algos/md2.c

   1 /**
   2  * \file
   3  * <!--
   4  * Copyright 2007 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
   5  * This file is part of DevLib - See README.devlib for information.
   6  * -->
   7  *
   8  * \brief MD2 Message-Digest algorithm.
   9  *
  10  * The MD2 algorithm work with a constant array of 256 permutationt
  11  * defined in RFC1319. If you don't want to use a standard array of
  12  * permutatione you can use a md2_perm() function that generate an
  13  * array of 256 "casual" permutation. To swich from a standard array
  14  * to md2_perm function you must chanche CONFIG_MD2_STD_PERM defined in
  15  * appconfig.h.
  16  * If you need to store array in program memory you must define
  17  * a macro _PROGMEM (for more info see mware/pgm.h).
  18  *
  19  *
  20  * \version $Id$
  21  * \author Daniele Basile <asterix@develer.com>
  22  */
  23
  24 /*#*
  25  *#* $Log$
  26  *#* Revision 1.16  2007/02/15 13:29:49  asterix
  27  *#* Add MD2_DIGEST_LEN macro.
  28  *#*
  29  *#* Revision 1.15  2007/02/06 15:53:34  asterix
  30  *#* Add ROTR macro in m2d_perm, add comments, typos.
  31  *#*
  32  *#* Revision 1.13  2007/02/05 18:44:42  asterix
  33  *#* Add md2_perm function.
  34  *#*
  35  *#* Revision 1.12  2007/02/05 16:52:44  asterix
  36  *#* Add define for harvard architecture.
  37  *#*
  38  *#* Revision 1.11  2007/02/02 18:15:31  asterix
  39  *#* Add function MD2_test. Fix bug in md2_update function.
  40  *#*
  41  *#* Revision 1.9  2007/02/02 13:10:01  asterix
  42  *#* Fix some bugs in md2_pad and md2_update fuction.
  43  *#*
  44  *#* Revision 1.8  2007/02/01 14:45:56  asterix
  45  *#* Rewrite md2_update function and fix some bug.
  46  *#*
  47  *#* Revision 1.7  2007/01/31 18:04:15  asterix
  48  *#* Write md2_end function
  49  *#*
  50  *#* Revision 1.4  2007/01/31 13:51:57  asterix
  51  *#* Write md2_compute function.
  52  *#*
  53  *#* Revision 1.2  2007/01/30 17:31:44  asterix
  54  *#* Add function prototypes.
  55  *#*
  56  *#* Revision 1.1  2007/01/30 15:53:26  batt
  57  *#* Add first md2 skel.
  58  *#*
  59  *#*/
  60
  61 #include "md2.h"
  62
  63 #include <string.h>           //memset(), memcpy();
  64 #include <cfg/compiler.h>
  65 #include <cfg/debug.h>        //ASSERT()
  66 #include <cfg/macros.h>       //MIN(), countof(), ROTR();
  67 #include <mware/pgm.h>
  68
  69
  70 #if CONFIG_MD2_STD_PERM
  71         /*
  72         * Official array of 256 byte pemutation contructed from digits of pi, defined
  73         * in the RFC 1319.
