xref: /openbmc/linux/crypto/md5.c (revision 1c2dd16a)
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 #define MD5_DIGEST_WORDS 4
27 #define MD5_MESSAGE_BYTES 64
28 
29 const u8 md5_zero_message_hash[MD5_DIGEST_SIZE] = {
30 	0xd4, 0x1d, 0x8c, 0xd9, 0x8f, 0x00, 0xb2, 0x04,
31 	0xe9, 0x80, 0x09, 0x98, 0xec, 0xf8, 0x42, 0x7e,
32 };
33 EXPORT_SYMBOL_GPL(md5_zero_message_hash);
34 
35 /* XXX: this stuff can be optimized */
36 static inline void le32_to_cpu_array(u32 *buf, unsigned int words)
37 {
38 	while (words--) {
39 		__le32_to_cpus(buf);
40 		buf++;
41 	}
42 }
43 
44 static inline void cpu_to_le32_array(u32 *buf, unsigned int words)
45 {
46 	while (words--) {
47 		__cpu_to_le32s(buf);
48 		buf++;
49 	}
50 }
51 
52 #define F1(x, y, z)	(z ^ (x & (y ^ z)))
53 #define F2(x, y, z)	F1(z, x, y)
54 #define F3(x, y, z)	(x ^ y ^ z)
55 #define F4(x, y, z)	(y ^ (x | ~z))
56 
57 #define MD5STEP(f, w, x, y, z, in, s) \
58 	(w += f(x, y, z) + in, w = (w<<s | w>>(32-s)) + x)
59 
60 static void md5_transform(__u32 *hash, __u32 const *in)
61 {
62 	u32 a, b, c, d;
63 
64 	a = hash[0];
65 	b = hash[1];
66 	c = hash[2];
67 	d = hash[3];
68 
69 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[0] + 0xd76aa478, 7);
70 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[1] + 0xe8c7b756, 12);
71 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[2] + 0x242070db, 17);
72 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[3] + 0xc1bdceee, 22);
73 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[4] + 0xf57c0faf, 7);
74 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[5] + 0x4787c62a, 12);
75 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[6] + 0xa8304613, 17);
76 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[7] + 0xfd469501, 22);
77 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[8] + 0x698098d8, 7);
78 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[9] + 0x8b44f7af, 12);
79 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10] + 0xffff5bb1, 17);
80 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11] + 0x895cd7be, 22);
81 	MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12] + 0x6b901122, 7);
82 	MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13] + 0xfd987193, 12);
83 	MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14] + 0xa679438e, 17);
84 	MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15] + 0x49b40821, 22);
85 
86 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[1] + 0xf61e2562, 5);
87 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[6] + 0xc040b340, 9);
88 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x265e5a51, 14);
89 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[0] + 0xe9b6c7aa, 20);
90 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[5] + 0xd62f105d, 5);
91 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10] + 0x02441453, 9);
92 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15] + 0xd8a1e681, 14);
93 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[4] + 0xe7d3fbc8, 20);
94 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[9] + 0x21e1cde6, 5);
95 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14] + 0xc33707d6, 9);
96 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[3] + 0xf4d50d87, 14);
97 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[8] + 0x455a14ed, 20);
98 	MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13] + 0xa9e3e905, 5);
99 	MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[2] + 0xfcefa3f8, 9);
100 	MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[7] + 0x676f02d9, 14);
101 	MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x8d2a4c8a, 20);
102 
103 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[5] + 0xfffa3942, 4);
104 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[8] + 0x8771f681, 11);
105 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11] + 0x6d9d6122, 16);
106 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0xfde5380c, 23);
107 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[1] + 0xa4beea44, 4);
108 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[4] + 0x4bdecfa9, 11);
109 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[7] + 0xf6bb4b60, 16);
110 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10] + 0xbebfbc70, 23);
111 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13] + 0x289b7ec6, 4);
112 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[0] + 0xeaa127fa, 11);
113 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[3] + 0xd4ef3085, 16);
114 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[6] + 0x04881d05, 23);
115 	MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[9] + 0xd9d4d039, 4);
116 	MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12] + 0xe6db99e5, 11);
117 	MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15] + 0x1fa27cf8, 16);
