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 1.17  2007/06/07 16:06:39  batt
  27  *#* Fix some doxygen errors.
  28  *#*
  29  *#* Revision 1.16  2007/02/15 13:29:49  asterix
  30  *#* Add MD2_DIGEST_LEN macro.
  31  *#*
  32  *#* Revision 1.15  2007/02/06 15:53:34  asterix
  33  *#* Add ROTR macro in m2d_perm, add comments, typos.
  34  *#*
  35  *#* Revision 1.13  2007/02/05 18:44:42  asterix
  36  *#* Add md2_perm function.
  37  *#*
  38  *#* Revision 1.12  2007/02/05 16:52:44  asterix
  39  *#* Add define for harvard architecture.
  40  *#*
  41  *#* Revision 1.11  2007/02/02 18:15:31  asterix
  42  *#* Add function MD2_test. Fix bug in md2_update function.
  43  *#*
  44  *#* Revision 1.9  2007/02/02 13:10:01  asterix
  45  *#* Fix some bugs in md2_pad and md2_update fuction.
  46  *#*
  47  *#* Revision 1.8  2007/02/01 14:45:56  asterix
  48  *#* Rewrite md2_update function and fix some bug.
  49  *#*
  50  *#* Revision 1.7  2007/01/31 18:04:15  asterix
  51  *#* Write md2_end function
  52  *#*
  53  *#* Revision 1.4  2007/01/31 13:51:57  asterix
  54  *#* Write md2_compute function.
  55  *#*
  56  *#* Revision 1.2  2007/01/30 17:31:44  asterix
  57  *#* Add function prototypes.
  58  *#*
  59  *#* Revision 1.1  2007/01/30 15:53:26  batt
  60  *#* Add first md2 skel.
  61  *#*
  62  *#*/
  63
  64 #include "md2.h"
  65
  66 #include <string.h>           //memset(), memcpy();
  67 #include <cfg/compiler.h>
  68 #include <cfg/debug.h>        //ASSERT()
  69 #include <cfg/macros.h>       //MIN(), countof(), ROTR();
  70 #include <mware/pgm.h>
  71
  72
  73 #if CONFIG_MD2_STD_PERM
  74         /*
  75         * Official array of 256 byte pemutation contructed from digits of pi, defined
  76         * in the RFC 1319.
  77         */
  78         static const uint8_t PGM_ATTR md2_perm[256] =
  79         {
  80         41, 46, 67, 201, 162, 216, 124, 1, 61, 54, 84, 161, 236, 240, 6,
  81         19, 98, 167, 5, 243, 192, 199, 115, 140, 152, 147, 43, 217, 188,
  82         76, 130, 202, 30, 155, 87, 60, 253, 212, 224, 22, 103, 66, 111, 24,
  83         138, 23, 229, 18, 190, 78, 196, 214, 218, 158, 222, 73, 160, 251,
  84         245, 142, 187, 47, 238, 122, 169, 104, 121, 145, 21, 178, 7, 63,
  85         148, 194, 16, 137, 11, 34, 95, 33, 128, 127, 93, 154, 90, 144, 50,
  86         39, 53, 62, 204, 231, 191, 247, 151, 3, 255, 25, 48, 179, 72, 165,
  87         181, 209, 215, 94, 146, 42, 172, 86, 170, 198, 79, 184, 56, 210,
  88         150, 164, 125, 182, 118, 252, 107, 226, 156, 116, 4, 241, 69, 157,
  89         112, 89, 100, 113, 135, 32, 134, 91, 207, 101, 230, 45, 168, 2, 27,
  90         96, 37, 173, 174, 176, 185, 246, 28, 70, 97, 105, 52, 64, 126, 15,
  91         85, 71, 163, 35, 221, 81, 175, 58, 195, 92, 249, 206, 186, 197,
  92         234, 38, 44, 83, 13, 110, 133, 40, 132, 9, 211, 223, 205, 244, 65,
  93         129, 77, 82, 106, 220, 55, 200, 108, 193, 171, 250, 36, 225, 123,
  94         8, 12, 189, 177, 74, 120, 136, 149, 139, 227, 99, 232, 109, 233,
  95         203, 213, 254, 59, 0, 29, 57, 242, 239, 183, 14, 102, 88, 208, 228,
  96         166, 119, 114, 248, 235, 117, 75, 10, 49, 68, 80, 180, 143, 237,
  97         31, 26, 219, 153, 141, 51, 159, 17, 131, 20
  98         };
  99
 100         #define MD2_PERM(x) PGM_READ_CHAR(&md2_perm[x])
 101 #else
 102         /**
 103          * Md2_perm() function generate an array of 256 "casual" permutation.
