 336         }                                                               \
 337       while (0)
 338
 339       /* It is unfortunate that C does not provide an operator for
 340          cyclic rotation.  Hope the C compiler is smart enough.  */
 341 #define CYCLIC(w, s) (w = (w << s) | (w >> (32 - s)))
 342
 343       /* Before we start, one word to the strange constants.
 344          They are defined in RFC 1321 as
 345
 346          T[i] = (int) (4294967296.0 * fabs (sin (i))), i=1..64
 347        */
 348
 349       /* Round 1.  */
 350       OP (A, B, C, D,  7, 0xd76aa478);
 351       OP (D, A, B, C, 12, 0xe8c7b756);
 352       OP (C, D, A, B, 17, 0x242070db);
 353       OP (B, C, D, A, 22, 0xc1bdceee);
 354       OP (A, B, C, D,  7, 0xf57c0faf);
 355       OP (D, A, B, C, 12, 0x4787c62a);
 356       OP (C, D, A, B, 17, 0xa8304613);
 357       OP (B, C, D, A, 22, 0xfd469501);
 358       OP (A, B, C, D,  7, 0x698098d8);
 359       OP (D, A, B, C, 12, 0x8b44f7af);
 360       OP (C, D, A, B, 17, 0xffff5bb1);
 361       OP (B, C, D, A, 22, 0x895cd7be);
 362       OP (A, B, C, D,  7, 0x6b901122);
 363       OP (D, A, B, C, 12, 0xfd987193);
 364       OP (C, D, A, B, 17, 0xa679438e);
 365       OP (B, C, D, A, 22, 0x49b40821);
 366
 367       /* For the second to fourth round we have the possibly swapped words
 368          in CORRECT_WORDS.  Redefine the macro to take an additional first
 369          argument specifying the function to use.  */
 370 #undef OP
 371 #define OP(f, a, b, c, d, k, s, T)                                      \
 372       do                                                                \
 373         {                                                               \
 374           a += f (b, c, d) + correct_words[k] + T;                      \
 375           CYCLIC (a, s);                                                \
 376           a += b;                                                       \
 377         }                                                               \
 378       while (0)
 379
 380       /* Round 2.  */
 381       OP (FG, A, B, C, D,  1,  5, 0xf61e2562);
 382       OP (FG, D, A, B, C,  6,  9, 0xc040b340);
 383       OP (FG, C, D, A, B, 11, 14, 0x265e5a51);
 384       OP (FG, B, C, D, A,  0, 20, 0xe9b6c7aa);
 385       OP (FG, A, B, C, D,  5,  5, 0xd62f105d);
 386       OP (FG, D, A, B, C, 10,  9, 0x02441453);
 387       OP (FG, C, D, A, B, 15, 14, 0xd8a1e681);
 388       OP (FG, B, C, D, A,  4, 20, 0xe7d3fbc8);
 389       OP (FG, A, B, C, D,  9,  5, 0x21e1cde6);
 390       OP (FG, D, A, B, C, 14,  9, 0xc33707d6);
 391       OP (FG, C, D, A, B,  3, 14, 0xf4d50d87);
 392       OP (FG, B, C, D, A,  8, 20, 0x455a14ed);
 393       OP (FG, A, B, C, D, 13,  5, 0xa9e3e905);
 394       OP (FG, D, A, B, C,  2,  9, 0xfcefa3f8);
 395       OP (FG, C, D, A, B,  7, 14, 0x676f02d9);
 396       OP (FG, B, C, D, A, 12, 20, 0x8d2a4c8a);
 397
 398       /* Round 3.  */
 399       OP (FH, A, B, C, D,  5,  4, 0xfffa3942);
 400       OP (FH, D, A, B, C,  8, 11, 0x8771f681);
 401       OP (FH, C, D, A, B, 11, 16, 0x6d9d6122);
 402       OP (FH, B, C, D, A, 14, 23, 0xfde5380c);
 403       OP (FH, A, B, C, D,  1,  4, 0xa4beea44);
 404       OP (FH, D, A, B, C,  4, 11, 0x4bdecfa9);
 405       OP (FH, C, D, A, B,  7, 16, 0xf6bb4b60);
 406       OP (FH, B, C, D, A, 10, 23, 0xbebfbc70);
 407       OP (FH, A, B, C, D, 13,  4, 0x289b7ec6);
 408       OP (FH, D, A, B, C,  0, 11, 0xeaa127fa);
 409       OP (FH, C, D, A, B,  3, 16, 0xd4ef3085);
 410       OP (FH, B, C, D, A,  6, 23, 0x04881d05);
 411       OP (FH, A, B, C, D,  9,  4, 0xd9d4d039);
 412       OP (FH, D, A, B, C, 12, 11, 0xe6db99e5);
 413       OP (FH, C, D, A, B, 15, 16, 0x1fa27cf8);
 414       OP (FH, B, C, D, A,  2, 23, 0xc4ac5665);
 415
 416       /* Round 4.  */
 417       OP (FI, A, B, C, D,  0,  6, 0xf4292244);
 418       OP (FI, D, A, B, C,  7, 10, 0x432aff97);
 419       OP (FI, C, D, A, B, 14, 15, 0xab9423a7);
 420       OP (FI, B, C, D, A,  5, 21, 0xfc93a039);
 421       OP (FI, A, B, C, D, 12,  6, 0x655b59c3);
 422       OP (FI, D, A, B, C,  3, 10, 0x8f0ccc92);
 423       OP (FI, C, D, A, B, 10, 15, 0xffeff47d);
 424       OP (FI, B, C, D, A,  1, 21, 0x85845dd1);
 425       OP (FI, A, B, C, D,  8,  6, 0x6fa87e4f);
 426       OP (FI, D, A, B, C, 15, 10, 0xfe2ce6e0);
 427       OP (FI, C, D, A, B,  6, 15, 0xa3014314);
 428       OP (FI, B, C, D, A, 13, 21, 0x4e0811a1);
 429       OP (FI, A, B, C, D,  4,  6, 0xf7537e82);
 430       OP (FI, D, A, B, C, 11, 10, 0xbd3af235);
 431       OP (FI, C, D, A, B,  2, 15, 0x2ad7d2bb);
 432       OP (FI, B, C, D, A,  9, 21, 0xeb86d391);
 433
 434       /* Add the starting values of the context.  */
 435       A += A_save;
 436       B += B_save;
 437       C += C_save;
 438       D += D_save;
 439     }
 440
 441   /* Put checksum in context given as argument.  */
 442   ctx->A = A;
 443   ctx->B = B;
 444   ctx->C = C;
 445   ctx->D = D;
 446 }