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  * \version $Id$
  11  * \author Daniele Basile <asterix@develer.com>
  12  */
  13
  14 /*#*
  15  *#* $Log$
  16  *#* Revision 1.14  2007/02/06 09:47:53  asterix
  17  *#* Typo.
  18  *#*
  19  *#* Revision 1.13  2007/02/05 18:44:42  asterix
  20  *#* Add md2_perm function.
  21  *#*
  22  *#* Revision 1.12  2007/02/05 16:52:44  asterix
  23  *#* Add define for harvard architecture.
  24  *#*
  25  *#* Revision 1.11  2007/02/02 18:15:31  asterix
  26  *#* Add function MD2_test. Fix bug in md2_update function.
  27  *#*
  28  *#* Revision 1.9  2007/02/02 13:10:01  asterix
  29  *#* Fix some bugs in md2_pad and md2_update fuction.
  30  *#*
  31  *#* Revision 1.8  2007/02/01 14:45:56  asterix
  32  *#* Rewrite md2_update function and fix some bug.
  33  *#*
  34  *#* Revision 1.7  2007/01/31 18:04:15  asterix
  35  *#* Write md2_end function
  36  *#*
  37  *#* Revision 1.4  2007/01/31 13:51:57  asterix
  38  *#* Write md2_compute function.
  39  *#*
  40  *#* Revision 1.2  2007/01/30 17:31:44  asterix
  41  *#* Add function prototypes.
  42  *#*
  43  *#* Revision 1.1  2007/01/30 15:53:26  batt
  44  *#* Add first md2 skel.
  45  *#*
  46  *#*/
  47
  48 #include "md2.h"
  49
  50 #include <string.h>           //memset(), memcpy();
  51 #include <cfg/compiler.h>
  52 #include <cfg/debug.h>        //ASSERT()
  53 #include <cfg/macros.h>       //MIN(), countof();
  54 #include <mware/pgm.h>
  55
  56
  57 #ifdef STD_PERMUTATION
  58         /*
  59         * Official array of 256 byte pemutation contructed from digits of pi, defined
  60         * in the RFC 1319.
  61         */
  62         static const uint8_t PROGMEM md2_perm[256] =
  63         {
  64         41, 46, 67, 201, 162, 216, 124, 1, 61, 54, 84, 161, 236, 240, 6,
  65         19, 98, 167, 5, 243, 192, 199, 115, 140, 152, 147, 43, 217, 188,
  66         76, 130, 202, 30, 155, 87, 60, 253, 212, 224, 22, 103, 66, 111, 24,
  67         138, 23, 229, 18, 190, 78, 196, 214, 218, 158, 222, 73, 160, 251,
  68         245, 142, 187, 47, 238, 122, 169, 104, 121, 145, 21, 178, 7, 63,
  69         148, 194, 16, 137, 11, 34, 95, 33, 128, 127, 93, 154, 90, 144, 50,
  70         39, 53, 62, 204, 231, 191, 247, 151, 3, 255, 25, 48, 179, 72, 165,
  71         181, 209, 215, 94, 146, 42, 172, 86, 170, 198, 79, 184, 56, 210,
  72         150, 164, 125, 182, 118, 252, 107, 226, 156, 116, 4, 241, 69, 157,
  73         112, 89, 100, 113, 135, 32, 134, 91, 207, 101, 230, 45, 168, 2, 27,
  74         96, 37, 173, 174, 176, 185, 246, 28, 70, 97, 105, 52, 64, 126, 15,
  75         85, 71, 163, 35, 221, 81, 175, 58, 195, 92, 249, 206, 186, 197,
  76         234, 38, 44, 83, 13, 110, 133, 40, 132, 9, 211, 223, 205, 244, 65,
  77         129, 77, 82, 106, 220, 55, 200, 108, 193, 171, 250, 36, 225, 123,
  78         8, 12, 189, 177, 74, 120, 136, 149, 139, 227, 99, 232, 109, 233,
  79         203, 213, 254, 59, 0, 29, 57, 242, 239, 183, 14, 102, 88, 208, 228,
  80         166, 119, 114, 248, 235, 117, 75, 10, 49, 68, 80, 180, 143, 237,
  81         31, 26, 219, 153, 141, 51, 159, 17, 131, 20
  82         };
  83 #else
  84         /**
  85          * Md2_perm() function generate an array of 256 "casual" permutation.
