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