xref: /openbmc/linux/crypto/md5.c (revision 1da177e4c3f41524e886b7f1b8a0c1fc7321cac2)
1*1da177e4SLinus Torvalds /*
2*1da177e4SLinus Torvalds  * Cryptographic API.
3*1da177e4SLinus Torvalds  *
4*1da177e4SLinus Torvalds  * MD5 Message Digest Algorithm (RFC1321).
5*1da177e4SLinus Torvalds  *
6*1da177e4SLinus Torvalds  * Derived from cryptoapi implementation, originally based on the
7*1da177e4SLinus Torvalds  * public domain implementation written by Colin Plumb in 1993.
8*1da177e4SLinus Torvalds  *
9*1da177e4SLinus Torvalds  * Copyright (c) Cryptoapi developers.
10*1da177e4SLinus Torvalds  * Copyright (c) 2002 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
11*1da177e4SLinus Torvalds  *
12*1da177e4SLinus Torvalds  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
13*1da177e4SLinus Torvalds  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
14*1da177e4SLinus Torvalds  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
15*1da177e4SLinus Torvalds  * any later version.
16*1da177e4SLinus Torvalds  *
17*1da177e4SLinus Torvalds  */
18*1da177e4SLinus Torvalds #include <linux/init.h>
19*1da177e4SLinus Torvalds #include <linux/module.h>
20*1da177e4SLinus Torvalds #include <linux/string.h>
21*1da177e4SLinus Torvalds #include <linux/crypto.h>
22*1da177e4SLinus Torvalds #include <asm/byteorder.h>
23*1da177e4SLinus Torvalds 
24*1da177e4SLinus Torvalds #define MD5_DIGEST_SIZE		16
25*1da177e4SLinus Torvalds #define MD5_HMAC_BLOCK_SIZE	64
26*1da177e4SLinus Torvalds #define MD5_BLOCK_WORDS		16
27*1da177e4SLinus Torvalds #define MD5_HASH_WORDS		4
28*1da177e4SLinus Torvalds 
29*1da177e4SLinus Torvalds #define F1(x, y, z)	(z ^ (x & (y ^ z)))
30*1da177e4SLinus Torvalds #define F2(x, y, z)	F1(z, x, y)
31*1da177e4SLinus Torvalds #define F3(x, y, z)	(x ^ y ^ z)
32*1da177e4SLinus Torvalds #define F4(x, y, z)	(y ^ (x | ~z))
33*1da177e4SLinus Torvalds 
34*1da177e4SLinus Torvalds #define MD5STEP(f, w, x, y, z, in, s) \
35*1da177e4SLinus Torvalds 	(w += f(x, y, z) + in, w = (w<<s | w>>(32-s)) + x)
36*1da177e4SLinus Torvalds 
37*1da177e4SLinus Torvalds struct md5_ctx {
38*1da177e4SLinus Torvalds 	u32 hash[MD5_HASH_WORDS];
39*1da177e4SLinus Torvalds 	u32 block[MD5_BLOCK_WORDS];
40*1da177e4SLinus Torvalds 	u64 byte_count;
41*1da177e4SLinus Torvalds };
42*1da177e4SLinus Torvalds 
43*1da177e4SLinus Torvalds static void md5_transform(u32 *hash, u32 const *in)
44*1da177e4SLinus Torvalds {
45*1da177e4SLinus Torvalds 	u32 a, b, c, d;
46*1da177e4SLinus Torvalds 
47*1da177e4SLinus Torvalds 	a = hash[0];
48*1da177e4SLinus Torvalds 	b = hash[1];
49*1da177e4SLinus Torvalds 	c = hash[2];
50*1da177e4SLinus Torvalds 	d = hash[3];
51*1da177e4SLinus Torvalds 
52*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[0] + 0xd76aa478, 7);
53*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[1] + 0xe8c7b756, 12);
54*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[2] + 0x242070db, 17);
55*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[3] + 0xc1bdceee, 22);
56*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[4] + 0xf57c0faf, 7);
57*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[5] + 0x4787c62a, 12);
58*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[6] + 0xa8304613, 17);
59*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[7] + 0xfd469501, 22);
60*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[8] + 0x698098d8, 7);
61*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[9] + 0x8b44f7af, 12);
62*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10] + 0xffff5bb1, 17);