 104          */
 105
 106         /**
 107          * Costant define for computing an array of 256 "casual" permutation.
 108          * \{
 109          */
 110         #define K1 5
 111         #define K2 3
 112         #define R  2
 113         #define X  172
 114         /*\}*/
 115
 116         static uint8_t md2_perm(uint8_t i)
 117         {
 118
 119                 i = i * K1;
 120                 i = ROTR(i, R);
 121                 i ^=  X;
 122                 i = i * K2;
 123
 124                 return i;
 125         }
 126
 127         #define MD2_PERM(x) md2_perm(x)
 128
 129 #endif
 130
 131
 132 /**
 133  * Pad function. Put len_pad unsigned char in
 134  * input block.
 135  */
 136 static void md2_pad(void *_block, size_t len_pad)
 137 {
 138         uint8_t *block;
 139
 140         block = (uint8_t *)_block;
 141
 142         ASSERT(len_pad <= CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 143
 144         /*
 145          * Fill input block with len_pad char.
 146          */
 147         memset(block, len_pad, len_pad);
 148
 149 }
 150
 151 static void md2_compute(void *_state, void *_checksum, void *_block)
 152 {
 153         int i = 0;
 154         uint16_t t = 0;
 155         uint8_t compute_array[COMPUTE_ARRAY_LEN];
 156         uint8_t *state;
 157         uint8_t *checksum;
 158         uint8_t *block;
 159
 160         state = (uint8_t *)_state;
 161         checksum  = (uint8_t *)_checksum;
 162         block = (uint8_t *)_block;
 163
 164         /*
 165          * Copy state and checksum context in compute array.
 166          */
 167         memcpy(compute_array, state, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 168         memcpy(compute_array + CONFIG_MD2_BLOCK_LEN, block, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 169
 170         /*
 171          * Fill compute array with state XOR block
 172          */
 173         for(i = 0; i < CONFIG_MD2_BLOCK_LEN; i++)
 174                 compute_array[i + (CONFIG_MD2_BLOCK_LEN * 2)] = state[i] ^ block[i];
 175
 176         /*
 177          * Encryt block.
 178          */
 179         for(i = 0; i < NUM_COMPUTE_ROUNDS; i++)
 180         {
 181                 for(int j = 0; j < COMPUTE_ARRAY_LEN; j++)
 182                 {
 183                         compute_array[j] ^= MD2_PERM(t);
 184                         t = compute_array[j];
 185                 }
 186
 187                 t = (t + i) & 0xff; //modulo 256.
 188         }
 189         /*
 190          * Update checksum.
 191          */
 192         t = checksum[CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - 1];
 193
 194         for(i = 0; i < CONFIG_MD2_BLOCK_LEN; i++)
 195         {
 196                 checksum[i]  ^= MD2_PERM(block[i] ^ t);
 197                 t = checksum[i];
 198         }
 199
 200         /*
 201          * Update state and clean compute array.
 202          */
 203         memcpy(state, compute_array, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 204         memset(compute_array, 0, sizeof(compute_array));
 205 }
 206
 207 /**
 208  * Algorithm initialization.
 209  *
 210  * \param context empty context.
 211  */
 212 void md2_init(Md2Context *context)
 213 {
 214
 215         memset(context, 0, sizeof(Md2Context));
 216
 217 }
 218
 219 /**
 220  * Update block.
