xref: /linux/crypto/md5.c (revision 8fa5723aa7e053d498336b48448b292fc2e0458b)
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 <linux/init.h>
19 #include <linux/module.h>
20 #include <linux/string.h>
21 #include <linux/crypto.h>
22 #include <linux/types.h>
23 #include <asm/byteorder.h>
24 
25 #define MD5_DIGEST_SIZE		16
26 #define MD5_HMAC_BLOCK_SIZE	64
27 #define MD5_BLOCK_WORDS		16
28 #define MD5_HASH_WORDS		4
29 
30 #define F1(x, y, z)	(z ^ (x & (y ^ z)))
31 #define F2(x, y, z)	F1(z, x, y)
32 #define F3(x, y, z)	(x ^ y ^ z)
33 #define F4(x, y, z)	(y ^ (x | ~z))
34 
35 #define MD5STEP(f, w, x, y, z, in, s) \
36 	(w += f(x, y, z) + in, w = (w<<s | w>>(32-s)) + x)
37 
38 struct md5_ctx {
39 	u32 hash[MD5_HASH_WORDS];
40 	u32 block[MD5_BLOCK_WORDS];
41 	u64 byte_count;
42 };
43 
44 static void md5_transform(u32 *hash, u32 const *in)
45 {
46 	u32 a, b, c, d;
47 
48 	a = hash[0];
49 	b = hash[1];
50 	c = hash[2];
51 	d = hash[3];
52 
53 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[0] + 0xd76aa478, 7);
54 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[1] + 0xe8c7b756, 12);
55 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[2] + 0x242070db, 17);
56 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[3] + 0xc1bdceee, 22);
57 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[4] + 0xf57c0faf, 7);
58 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[5] + 0x4787c62a, 12);
59 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[6] + 0xa8304613, 17);
60 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[7] + 0xfd469501, 22);
61 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[8] + 0x698098d8, 7);
62 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[9] + 0x8b44f7af, 12);
63 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10] + 0xffff5bb1, 17);
64 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11] + 0x895cd7be, 22);
65 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12] + 0x6b901122, 7);
66 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13] + 0xfd987193, 12);
67 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14] + 0xa679438e, 17);
68 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15] + 0x49b40821, 22);
69 
70 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[1] + 0xf61e2562, 5);
71 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[6] + 0xc040b340, 9);
72 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x265e5a51, 14);
73 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[0] + 0xe9b6c7aa, 20);
74 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[5] + 0xd62f105d, 5);
75 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10] + 0x02441453, 9);
76 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15] + 0xd8a1e681, 14);
77 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[4] + 0xe7d3fbc8, 20);
78 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[9] + 0x21e1cde6, 5);
79 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14] + 0xc33707d6, 9);
80 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[3] + 0xf4d50d87, 14);
81 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[8] + 0x455a14ed, 20);
82 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13] + 0xa9e3e905, 5);
83 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[2] + 0xfcefa3f8, 9);
84 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[7] + 0x676f02d9, 14);
85 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x8d2a4c8a, 20);
86 
87 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[5] + 0xfffa3942, 4);
88 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[8] + 0x8771f681, 11);
89 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11] + 0x6d9d6122, 16);
90 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0xfde5380c, 23);
91 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[1] + 0xa4beea44, 4);
92 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[4] + 0x4bdecfa9, 11);
93 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[7] + 0xf6bb4b60, 16);
94 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10] + 0xbebfbc70, 23);
95 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13] + 0x289b7ec6, 4);
96 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[0] + 0xeaa127fa, 11);
97 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[3] + 0xd4ef3085, 16);
98 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[6] + 0x04881d05, 23);
99 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[9] + 0xd9d4d039, 4);
100 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12] + 0xe6db99e5, 11);
101 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15] + 0x1fa27cf8, 16);
102 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[2] + 0xc4ac5665, 23);
103 
