bertos/algo/md2.c

   1 /**
   2  * \file
   3  * <!--
   4  * This file is part of BeRTOS.
   5  *
   6  * Bertos is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA
  19  *
  20  * As a special exception, you may use this file as part of a free software
  21  * library without restriction.  Specifically, if other files instantiate
  22  * templates or use macros or inline functions from this file, or you compile
  23  * this file and link it with other files to produce an executable, this
  24  * file does not by itself cause the resulting executable to be covered by
  25  * the GNU General Public License.  This exception does not however
  26  * invalidate any other reasons why the executable file might be covered by
  27  * the GNU General Public License.
  28  *
  29  * Copyright 2007 Develer S.r.l. (http://www.develer.com/)
  30  *
  31  * -->
  32  *
  33  * \brief MD2 Message-Digest algorithm.
  34  *
  35  * The MD2 algorithm work with a constant array of 256 permutationt
  36  * defined in RFC1319. If you don't want to use a standard array of
  37  * permutatione you can use a md2_perm() function that generate an
  38  * array of 256 "casual" permutation. To swich from a standard array
  39  * to md2_perm function you must chanche CONFIG_MD2_STD_PERM defined in
  40  * appconfig.h.
  41  * If you need to store array in program memory you must define
  42  * a macro _PROGMEM (for more info see cpu/pgm.h).
  43  *
  44  *
  45  * \author Daniele Basile <asterix@develer.com>
  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(), ROTR();
  54 #include <cpu/pgm.h>
  55
  56
  57 #if CONFIG_MD2_STD_PERM
  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
  84         #define MD2_PERM(x) pgm_read8(&md2_perm[x])
  85 #else
  86         /**
  87          * Md2_perm() function generate an array of 256 "casual" permutation.
  88          */
  89
  90         /**
  91          * Costant define for computing an array of 256 "casual" permutation.
  92          * \{
  93          */
  94         #define K1 5
  95         #define K2 3
  96         #define R  2
  97         #define X  172
  98         /*\}*/
  99
 100         static uint8_t md2_perm(uint8_t i)
 101         {
 102
 103                 i = i * K1;
 104                 i = ROTR(i, R);
 105                 i ^=  X;
 106                 i = i * K2;
 107
 108                 return i;
 109         }
 110
 111         #define MD2_PERM(x) md2_perm(x)
 112
 113 #endif
 114
 115
 116 /**
 117  * Pad function. Put len_pad unsigned char in
 118  * input block.
 119  */
 120 static void md2_pad(void *_block, size_t len_pad)
 121 {
 122         uint8_t *block;
 123
 124         block = (uint8_t *)_block;
 125
 126         ASSERT(len_pad <= CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 127
 128         /*
 129          * Fill input block with len_pad char.
 130          */
 131         memset(block, len_pad, len_pad);
 132
 133 }
 134
 135 static void md2_compute(void *_state, void *_checksum, void *_block)
 136 {
 137         int i = 0;
 138         uint16_t t = 0;
 139         uint8_t compute_array[COMPUTE_ARRAY_LEN];
 140         uint8_t *state;
 141         uint8_t *checksum;
 142         uint8_t *block;
 143
 144         state = (uint8_t *)_state;
 145         checksum  = (uint8_t *)_checksum;
 146         block = (uint8_t *)_block;
 147
 148         /*
 149          * Copy state and checksum context in compute array.
 150          */
 151         memcpy(compute_array, state, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 152         memcpy(compute_array + CONFIG_MD2_BLOCK_LEN, block, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 153
 154         /*
 155          * Fill compute array with state XOR block
 156          */
 157         for(i = 0; i < CONFIG_MD2_BLOCK_LEN; i++)
 158                 compute_array[i + (CONFIG_MD2_BLOCK_LEN * 2)] = state[i] ^ block[i];
 159
 160         /*
 161          * Encryt block.
 162          */
 163         for(i = 0; i < NUM_COMPUTE_ROUNDS; i++)
 164         {
 165                 for(int j = 0; j < COMPUTE_ARRAY_LEN; j++)
 166                 {
 167                         compute_array[j] ^= MD2_PERM(t);
 168                         t = compute_array[j];
 169                 }
 170
 171                 t = (t + i) & 0xff; //modulo 256.
 172         }
 173         /*
 174          * Update checksum.
 175          */
 176         t = checksum[CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - 1];
 177
 178         for(i = 0; i < CONFIG_MD2_BLOCK_LEN; i++)
 179         {
 180                 checksum[i]  ^= MD2_PERM(block[i] ^ t);
 181                 t = checksum[i];
 182         }
 183
 184         /*
 185          * Update state and clean compute array.