63*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11] + 0x895cd7be, 22);
64*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12] + 0x6b901122, 7);
65*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13] + 0xfd987193, 12);
66*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14] + 0xa679438e, 17);
67*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15] + 0x49b40821, 22);
68*1da177e4SLinus Torvalds 
69*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[1] + 0xf61e2562, 5);
70*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[6] + 0xc040b340, 9);
71*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x265e5a51, 14);
72*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[0] + 0xe9b6c7aa, 20);
73*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[5] + 0xd62f105d, 5);
74*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10] + 0x02441453, 9);
75*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15] + 0xd8a1e681, 14);
76*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[4] + 0xe7d3fbc8, 20);
77*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[9] + 0x21e1cde6, 5);
78*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14] + 0xc33707d6, 9);
79*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[3] + 0xf4d50d87, 14);
80*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[8] + 0x455a14ed, 20);
81*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13] + 0xa9e3e905, 5);
82*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[2] + 0xfcefa3f8, 9);
83*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[7] + 0x676f02d9, 14);
84*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x8d2a4c8a, 20);
85*1da177e4SLinus Torvalds 
86*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[5] + 0xfffa3942, 4);
87*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[8] + 0x8771f681, 11);
88*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11] + 0x6d9d6122, 16);
89*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0xfde5380c, 23);
90*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[1] + 0xa4beea44, 4);
91*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[4] + 0x4bdecfa9, 11);
92*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[7] + 0xf6bb4b60, 16);
93*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10] + 0xbebfbc70, 23);
94*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13] + 0x289b7ec6, 4);
95*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[0] + 0xeaa127fa, 11);
96*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[3] + 0xd4ef3085, 16);
97*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[6] + 0x04881d05, 23);
98*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[9] + 0xd9d4d039, 4);
99*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12] + 0xe6db99e5, 11);
100*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15] + 0x1fa27cf8, 16);
101*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[2] + 0xc4ac5665, 23);
102*1da177e4SLinus Torvalds 
103*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[0] + 0xf4292244, 6);
104*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[7] + 0x432aff97, 10);
105*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14] + 0xab9423a7, 15);
106*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[5] + 0xfc93a039, 21);
107*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12] + 0x655b59c3, 6);
108*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[3] + 0x8f0ccc92, 10);
109*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10] + 0xffeff47d, 15);
