src/gromacs/fileio/md5.c

   1 /*
   2  * This file is part of the GROMACS molecular simulation package.
   3  *
   4  * Copyright (c) 2009,2010,2011,2012,2014, by the GROMACS development team, led by
   5  * Mark Abraham, David van der Spoel, Berk Hess, and Erik Lindahl,
   6  * and including many others, as listed in the AUTHORS file in the
   7  * top-level source directory and at http://www.gromacs.org.
   8  *
   9  * GROMACS is free software; you can redistribute it and/or
  10  * modify it under the terms of the GNU Lesser General Public License
  11  * as published by the Free Software Foundation; either version 2.1
  12  * of the License, or (at your option) any later version.
  13  *
  14  * GROMACS is distributed in the hope that it will be useful,
  15  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  16  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU
  17  * Lesser General Public License for more details.
  18  *
  19  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
  20  * License along with GROMACS; if not, see
  21  * http://www.gnu.org/licenses, or write to the Free Software Foundation,
  22  * Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA  02110-1301  USA.
  23  *
  24  * If you want to redistribute modifications to GROMACS, please
  25  * consider that scientific software is very special. Version
  26  * control is crucial - bugs must be traceable. We will be happy to
  27  * consider code for inclusion in the official distribution, but
  28  * derived work must not be called official GROMACS. Details are found
  29  * in the README & COPYING files - if they are missing, get the
  30  * official version at http://www.gromacs.org.
  31  *
  32  * To help us fund GROMACS development, we humbly ask that you cite
  33  * the research papers on the package. Check out http://www.gromacs.org.
  34  */
  35 #ifdef HAVE_CONFIG_H
  36 #include <config.h>
  37 #endif
  38
  39 #ifdef GMX_INTEGER_BIG_ENDIAN
  40 #define ARCH_IS_BIG_ENDIAN 1
  41 #else
  42 #define ARCH_IS_BIG_ENDIAN 0
  43 #endif
  44
  45 /*
  46    Copyright (C) 1999, 2002 Aladdin Enterprises.  All rights reserved.
  47
  48    This software is provided 'as-is', without any express or implied
  49    warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
  50    arising from the use of this software.
  51
  52    Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
  53    including commercial applications, and to alter it and redistribute it
  54    freely, subject to the following restrictions:
  55
  56    1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not
  57      claim that you wrote the original software. If you use this software
  58      in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
  59      appreciated but is not required.
  60    2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not be
  61      misrepresented as being the original software.
  62    3. This notice may not be removed or altered from any source distribution.
  63
  64    L. Peter Deutsch
  65    ghost@aladdin.com
  66
  67  */
  68 /*
  69    Independent implementation of MD5 (RFC 1321).
  70
  71    This code implements the MD5 Algorithm defined in RFC 1321, whose
  72    text is available at
  73     http://www.ietf.org/rfc/rfc1321.txt
  74    The code is derived from the text of the RFC, including the test suite
  75    (section A.5) but excluding the rest of Appendix A.  It does not include
  76    any code or documentation that is identified in the RFC as being
  77    copyrighted.
  78
  79    The original and principal author of md5.c is L. Peter Deutsch
  80    <ghost@aladdin.com>.  Other authors are noted in the change history
  81    that follows (in reverse chronological order):
  82
  83    2002-04-13 lpd Clarified derivation from RFC 1321; now handles byte order
  84     either statically or dynamically; added missing #include <string.h>
  85     in library.
  86    2002-03-11 lpd Corrected argument list for main(), and added int return
  87     type, in test program and T value program.
  88    2002-02-21 lpd Added missing #include <stdio.h> in test program.
  89    2000-07-03 lpd Patched to eliminate warnings about "constant is
  90     unsigned in ANSI C, signed in traditional"; made test program
  91     self-checking.
  92    1999-11-04 lpd Edited comments slightly for automatic TOC extraction.
  93    1999-10-18 lpd Fixed typo in header comment (ansi2knr rather than md5).
  94    1999-05-03 lpd Original version.