  74         */
  75         static const uint8_t PGM_ATTR md2_perm[256] =
  76         {
  77         41, 46, 67, 201, 162, 216, 124, 1, 61, 54, 84, 161, 236, 240, 6,
  78         19, 98, 167, 5, 243, 192, 199, 115, 140, 152, 147, 43, 217, 188,
  79         76, 130, 202, 30, 155, 87, 60, 253, 212, 224, 22, 103, 66, 111, 24,
  80         138, 23, 229, 18, 190, 78, 196, 214, 218, 158, 222, 73, 160, 251,
  81         245, 142, 187, 47, 238, 122, 169, 104, 121, 145, 21, 178, 7, 63,
  82         148, 194, 16, 137, 11, 34, 95, 33, 128, 127, 93, 154, 90, 144, 50,
  83         39, 53, 62, 204, 231, 191, 247, 151, 3, 255, 25, 48, 179, 72, 165,
  84         181, 209, 215, 94, 146, 42, 172, 86, 170, 198, 79, 184, 56, 210,
  85         150, 164, 125, 182, 118, 252, 107, 226, 156, 116, 4, 241, 69, 157,
  86         112, 89, 100, 113, 135, 32, 134, 91, 207, 101, 230, 45, 168, 2, 27,
  87         96, 37, 173, 174, 176, 185, 246, 28, 70, 97, 105, 52, 64, 126, 15,
  88         85, 71, 163, 35, 221, 81, 175, 58, 195, 92, 249, 206, 186, 197,
  89         234, 38, 44, 83, 13, 110, 133, 40, 132, 9, 211, 223, 205, 244, 65,
  90         129, 77, 82, 106, 220, 55, 200, 108, 193, 171, 250, 36, 225, 123,
  91         8, 12, 189, 177, 74, 120, 136, 149, 139, 227, 99, 232, 109, 233,
  92         203, 213, 254, 59, 0, 29, 57, 242, 239, 183, 14, 102, 88, 208, 228,
  93         166, 119, 114, 248, 235, 117, 75, 10, 49, 68, 80, 180, 143, 237,
  94         31, 26, 219, 153, 141, 51, 159, 17, 131, 20
  95         };
  96
  97         #define MD2_PERM(x) PGM_READ_CHAR(&md2_perm[x])
  98 #else
  99         /**
 100          * Md2_perm() function generate an array of 256 "casual" permutation.
 101          */
 102
 103         /**
 104          * Costant define for computing an array of 256 "casual" permutation.
 105          * \{
 106          */
 107         #define K1 5
 108         #define K2 3
 109         #define R  2
 110         #define X  172
 111         /*\}*/
 112
 113         static uint8_t md2_perm(uint8_t i)
 114         {
 115
 116                 i = i * K1;
 117                 i = ROTR(i, R);
 118                 i ^=  X;
 119                 i = i * K2;
 120
 121                 return i;
 122         }
 123
 124         #define MD2_PERM(x) md2_perm(x)
 125
 126 #endif
 127
 128
 129 /**
 130  * Pad function. Put len_pad unsigned char in
 131  * input block.
 132  */
 133 static void md2_pad(void *_block, size_t len_pad)
 134 {
 135         uint8_t *block;
 136
 137         block = (uint8_t *)_block;
 138
 139         ASSERT(len_pad <= CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 140
 141         /*
 142          * Fill input block with len_pad char.
 143          */
 144         memset(block, len_pad, len_pad);
 145
 146 }
 147
 148 static void md2_compute(void *_state, void *_checksum, void *_block)
 149 {
 150         int i = 0;
 151         uint16_t t = 0;
 152         uint8_t compute_array[COMPUTE_ARRAY_LEN];
 153         uint8_t *state;
 154         uint8_t *checksum;
 155         uint8_t *block;
 156
 157         state = (uint8_t *)_state;
 158         checksum  = (uint8_t *)_checksum;
 159         block = (uint8_t *)_block;
 160
 161         /*
 162          * Copy state and checksum context in compute array.
 163          */
 164         memcpy(compute_array, state, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 165         memcpy(compute_array + CONFIG_MD2_BLOCK_LEN, block, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 166
 167         /*
 168          * Fill compute array with state XOR block
 169          */
 170         for(i = 0; i < CONFIG_MD2_BLOCK_LEN; i++)
 171                 compute_array[i + (CONFIG_MD2_BLOCK_LEN * 2)] = state[i] ^ block[i];
 172
 173         /*
 174          * Encryt block.
 175          */
 176         for(i = 0; i < NUM_COMPUTE_ROUNDS; i++)
 177         {
 178                 for(int j = 0; j < COMPUTE_ARRAY_LEN; j++)
 179                 {
 180                         compute_array[j] ^= MD2_PERM(t);
 181                         t = compute_array[j];
 182                 }
 183
 184                 t = (t + i) & 0xff; //modulo 256.
 185         }
 186         /*
 187          * Update checksum.
 188          */
 189         t = checksum[CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - 1];
 190
 191         for(i = 0; i < CONFIG_MD2_BLOCK_LEN; i++)
 192         {
 193                 checksum[i]  ^= MD2_PERM(block[i] ^ t);
 194                 t = checksum[i];
 195         }
 196
 197         /*
 198          * Update state and clean compute array.
 199          */
 200         memcpy(state, compute_array, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 201         memset(compute_array, 0, sizeof(compute_array));
 202 }
 203
 204 /**
 205  * Algorithm initialization.