104 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[0] + 0xf4292244, 6);
105 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[7] + 0x432aff97, 10);
106 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14] + 0xab9423a7, 15);
107 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[5] + 0xfc93a039, 21);
108 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12] + 0x655b59c3, 6);
109 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[3] + 0x8f0ccc92, 10);
110 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10] + 0xffeff47d, 15);
111 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[1] + 0x85845dd1, 21);
112 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[8] + 0x6fa87e4f, 6);
113 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15] + 0xfe2ce6e0, 10);
114 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[6] + 0xa3014314, 15);
115 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13] + 0x4e0811a1, 21);
116 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[4] + 0xf7537e82, 6);
117 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11] + 0xbd3af235, 10);
118 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[2] + 0x2ad7d2bb, 15);
119 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[9] + 0xeb86d391, 21);
120 
121 	hash[0] += a;
122 	hash[1] += b;
123 	hash[2] += c;
124 	hash[3] += d;
125 }
126 
127 /* XXX: this stuff can be optimized */
128 static inline void le32_to_cpu_array(u32 *buf, unsigned int words)
129 {
130 	while (words--) {
131 		__le32_to_cpus(buf);
132 		buf++;
133 	}
134 }
135 
136 static inline void cpu_to_le32_array(u32 *buf, unsigned int words)
137 {
138 	while (words--) {
139 		__cpu_to_le32s(buf);
140 		buf++;
141 	}
142 }
143 
144 static inline void md5_transform_helper(struct md5_ctx *ctx)
145 {
146 	le32_to_cpu_array(ctx->block, sizeof(ctx->block) / sizeof(u32));
147 	md5_transform(ctx->hash, ctx->block);
148 }
149 
150 static void md5_init(struct crypto_tfm *tfm)
151 {
152 	struct md5_ctx *mctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
153 
154 	mctx->hash[0] = 0x67452301;
155 	mctx->hash[1] = 0xefcdab89;
156 	mctx->hash[2] = 0x98badcfe;
157 	mctx->hash[3] = 0x10325476;
158 	mctx->byte_count = 0;
159 }
160 
161 static void md5_update(struct crypto_tfm *tfm, const u8 *data, unsigned int len)
162 {
163 	struct md5_ctx *mctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
164 	const u32 avail = sizeof(mctx->block) - (mctx->byte_count & 0x3f);
165 
166 	mctx->byte_count += len;
167 
168 	if (avail > len) {
169 		memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
170 		       data, len);
171 		return;
172 	}
173 
174 	memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
175 	       data, avail);
176 
177 	md5_transform_helper(mctx);
178 	data += avail;
179 	len -= avail;
180 
181 	while (len >= sizeof(mctx->block)) {
182 		memcpy(mctx->block, data, sizeof(mctx->block));
183 		md5_transform_helper(mctx);
184 		data += sizeof(mctx->block);
185 		len -= sizeof(mctx->block);
186 	}
187 
188 	memcpy(mctx->block, data, len);
189 }
190 
191 static void md5_final(struct crypto_tfm *tfm, u8 *out)
192 {
193 	struct md5_ctx *mctx = crypto_tfm_ctx(tfm);
194 	const unsigned int offset = mctx->byte_count & 0x3f;
195 	char *p = (char *)mctx->block + offset;
196 	int padding = 56 - (offset + 1);
197 
198 	*p++ = 0x80;
199 	if (padding < 0) {
200 		memset(p, 0x00, padding + sizeof (u64));
201 		md5_transform_helper(mctx);
202 		p = (char *)mctx->block;
203 		padding = 56;
204 	}
205 
206 	memset(p, 0, padding);
207 	mctx->block[14] = mctx->byte_count << 3;
208 	mctx->block[15] = mctx->byte_count >> 29;
209 	le32_to_cpu_array(mctx->block, (sizeof(mctx->block) -
210 	                  sizeof(u64)) / sizeof(u32));
211 	md5_transform(mctx->hash, mctx->block);
212 	cpu_to_le32_array(mctx->hash, sizeof(mctx->hash) / sizeof(u32));
213 	memcpy(out, mctx->hash, sizeof(mctx->hash));
214 	memset(mctx, 0, sizeof(*mctx));
215 }
216 
217 static struct crypto_alg alg = {
218 	.cra_name	=	"md5",
219 	.cra_flags	=	CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST,
220 	.cra_blocksize	=	MD5_HMAC_BLOCK_SIZE,
221 	.cra_ctxsize	=	sizeof(struct md5_ctx),
222 	.cra_module	=	THIS_MODULE,
223 	.cra_list	=	LIST_HEAD_INIT(alg.cra_list),
224 	.cra_u		=	{ .digest = {
225 	.dia_digestsize	=	MD5_DIGEST_SIZE,
226 	.dia_init   	= 	md5_init,
227 	.dia_update 	=	md5_update,
228 	.dia_final  	=	md5_final } }
229 };
230 
231 static int __init md5_mod_init(void)
232 {
233 	return crypto_register_alg(&alg);
234 }
235 
236 static void __exit md5_mod_fini(void)
237 {
238 	crypto_unregister_alg(&alg);
239 }
240 
241 module_init(md5_mod_init);
242 module_exit(md5_mod_fini);
243 
244 MODULE_LICENSE("GPL");
245 MODULE_DESCRIPTION("MD5 Message Digest Algorithm");
246