118 	MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[2] + 0xc4ac5665, 23);
119 
120 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[0] + 0xf4292244, 6);
121 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[7] + 0x432aff97, 10);
122 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14] + 0xab9423a7, 15);
123 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[5] + 0xfc93a039, 21);
124 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12] + 0x655b59c3, 6);
125 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[3] + 0x8f0ccc92, 10);
126 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10] + 0xffeff47d, 15);
127 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[1] + 0x85845dd1, 21);
128 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[8] + 0x6fa87e4f, 6);
129 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15] + 0xfe2ce6e0, 10);
130 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[6] + 0xa3014314, 15);
131 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13] + 0x4e0811a1, 21);
132 	MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[4] + 0xf7537e82, 6);
133 	MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11] + 0xbd3af235, 10);
134 	MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[2] + 0x2ad7d2bb, 15);
135 	MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[9] + 0xeb86d391, 21);
136 
137 	hash[0] += a;
138 	hash[1] += b;
139 	hash[2] += c;
140 	hash[3] += d;
141 }
142 
143 static inline void md5_transform_helper(struct md5_state *ctx)
144 {
145 	le32_to_cpu_array(ctx->block, sizeof(ctx->block) / sizeof(u32));
146 	md5_transform(ctx->hash, ctx->block);
147 }
148 
149 static int md5_init(struct shash_desc *desc)
150 {
151 	struct md5_state *mctx = shash_desc_ctx(desc);
152 
153 	mctx->hash[0] = MD5_H0;
154 	mctx->hash[1] = MD5_H1;
155 	mctx->hash[2] = MD5_H2;
156 	mctx->hash[3] = MD5_H3;
157 	mctx->byte_count = 0;
158 
159 	return 0;
160 }
161 
162 static int md5_update(struct shash_desc *desc, const u8 *data, unsigned int len)
163 {
164 	struct md5_state *mctx = shash_desc_ctx(desc);
165 	const u32 avail = sizeof(mctx->block) - (mctx->byte_count & 0x3f);
166 
167 	mctx->byte_count += len;
168 
169 	if (avail > len) {
170 		memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
171 		       data, len);
172 		return 0;
173 	}
174 
175 	memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
176 	       data, avail);
177 
178 	md5_transform_helper(mctx);
179 	data += avail;
180 	len -= avail;
181 
182 	while (len >= sizeof(mctx->block)) {
183 		memcpy(mctx->block, data, sizeof(mctx->block));
184 		md5_transform_helper(mctx);
185 		data += sizeof(mctx->block);
186 		len -= sizeof(mctx->block);
187 	}
188 
189 	memcpy(mctx->block, data, len);
190 
191 	return 0;
192 }
193 
194 static int md5_final(struct shash_desc *desc, u8 *out)
195 {
196 	struct md5_state *mctx = shash_desc_ctx(desc);
197 	const unsigned int offset = mctx->byte_count & 0x3f;
198 	char *p = (char *)mctx->block + offset;
199 	int padding = 56 - (offset + 1);
200 
201 	*p++ = 0x80;
202 	if (padding < 0) {
203 		memset(p, 0x00, padding + sizeof (u64));
204 		md5_transform_helper(mctx);
205 		p = (char *)mctx->block;
206 		padding = 56;
207 	}
208 
209 	memset(p, 0, padding);
210 	mctx->block[14] = mctx->byte_count << 3;
211 	mctx->block[15] = mctx->byte_count >> 29;
212 	le32_to_cpu_array(mctx->block, (sizeof(mctx->block) -
213 	                  sizeof(u64)) / sizeof(u32));
214 	md5_transform(mctx->hash, mctx->block);
215 	cpu_to_le32_array(mctx->hash, sizeof(mctx->hash) / sizeof(u32));
216 	memcpy(out, mctx->hash, sizeof(mctx->hash));
217 	memset(mctx, 0, sizeof(*mctx));
218 
219 	return 0;
220 }
221 
222 static int md5_export(struct shash_desc *desc, void *out)
223 {
224 	struct md5_state *ctx = shash_desc_ctx(desc);
225 
226 	memcpy(out, ctx, sizeof(*ctx));
227 	return 0;
228 }
229 
230 static int md5_import(struct shash_desc *desc, const void *in)
231 {
232 	struct md5_state *ctx = shash_desc_ctx(desc);
233 
234 	memcpy(ctx, in, sizeof(*ctx));
235 	return 0;
236 }
237 
238 static struct shash_alg alg = {
239 	.digestsize	=	MD5_DIGEST_SIZE,
240 	.init		=	md5_init,
241 	.update		=	md5_update,
242 	.final		=	md5_final,
243 	.export		=	md5_export,
244 	.import		=	md5_import,
245 	.descsize	=	sizeof(struct md5_state),
246 	.statesize	=	sizeof(struct md5_state),
247 	.base		=	{
248 		.cra_name	=	"md5",
249 		.cra_flags	=	CRYPTO_ALG_TYPE_SHASH,
250 		.cra_blocksize	=	MD5_HMAC_BLOCK_SIZE,
251 		.cra_module	=	THIS_MODULE,
252 	}
253 };
254 
255 static int __init md5_mod_init(void)
256 {
257 	return crypto_register_shash(&alg);
258 }
259 
260 static void __exit md5_mod_fini(void)
261 {
262 	crypto_unregister_shash(&alg);
263 }
264 
265 module_init(md5_mod_init);
266 module_exit(md5_mod_fini);
267 
268 MODULE_LICENSE("GPL");
269 MODULE_DESCRIPTION("MD5 Message Digest Algorithm");
270 MODULE_ALIAS_CRYPTO("md5");
271