xref: /linux/crypto/md5.c (revision 8e07e0e3964ca4e23ce7b68e2096fe660a888942)
1 /*
2  * Cryptographic API.
3  *
4  * MD5 Message Digest Algorithm (RFC1321).
5  *
6  * Derived from cryptoapi implementation, originally based on the
7  * public domain implementation written by Colin Plumb in 1993.
8  *
9  * Copyright (c) Cryptoapi developers.
10  * Copyright (c) 2002 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
11  *
12  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
13  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
14  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
15  * any later version.
16  *
17  */
18 #include <crypto/internal/hash.h>
19 #include <crypto/md5.h>
20 #include <linux/init.h>
21 #include <linux/module.h>
22 #include <linux/string.h>
23 #include <linux/types.h>
24 #include <asm/byteorder.h>
25 
26 const u8 md5_zero_message_hash[MD5_DIGEST_SIZE] = {
27 	0xd4, 0x1d, 0x8c, 0xd9, 0x8f, 0x00, 0xb2, 0x04,
28 	0xe9, 0x80, 0x09, 0x98, 0xec, 0xf8, 0x42, 0x7e,
29 };
30 EXPORT_SYMBOL_GPL(md5_zero_message_hash);
31 
32 #define F1(x, y, z)	(z ^ (x & (y ^ z)))
33 #define F2(x, y, z)	F1(z, x, y)
34 #define F3(x, y, z)	(x ^ y ^ z)
35 #define F4(x, y, z)	(y ^ (x | ~z))
36 
37 #define MD5STEP(f, w, x, y, z, in, s) \
38 	(w += f(x, y, z) + in, w = (w<<s | w>>(32-s)) + x)
39 
40 static void md5_transform(__u32 *hash, __u32 const *in)
41 {
42 	u32 a, b, c, d;
43 
44 	a = hash[0];
45 	b = hash[1];
46 	c = hash[2];
47 	d = hash[3];
48 
49 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[0] + 0xd76aa478, 7);
50 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[1] + 0xe8c7b756, 12);
51 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[2] + 0x242070db, 17);
52 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[3] + 0xc1bdceee, 22);
53 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[4] + 0xf57c0faf, 7);
54 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[5] + 0x4787c62a, 12);
55 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[6] + 0xa8304613, 17);
56 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[7] + 0xfd469501, 22);
57 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[8] + 0x698098d8, 7);
58 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[9] + 0x8b44f7af, 12);
59 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10] + 0xffff5bb1, 17);
60 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11] + 0x895cd7be, 22);
61 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12] + 0x6b901122, 7);
62 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13] + 0xfd987193, 12);
63 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14] + 0xa679438e, 17);
64 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15] + 0x49b40821, 22);
65 
66 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[1] + 0xf61e2562, 5);
67 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[6] + 0xc040b340, 9);
68 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x265e5a51, 14);
69 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[0] + 0xe9b6c7aa, 20);
70 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[5] + 0xd62f105d, 5);
71 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10] + 0x02441453, 9);
72 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15] + 0xd8a1e681, 14);
73 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[4] + 0xe7d3fbc8, 20);
74 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[9] + 0x21e1cde6, 5);
75 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14] + 0xc33707d6, 9);
76 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[3] + 0xf4d50d87, 14);
77 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[8] + 0x455a14ed, 20);
78 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13] + 0xa9e3e905, 5);
79 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[2] + 0xfcefa3f8, 9);
80 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[7] + 0x676f02d9, 14);
81 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x8d2a4c8a, 20);
82 
83 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[5] + 0xfffa3942, 4);
84 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[8] + 0x8771f681, 11);
85 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11] + 0x6d9d6122, 16);
86 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0xfde5380c, 23);
87 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[1] + 0xa4beea44, 4);
88 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[4] + 0x4bdecfa9, 11);
89 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[7] + 0xf6bb4b60, 16);
90 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10] + 0xbebfbc70, 23);
91 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13] + 0x289b7ec6, 4);
92 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[0] + 0xeaa127fa, 11);
93 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[3] + 0xd4ef3085, 16);
94 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[6] + 0x04881d05, 23);
95 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[9] + 0xd9d4d039, 4);