  86          */
  87
  88         /**
  89          * Costant define for computing an array of 256 "casual" permutation.
  90          * \{
  91          */
  92         #define K1 5
  93         #define K2 3
  94         #define R  2
  95         #define X  172
  96         /*\}*/
  97
  98 uint8_t md2_perm(uint8_t i)
  99 {
 100
 101         i = i * K1;
 102         i = (i >> R) ^ (i << R); //Rotate i for R times.
 103         i ^=  X;
 104         i = i * K2;
 105
 106         return i;
 107 }
 108
 109 #endif
 110
 111
 112 #if CPU_HARVARD
 113         #ifdef STD_PERMUTATION
 114                 #define MD2_PERM(x) pgm_read_char(&md2_permr[x]) //Read from program memory, if CPU is harvard
 115         #else
 116                 #define MD2_PERM(x) pgm_read_char(&md2_permr(x)) //Read from program memory, if CPU is harvard
 117         #endif
 118 #else
 119         #ifdef STD_PERMUTATION
 120                 #define MD2_PERM(x) md2_perm[x]                  //
 121         #else
 122                 #define MD2_PERM(x) md2_perm(x)                  //
 123         #endif
 124 #endif
 125
 126 /**
 127  * Pad function. Put len_pad unsigned char in
 128  * input block.
 129  */
 130 static void md2_pad(void *_block, size_t len_pad)
 131 {
 132         uint8_t *block;
 133
 134         block = (uint8_t *)_block;
 135
 136         ASSERT(len_pad <= CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 137
 138         /*
 139          * Fill input block with len_pad char.
 140          */
 141         memset(block, len_pad, len_pad);
 142
 143 }
 144
 145 static void md2_compute(void *_state, void *_checksum, void *_block)
 146 {
 147         int i = 0;
 148         uint16_t t = 0;
 149         uint8_t compute_array[COMPUTE_ARRAY_LEN];
 150         uint8_t *state;
 151         uint8_t *checksum;
 152         uint8_t *block;
 153
 154         state = (uint8_t *)_state;
 155         checksum  = (uint8_t *)_checksum;
 156         block = (uint8_t *)_block;
 157
 158         /*
 159          * Copy state and checksum context in compute array.
 160          */
 161         memcpy(compute_array, state, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 162         memcpy(compute_array + CONFIG_MD2_BLOCK_LEN, block, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 163
 164         /*
 165          * Fill compute array with state XOR block
 166          */
 167         for(i = 0; i < CONFIG_MD2_BLOCK_LEN; i++)
 168                 compute_array[i + (CONFIG_MD2_BLOCK_LEN * 2)] = state[i] ^ block[i];
 169
 170         /*
 171          * Encryt block.
 172          */
 173         for(i = 0; i < NUM_COMPUTE_ROUNDS; i++)
 174         {
 175                 for(int j = 0; j < COMPUTE_ARRAY_LEN; j++)
 176                 {
 177                         compute_array[j] ^= MD2_PERM(t);
 178                         t = compute_array[j];
 179                 }
 180
 181                 t = (t + i) & 0xff; //modulo 256.
 182         }
 183         /*
 184          * Update checksum.
 185          */
 186         t = checksum[CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - 1];
 187
 188         for(i = 0; i < CONFIG_MD2_BLOCK_LEN; i++)
 189         {
 190                 checksum[i]  ^= MD2_PERM(block[i] ^ t);
 191                 t = checksum[i];
 192         }
 193
 194         /*
 195          * Update state and clean compute array.
 196          */
 197         memcpy(state, compute_array, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 198         memset(compute_array, 0, sizeof(compute_array));
 199 }
 200
 201 /**
 202  * Algorithm initialization.
 203  *
 204  * \param empty context.