110*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[1] + 0x85845dd1, 21);
111*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[8] + 0x6fa87e4f, 6);
112*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15] + 0xfe2ce6e0, 10);
113*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[6] + 0xa3014314, 15);
114*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13] + 0x4e0811a1, 21);
115*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[4] + 0xf7537e82, 6);
116*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11] + 0xbd3af235, 10);
117*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[2] + 0x2ad7d2bb, 15);
118*1da177e4SLinus Torvalds 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[9] + 0xeb86d391, 21);
119*1da177e4SLinus Torvalds 
120*1da177e4SLinus Torvalds 	hash[0] += a;
121*1da177e4SLinus Torvalds 	hash[1] += b;
122*1da177e4SLinus Torvalds 	hash[2] += c;
123*1da177e4SLinus Torvalds 	hash[3] += d;
124*1da177e4SLinus Torvalds }
125*1da177e4SLinus Torvalds 
126*1da177e4SLinus Torvalds /* XXX: this stuff can be optimized */
127*1da177e4SLinus Torvalds static inline void le32_to_cpu_array(u32 *buf, unsigned int words)
128*1da177e4SLinus Torvalds {
129*1da177e4SLinus Torvalds 	while (words--) {
130*1da177e4SLinus Torvalds 		__le32_to_cpus(buf);
131*1da177e4SLinus Torvalds 		buf++;
132*1da177e4SLinus Torvalds 	}
133*1da177e4SLinus Torvalds }
134*1da177e4SLinus Torvalds 
135*1da177e4SLinus Torvalds static inline void cpu_to_le32_array(u32 *buf, unsigned int words)
136*1da177e4SLinus Torvalds {
137*1da177e4SLinus Torvalds 	while (words--) {
138*1da177e4SLinus Torvalds 		__cpu_to_le32s(buf);
139*1da177e4SLinus Torvalds 		buf++;
140*1da177e4SLinus Torvalds 	}
141*1da177e4SLinus Torvalds }
142*1da177e4SLinus Torvalds 
143*1da177e4SLinus Torvalds static inline void md5_transform_helper(struct md5_ctx *ctx)
144*1da177e4SLinus Torvalds {
145*1da177e4SLinus Torvalds 	le32_to_cpu_array(ctx->block, sizeof(ctx->block) / sizeof(u32));
146*1da177e4SLinus Torvalds 	md5_transform(ctx->hash, ctx->block);
147*1da177e4SLinus Torvalds }
148*1da177e4SLinus Torvalds 
149*1da177e4SLinus Torvalds static void md5_init(void *ctx)
150*1da177e4SLinus Torvalds {
151*1da177e4SLinus Torvalds 	struct md5_ctx *mctx = ctx;
152*1da177e4SLinus Torvalds 
153*1da177e4SLinus Torvalds 	mctx->hash[0] = 0x67452301;
154*1da177e4SLinus Torvalds 	mctx->hash[1] = 0xefcdab89;
155*1da177e4SLinus Torvalds 	mctx->hash[2] = 0x98badcfe;
156*1da177e4SLinus Torvalds 	mctx->hash[3] = 0x10325476;
157*1da177e4SLinus Torvalds 	mctx->byte_count = 0;
158*1da177e4SLinus Torvalds }
159*1da177e4SLinus Torvalds 
160*1da177e4SLinus Torvalds static void md5_update(void *ctx, const u8 *data, unsigned int len)
161*1da177e4SLinus Torvalds {
162*1da177e4SLinus Torvalds 	struct md5_ctx *mctx = ctx;
163*1da177e4SLinus Torvalds 	const u32 avail = sizeof(mctx->block) - (mctx->byte_count & 0x3f);
164*1da177e4SLinus Torvalds 
165*1da177e4SLinus Torvalds 	mctx->byte_count += len;
166*1da177e4SLinus Torvalds 
167*1da177e4SLinus Torvalds 	if (avail > len) {
168*1da177e4SLinus Torvalds 		memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
169*1da177e4SLinus Torvalds 		       data, len);
170*1da177e4SLinus Torvalds 		return;
171*1da177e4SLinus Torvalds 	}
172*1da177e4SLinus Torvalds 
173*1da177e4SLinus Torvalds 	memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
174*1da177e4SLinus Torvalds 	       data, avail);
175*1da177e4SLinus Torvalds 
176*1da177e4SLinus Torvalds 	md5_transform_helper(mctx);
177*1da177e4SLinus Torvalds 	data += avail;