96 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12] + 0xe6db99e5, 11);
97 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15] + 0x1fa27cf8, 16);
98 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[2] + 0xc4ac5665, 23);
99 
100 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[0] + 0xf4292244, 6);
101 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[7] + 0x432aff97, 10);
102 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14] + 0xab9423a7, 15);
103 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[5] + 0xfc93a039, 21);
104 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12] + 0x655b59c3, 6);
105 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[3] + 0x8f0ccc92, 10);
106 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10] + 0xffeff47d, 15);
107 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[1] + 0x85845dd1, 21);
108 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[8] + 0x6fa87e4f, 6);
109 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15] + 0xfe2ce6e0, 10);
110 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[6] + 0xa3014314, 15);
111 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13] + 0x4e0811a1, 21);
112 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[4] + 0xf7537e82, 6);
113 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11] + 0xbd3af235, 10);
114 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[2] + 0x2ad7d2bb, 15);
115 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[9] + 0xeb86d391, 21);
116 
117 	hash[0] += a;
118 	hash[1] += b;
119 	hash[2] += c;
120 	hash[3] += d;
121 }
122 
123 static inline void md5_transform_helper(struct md5_state *ctx)
124 {
125 	le32_to_cpu_array(ctx->block, sizeof(ctx->block) / sizeof(u32));
126 	md5_transform(ctx->hash, ctx->block);
127 }
128 
129 static int md5_init(struct shash_desc *desc)
130 {
131 	struct md5_state *mctx = shash_desc_ctx(desc);
132 
133 	mctx->hash[0] = MD5_H0;
134 	mctx->hash[1] = MD5_H1;
135 	mctx->hash[2] = MD5_H2;
136 	mctx->hash[3] = MD5_H3;
137 	mctx->byte_count = 0;
138 
139 	return 0;
140 }
141 
142 static int md5_update(struct shash_desc *desc, const u8 *data, unsigned int len)
143 {
144 	struct md5_state *mctx = shash_desc_ctx(desc);
145 	const u32 avail = sizeof(mctx->block) - (mctx->byte_count & 0x3f);
146 
147 	mctx->byte_count += len;
148 
149 	if (avail > len) {
150 		memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
151 		       data, len);
152 		return 0;
153 	}
154 
155 	memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
156 	       data, avail);
157 
158 	md5_transform_helper(mctx);
159 	data += avail;
160 	len -= avail;
161 
162 	while (len >= sizeof(mctx->block)) {
163 		memcpy(mctx->block, data, sizeof(mctx->block));
164 		md5_transform_helper(mctx);
165 		data += sizeof(mctx->block);
166 		len -= sizeof(mctx->block);
167 	}
168 
169 	memcpy(mctx->block, data, len);
170 
171 	return 0;
172 }
173 
174 static int md5_final(struct shash_desc *desc, u8 *out)
175 {
176 	struct md5_state *mctx = shash_desc_ctx(desc);
177 	const unsigned int offset = mctx->byte_count & 0x3f;
178 	char *p = (char *)mctx->block + offset;
179 	int padding = 56 - (offset + 1);
180 
181 	*p++ = 0x80;
182 	if (padding < 0) {
183 		memset(p, 0x00, padding + sizeof (u64));
184 		md5_transform_helper(mctx);
185 		p = (char *)mctx->block;
186 		padding = 56;
187 	}
188 
189 	memset(p, 0, padding);
190 	mctx->block[14] = mctx->byte_count << 3;
191 	mctx->block[15] = mctx->byte_count >> 29;
192 	le32_to_cpu_array(mctx->block, (sizeof(mctx->block) -
193 	                  sizeof(u64)) / sizeof(u32));
194 	md5_transform(mctx->hash, mctx->block);
195 	cpu_to_le32_array(mctx->hash, sizeof(mctx->hash) / sizeof(u32));
196 	memcpy(out, mctx->hash, sizeof(mctx->hash));
197 	memset(mctx, 0, sizeof(*mctx));
198 
199 	return 0;
200 }
201 
202 static int md5_export(struct shash_desc *desc, void *out)
203 {
204 	struct md5_state *ctx = shash_desc_ctx(desc);
205 
206 	memcpy(out, ctx, sizeof(*ctx));
207 	return 0;
208 }
209 
210 static int md5_import(struct shash_desc *desc, const void *in)
211 {
212 	struct md5_state *ctx = shash_desc_ctx(desc);
213 
214 	memcpy(ctx, in, sizeof(*ctx));
215 	return 0;
216 }
217 
218 static struct shash_alg alg = {
219 	.digestsize	=	MD5_DIGEST_SIZE,
220 	.init		=	md5_init,
221 	.update		=	md5_update,
222 	.final		=	md5_final,
223 	.export		=	md5_export,
224 	.import		=	md5_import,
225 	.descsize	=	sizeof(struct md5_state),
226 	.statesize	=	sizeof(struct md5_state),
227 	.base		=	{
228 		.cra_name	 =	"md5",
229 		.cra_driver_name =	"md5-generic",
230 		.cra_blocksize	 =	MD5_HMAC_BLOCK_SIZE,
231 		.cra_module	 =	THIS_MODULE,
232 	}
233 };
234 
235 static int __init md5_mod_init(void)
236 {
237 	return crypto_register_shash(&alg);
238 }
239 
240 static void __exit md5_mod_fini(void)
241 {
242 	crypto_unregister_shash(&alg);
243 }
244 
245 subsys_initcall(md5_mod_init);
246 module_exit(md5_mod_fini);
247 
248 MODULE_LICENSE("GPL");
249 MODULE_DESCRIPTION("MD5 Message Digest Algorithm");
250 MODULE_ALIAS_CRYPTO("md5");
251