 186          */
 187         memcpy(state, compute_array, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 188         memset(compute_array, 0, sizeof(compute_array));
 189 }
 190
 191 /**
 192  * Algorithm initialization.
 193  *
 194  * \param context empty context.
 195  */
 196 void md2_init(Md2Context *context)
 197 {
 198
 199         memset(context, 0, sizeof(Md2Context));
 200
 201 }
 202
 203 /**
 204  * Update block.
 205  */
 206 void md2_update(Md2Context *context, const void *_block_in, size_t block_len)
 207 {
 208
 209         const uint8_t *block_in;
 210         size_t cpy_len;
 211
 212
 213         block_in = (const uint8_t *)_block_in;
 214
 215         while(block_len > 0)
 216         {
 217                 /*
 218                  * Choose a number of block that fill input context buffer.
 219                  */
 220                 cpy_len = MIN(block_len, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 221
 222
 223                 /*
 224                  * Copy in the buffer input block.
 225                  */
 226                 memcpy(&context->buffer[context->counter], block_in, cpy_len);
 227
 228                 /*
 229                  * Update a context counter, input block length and remaning
 230                  * context buffer block lenght.
 231                  */
 232                 context->counter += cpy_len;
 233                 block_len -= cpy_len;
 234                 block_in += cpy_len;
 235
 236                 /*
 237                  * If buffer is full, compute it.
 238                  */
 239                 if (context->counter >= CONFIG_MD2_BLOCK_LEN)
 240                 {
 241                         md2_compute(context->state, context->checksum, context->buffer);
 242                         context->counter = 0;
 243                 }
 244         }
 245
 246
 247 }
 248 /**
 249  * Ends an MD2 message digest operation.
 250  * This fuction take an context and return a pointer
 251  * to context state.
 252  *
 253  * \param context in input.
 254  * \return a pointer to context state (message digest).
 255  */
 256 uint8_t  *md2_end(Md2Context *context)
 257 {
 258
 259         uint8_t buf[CONFIG_MD2_BLOCK_LEN];
 260
 261         /*
 262          * Fill remaning empty context buffer.
 263          */
 264         md2_pad(buf, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 265
 266         /*
 267          * Update context buffer and compute it.
 268          */
 269         md2_update(context, buf, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN - context->counter);
 270
 271         /*
 272          * Add context checksum to message input.
 273          */
 274         md2_update(context, context->checksum, CONFIG_MD2_BLOCK_LEN);
 275
 276
 277         return context->state; //return a pointer to message digest.
 278 }
 279 /**
 280  * MD2 test fuction.
 281  * This function test MD2 algorithm with a standard string specified
 282  * in RFC 1319.
 283  *
 284  * \note This test work with official array of 256 byte pemutation
 285  * contructed from digits of pi, defined in the RFC 1319.
 286  *
 287  */
 288 bool md2_test(void)
 289 {
 290
 291         Md2Context context;
 292
 293         const char *test[] =
 294         {
 295                 "",
 296                 "message digest",
 297                 "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz",
 298                 "12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890"
 299         };
 300
 301
 302         const char *result[] = {
 303                 "\x83\x50\xe5\xa3\xe2\x4c\x15\x3d\xf2\x27\x5c\x9f\x80\x69\x27\x73",
 304                 "\xab\x4f\x49\x6b\xfb\x2a\x53\x0b\x21\x9f\xf3\x30\x31\xfe\x06\xb0",
 305                 "\x4e\x8d\xdf\xf3\x65\x02\x92\xab\x5a\x41\x08\xc3\xaa\x47\x94\x0b",
 306                 "\xd5\x97\x6f\x79\xd8\x3d\x3a\x0d\xc9\x80\x6c\x3c\x66\xf3\xef\xd8",
 307         };
 308
 309
 310         for (size_t i = 0; i < countof(test); i++)
 311         {
 312                 md2_init(&context);
 313                 md2_update(&context, test[i], strlen(test[i]));
 314
 315                 if(memcmp(result[i], md2_end(&context), MD2_DIGEST_LEN))
 316                         return false;
 317         }
 318
 319         return true;
 320 }
 321
 322 #if 0
 323
 324 #include <stdio.h>
 325 int main(int argc, char * argv[])
 326 {
 327
 328         if(md2_test())
 329                 printf("MD2 algorithm work well!\n");
 330         else
 331                 printf("MD2 algorithm doesn't work well.\n");
 332
 333 }
 334
 335 #endif
 336