178*1da177e4SLinus Torvalds 	len -= avail;
179*1da177e4SLinus Torvalds 
180*1da177e4SLinus Torvalds 	while (len >= sizeof(mctx->block)) {
181*1da177e4SLinus Torvalds 		memcpy(mctx->block, data, sizeof(mctx->block));
182*1da177e4SLinus Torvalds 		md5_transform_helper(mctx);
183*1da177e4SLinus Torvalds 		data += sizeof(mctx->block);
184*1da177e4SLinus Torvalds 		len -= sizeof(mctx->block);
185*1da177e4SLinus Torvalds 	}
186*1da177e4SLinus Torvalds 
187*1da177e4SLinus Torvalds 	memcpy(mctx->block, data, len);
188*1da177e4SLinus Torvalds }
189*1da177e4SLinus Torvalds 
190*1da177e4SLinus Torvalds static void md5_final(void *ctx, u8 *out)
191*1da177e4SLinus Torvalds {
192*1da177e4SLinus Torvalds 	struct md5_ctx *mctx = ctx;
193*1da177e4SLinus Torvalds 	const unsigned int offset = mctx->byte_count & 0x3f;
194*1da177e4SLinus Torvalds 	char *p = (char *)mctx->block + offset;
195*1da177e4SLinus Torvalds 	int padding = 56 - (offset + 1);
196*1da177e4SLinus Torvalds 
197*1da177e4SLinus Torvalds 	*p++ = 0x80;
198*1da177e4SLinus Torvalds 	if (padding < 0) {
199*1da177e4SLinus Torvalds 		memset(p, 0x00, padding + sizeof (u64));
200*1da177e4SLinus Torvalds 		md5_transform_helper(mctx);
201*1da177e4SLinus Torvalds 		p = (char *)mctx->block;
202*1da177e4SLinus Torvalds 		padding = 56;
203*1da177e4SLinus Torvalds 	}
204*1da177e4SLinus Torvalds 
205*1da177e4SLinus Torvalds 	memset(p, 0, padding);
206*1da177e4SLinus Torvalds 	mctx->block[14] = mctx->byte_count << 3;
207*1da177e4SLinus Torvalds 	mctx->block[15] = mctx->byte_count >> 29;
208*1da177e4SLinus Torvalds 	le32_to_cpu_array(mctx->block, (sizeof(mctx->block) -
209*1da177e4SLinus Torvalds 	                  sizeof(u64)) / sizeof(u32));
210*1da177e4SLinus Torvalds 	md5_transform(mctx->hash, mctx->block);
211*1da177e4SLinus Torvalds 	cpu_to_le32_array(mctx->hash, sizeof(mctx->hash) / sizeof(u32));
212*1da177e4SLinus Torvalds 	memcpy(out, mctx->hash, sizeof(mctx->hash));
213*1da177e4SLinus Torvalds 	memset(mctx, 0, sizeof(*mctx));
214*1da177e4SLinus Torvalds }
215*1da177e4SLinus Torvalds 
216*1da177e4SLinus Torvalds static struct crypto_alg alg = {
217*1da177e4SLinus Torvalds 	.cra_name	=	"md5",
218*1da177e4SLinus Torvalds 	.cra_flags	=	CRYPTO_ALG_TYPE_DIGEST,
219*1da177e4SLinus Torvalds 	.cra_blocksize	=	MD5_HMAC_BLOCK_SIZE,
220*1da177e4SLinus Torvalds 	.cra_ctxsize	=	sizeof(struct md5_ctx),
221*1da177e4SLinus Torvalds 	.cra_module	=	THIS_MODULE,
222*1da177e4SLinus Torvalds 	.cra_list	=	LIST_HEAD_INIT(alg.cra_list),
223*1da177e4SLinus Torvalds 	.cra_u		=	{ .digest = {
224*1da177e4SLinus Torvalds 	.dia_digestsize	=	MD5_DIGEST_SIZE,
225*1da177e4SLinus Torvalds 	.dia_init   	= 	md5_init,
226*1da177e4SLinus Torvalds 	.dia_update 	=	md5_update,
227*1da177e4SLinus Torvalds 	.dia_final  	=	md5_final } }
228*1da177e4SLinus Torvalds };
229*1da177e4SLinus Torvalds 
230*1da177e4SLinus Torvalds static int __init init(void)
231*1da177e4SLinus Torvalds {
232*1da177e4SLinus Torvalds 	return crypto_register_alg(&alg);
233*1da177e4SLinus Torvalds }
234*1da177e4SLinus Torvalds 
235*1da177e4SLinus Torvalds static void __exit fini(void)
236*1da177e4SLinus Torvalds {
237*1da177e4SLinus Torvalds 	crypto_unregister_alg(&alg);
238*1da177e4SLinus Torvalds }
239*1da177e4SLinus Torvalds 
240*1da177e4SLinus Torvalds module_init(init);
241*1da177e4SLinus Torvalds module_exit(fini);
242*1da177e4SLinus Torvalds 
243*1da177e4SLinus Torvalds MODULE_LICENSE("GPL");
244*1da177e4SLinus Torvalds MODULE_DESCRIPTION("MD5 Message Digest Algorithm");
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