 206  *
 207  * \param empty context.
 208  */
 209 void md2_init(Md2Context *context)
 210 {
 211
 212         memset(context, 0, sizeof(Md2Context));
 213
 214 }
 215
 216 /**
 217  * Update block.
 218  */
 219 void md2_update(Md2Context *context, const void *_block_in, size_t block_len)
 220 {
 221
 222         const uint8_t *block_in;
 223         size_t cpy_len;
 224
 225
 226         block_in = (const uint8_t *)_block_in;
 227
 228         while(block_len > 0)
 229         {
 230                 /*
 231                  * Choose a number of block that fill input context buffer.
 232                  */
 233                 cpy_len = MIN(block_len, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 234
 235
 236                 /*
 237                  * Copy in the buffer input block.
 238                  */
 239                 memcpy(&context->buffer[context->counter], block_in, cpy_len);
 240
 241                 /*
 242                  * Update a context counter, input block length and remaning
 243                  * context buffer block lenght.
 244                  */
 245                 context->counter += cpy_len;
 246                 block_len -= cpy_len;
 247                 block_in += cpy_len;
 248
 249                 /*
 250                  * If buffer is full, compute it.
 251                  */
 252                 if (context->counter >= CONFIG_MD2_BLOCK_LEN)
 253                 {
 254                         md2_compute(context->state, context->checksum, context->buffer);
 255                         context->counter = 0;
 256                 }
 257         }
 258
 259
 260 }
 261 /**
 262  * Ends an MD2 message digest operation.
 263  * This fuction take an context and return a pointer
 264  * to context state.
 265  *
 266  * \param context in input.
 267  * \return a pointer to context state (message digest).
 268  */
 269 uint8_t  *md2_end(Md2Context *context)
 270 {
 271
 272         uint8_t buf[CONFIG_MD2_BLOCK_LEN];
 273
 274         /*
 275          * Fill remaning empty context buffer.
 276          */
 277         md2_pad(buf, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 278
 279         /*
 280          * Update context buffer and compute it.
 281          */
 282         md2_update(context, buf, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 283
 284         /*
 285          * Add context checksum to message input.
 286          */
 287         md2_update(context, context->checksum, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 288
 289
 290         return context->state; //return a pointer to message digest.
 291 }
 292 /**
 293  * MD2 test fuction.
 294  * This function test MD2 algorithm with a standard string specified
 295  * in RFC 1319.
 296  *
 297  * \note This test work with official array of 256 byte pemutation
 298  * contructed from digits of pi, defined in the RFC 1319.
 299  *
 300  */
 301 bool md2_test(void)
 302 {
 303
 304         Md2Context context;
 305
 306         const char *test[] =
 307         {
 308                 "",
 309                 "message digest",
 310                 "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz",
 311                 "12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890"
 312         };
 313
 314
 315         const uint8_t *result[] = {
 316                 "\x83\x50\xe5\xa3\xe2\x4c\x15\x3d\xf2\x27\x5c\x9f\x80\x69\x27\x73",
 317                 "\xab\x4f\x49\x6b\xfb\x2a\x53\x0b\x21\x9f\xf3\x30\x31\xfe\x06\xb0",
 318                 "\x4e\x8d\xdf\xf3\x65\x02\x92\xab\x5a\x41\x08\xc3\xaa\x47\x94\x0b",
 319                 "\xd5\x97\x6f\x79\xd8\x3d\x3a\x0d\xc9\x80\x6c\x3c\x66\xf3\xef\xd8",
 320         };
 321
 322
 323         for (int i = 0; i < countof(test); i++)
 324         {
 325                 md2_init(&context);
 326                 md2_update(&context, test[i], strlen(test[i]));
 327
 328                 if(memcmp(result[i], md2_end(&context), MD2_DIGEST_LEN))
 329                         return false;
 330         }
 331
 332         return true;
 333 }
 334
 335 #if 0
 336
 337 #include <stdio.h>
 338 int main(int argc, char * argv[])
 339 {
 340
 341         if(md2_test())
 342                 printf("MD2 algorithm work well!\n");
 343         else
 344                 printf("MD2 algorithm doesn't work well.\n");
 345
 346 }
 347
 348 #endif
 349