 205  */
 206 void md2_init(Md2Context *context)
 207 {
 208
 209         memset(context, 0, sizeof(Md2Context));
 210
 211 }
 212
 213 /**
 214  * Update block.
 215  */
 216 void md2_update(Md2Context *context, const void *_block_in, size_t block_len)
 217 {
 218
 219         const uint8_t *block_in;
 220         size_t cpy_len;
 221
 222
 223         block_in = (const uint8_t *)_block_in;
 224
 225         while(block_len > 0)
 226         {
 227                 /*
 228                  * Choose a number of block that fill input context buffer.
 229                  */
 230                 cpy_len = MIN(block_len, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 231
 232
 233                 /*
 234                  * Copy in the buffer input block.
 235                  */
 236                 memcpy(&context->buffer[context->counter], block_in, cpy_len);
 237
 238                 /*
 239                  * Update a context counter, input block length and remaning
 240                  * context buffer block lenght.
 241                  */
 242                 context->counter += cpy_len;
 243                 block_len -= cpy_len;
 244                 block_in += cpy_len;
 245
 246                 /*
 247                  * If buffer is full, compute it.
 248                  */
 249                 if (context->counter >= CONFIG_MD2_BLOCK_LEN)
 250                 {
 251                         md2_compute(context->state, context->checksum, context->buffer);
 252                         context->counter = 0;
 253                 }
 254         }
 255
 256
 257 }
 258 /**
 259  * Ends an MD2 message digest operation.
 260  * This fuction take an context and return a pointer
 261  * to context state.
 262  *
 263  * \param context in input.
 264  * \return a pointer to context state (message digest).
 265  */
 266 uint8_t  *md2_end(Md2Context *context)
 267 {
 268
 269         uint8_t buf[CONFIG_MD2_BLOCK_LEN];
 270
 271         /*
 272          * Fill remaning empty context buffer.
 273          */
 274         md2_pad(buf, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 275
 276         /*
 277          * Update context buffer and compute it.
 278          */
 279         md2_update(context, buf, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 280
 281         /*
 282          * Add context checksum to message input.
 283          */
 284         md2_update(context, context->checksum, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 285
 286
 287         return context->state; //return a pointer to message digest.
 288 }
 289 /**
 290  * MD2 test fuction.
 291  * This function test MD2 algorithm with a standard string specified
 292  * in RFC 1319.
 293  *
 294  * \note This test work with official array of 256 byte pemutation
 295  * contructed from digits of pi, defined in the RFC 1319.
 296  *
 297  */
 298 bool md2_test(void)
 299 {
 300
 301         Md2Context context;
 302
 303         const char *test[] =
 304         {
 305                 "",
 306                 "message digest",
 307                 "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz",
 308                 "12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890"
 309         };
 310
 311
 312         const uint8_t *result[] = {
 313                 "\x83\x50\xe5\xa3\xe2\x4c\x15\x3d\xf2\x27\x5c\x9f\x80\x69\x27\x73",
 314                 "\xab\x4f\x49\x6b\xfb\x2a\x53\x0b\x21\x9f\xf3\x30\x31\xfe\x06\xb0",
 315                 "\x4e\x8d\xdf\xf3\x65\x02\x92\xab\x5a\x41\x08\xc3\xaa\x47\x94\x0b",
 316                 "\xd5\x97\x6f\x79\xd8\x3d\x3a\x0d\xc9\x80\x6c\x3c\x66\xf3\xef\xd8",
 317         };
 318
 319
 320         for (int i = 0; i < countof(test); i++)
 321         {
 322                 md2_init(&context);
 323                 md2_update(&context, test[i], strlen(test[i]));
 324
 325                 if(memcmp(result[i], md2_end(&context), CONFIG_MD2_BLOCK_LEN))
 326                         return false;
 327         }
 328
 329         return true;
 330 }
 331
 332 #if 0
 333
 334 #include <stdio.h>
 335 int main(int argc, char * argv[])
 336 {
 337
 338         if(md2_test())
 339                 printf("MD2 algorithm work well!\n");
 340         else
 341                 printf("MD2 algorithm doesn't work well.\n");
 342
 343 }
 344
 345 #endif
 346