 221  */
 222 void md2_update(Md2Context *context, const void *_block_in, size_t block_len)
 223 {
 224
 225         const uint8_t *block_in;
 226         size_t cpy_len;
 227
 228
 229         block_in = (const uint8_t *)_block_in;
 230
 231         while(block_len > 0)
 232         {
 233                 /*
 234                  * Choose a number of block that fill input context buffer.
 235                  */
 236                 cpy_len = MIN(block_len, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 237
 238
 239                 /*
 240                  * Copy in the buffer input block.
 241                  */
 242                 memcpy(&context->buffer[context->counter], block_in, cpy_len);
 243
 244                 /*
 245                  * Update a context counter, input block length and remaning
 246                  * context buffer block lenght.
 247                  */
 248                 context->counter += cpy_len;
 249                 block_len -= cpy_len;
 250                 block_in += cpy_len;
 251
 252                 /*
 253                  * If buffer is full, compute it.
 254                  */
 255                 if (context->counter >= CONFIG_MD2_BLOCK_LEN)
 256                 {
 257                         md2_compute(context->state, context->checksum, context->buffer);
 258                         context->counter = 0;
 259                 }
 260         }
 261
 262
 263 }
 264 /**
 265  * Ends an MD2 message digest operation.
 266  * This fuction take an context and return a pointer
 267  * to context state.
 268  *
 269  * \param context in input.
 270  * \return a pointer to context state (message digest).
 271  */
 272 uint8_t  *md2_end(Md2Context *context)
 273 {
 274
 275         uint8_t buf[CONFIG_MD2_BLOCK_LEN];
 276
 277         /*
 278          * Fill remaning empty context buffer.
 279          */
 280         md2_pad(buf, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 281
 282         /*
 283          * Update context buffer and compute it.
 284          */
 285         md2_update(context, buf, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 286
 287         /*
 288          * Add context checksum to message input.
 289          */
 290         md2_update(context, context->checksum, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 291
 292
 293         return context->state; //return a pointer to message digest.
 294 }
 295 /**
 296  * MD2 test fuction.
 297  * This function test MD2 algorithm with a standard string specified
 298  * in RFC 1319.
 299  *
 300  * \note This test work with official array of 256 byte pemutation
 301  * contructed from digits of pi, defined in the RFC 1319.
 302  *
 303  */
 304 bool md2_test(void)
 305 {
 306
 307         Md2Context context;
 308
 309         const char *test[] =
 310         {
 311                 "",
 312                 "message digest",
 313                 "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz",
 314                 "12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890"
 315         };
 316
 317
 318         const uint8_t *result[] = {
 319                 "\x83\x50\xe5\xa3\xe2\x4c\x15\x3d\xf2\x27\x5c\x9f\x80\x69\x27\x73",
 320                 "\xab\x4f\x49\x6b\xfb\x2a\x53\x0b\x21\x9f\xf3\x30\x31\xfe\x06\xb0",
 321                 "\x4e\x8d\xdf\xf3\x65\x02\x92\xab\x5a\x41\x08\xc3\xaa\x47\x94\x0b",
 322                 "\xd5\x97\x6f\x79\xd8\x3d\x3a\x0d\xc9\x80\x6c\x3c\x66\xf3\xef\xd8",
 323         };
 324
 325
 326         for (int i = 0; i < countof(test); i++)
 327         {
 328                 md2_init(&context);
 329                 md2_update(&context, test[i], strlen(test[i]));
 330
 331                 if(memcmp(result[i], md2_end(&context), MD2_DIGEST_LEN))
 332                         return false;
 333         }
 334
 335         return true;
 336 }
 337
 338 #if 0
 339
 340 #include <stdio.h>
 341 int main(int argc, char * argv[])
 342 {
 343
 344         if(md2_test())
 345                 printf("MD2 algorithm work well!\n");
 346         else
 347                 printf("MD2 algorithm doesn't work well.\n");
 348
 349 }
 350
 351 #endif
 352