  95  */
  96
  97 #include "md5.h"
  98 #include <string.h>
  99
 100 #undef BYTE_ORDER   /* 1 = big-endian, -1 = little-endian, 0 = unknown */
 101 #ifdef ARCH_IS_BIG_ENDIAN
 102 #  define BYTE_ORDER (ARCH_IS_BIG_ENDIAN ? 1 : -1)
 103 #else
 104 #  define BYTE_ORDER 0
 105 #endif
 106
 107 #define T_MASK ((md5_word_t) ~0)
 108 #define T1 /* 0xd76aa478 */ (T_MASK ^ 0x28955b87)
 109 #define T2 /* 0xe8c7b756 */ (T_MASK ^ 0x173848a9)
 110 #define T3    0x242070db
 111 #define T4 /* 0xc1bdceee */ (T_MASK ^ 0x3e423111)
 112 #define T5 /* 0xf57c0faf */ (T_MASK ^ 0x0a83f050)
 113 #define T6    0x4787c62a
 114 #define T7 /* 0xa8304613 */ (T_MASK ^ 0x57cfb9ec)
 115 #define T8 /* 0xfd469501 */ (T_MASK ^ 0x02b96afe)
 116 #define T9    0x698098d8
 117 #define T10 /* 0x8b44f7af */ (T_MASK ^ 0x74bb0850)
 118 #define T11 /* 0xffff5bb1 */ (T_MASK ^ 0x0000a44e)
 119 #define T12 /* 0x895cd7be */ (T_MASK ^ 0x76a32841)
 120 #define T13    0x6b901122
 121 #define T14 /* 0xfd987193 */ (T_MASK ^ 0x02678e6c)
 122 #define T15 /* 0xa679438e */ (T_MASK ^ 0x5986bc71)
 123 #define T16    0x49b40821
 124 #define T17 /* 0xf61e2562 */ (T_MASK ^ 0x09e1da9d)
 125 #define T18 /* 0xc040b340 */ (T_MASK ^ 0x3fbf4cbf)
 126 #define T19    0x265e5a51
 127 #define T20 /* 0xe9b6c7aa */ (T_MASK ^ 0x16493855)
 128 #define T21 /* 0xd62f105d */ (T_MASK ^ 0x29d0efa2)
 129 #define T22    0x02441453
 130 #define T23 /* 0xd8a1e681 */ (T_MASK ^ 0x275e197e)
 131 #define T24 /* 0xe7d3fbc8 */ (T_MASK ^ 0x182c0437)
 132 #define T25    0x21e1cde6
 133 #define T26 /* 0xc33707d6 */ (T_MASK ^ 0x3cc8f829)
 134 #define T27 /* 0xf4d50d87 */ (T_MASK ^ 0x0b2af278)
 135 #define T28    0x455a14ed
 136 #define T29 /* 0xa9e3e905 */ (T_MASK ^ 0x561c16fa)
 137 #define T30 /* 0xfcefa3f8 */ (T_MASK ^ 0x03105c07)
 138 #define T31    0x676f02d9
 139 #define T32 /* 0x8d2a4c8a */ (T_MASK ^ 0x72d5b375)
 140 #define T33 /* 0xfffa3942 */ (T_MASK ^ 0x0005c6bd)
 141 #define T34 /* 0x8771f681 */ (T_MASK ^ 0x788e097e)
 142 #define T35    0x6d9d6122
 143 #define T36 /* 0xfde5380c */ (T_MASK ^ 0x021ac7f3)
 144 #define T37 /* 0xa4beea44 */ (T_MASK ^ 0x5b4115bb)
 145 #define T38    0x4bdecfa9
 146 #define T39 /* 0xf6bb4b60 */ (T_MASK ^ 0x0944b49f)
 147 #define T40 /* 0xbebfbc70 */ (T_MASK ^ 0x4140438f)
 148 #define T41    0x289b7ec6
 149 #define T42 /* 0xeaa127fa */ (T_MASK ^ 0x155ed805)
 150 #define T43 /* 0xd4ef3085 */ (T_MASK ^ 0x2b10cf7a)
 151 #define T44    0x04881d05
 152 #define T45 /* 0xd9d4d039 */ (T_MASK ^ 0x262b2fc6)
 153 #define T46 /* 0xe6db99e5 */ (T_MASK ^ 0x1924661a)
 154 #define T47    0x1fa27cf8
 155 #define T48 /* 0xc4ac5665 */ (T_MASK ^ 0x3b53a99a)
 156 #define T49 /* 0xf4292244 */ (T_MASK ^ 0x0bd6ddbb)
 157 #define T50    0x432aff97
 158 #define T51 /* 0xab9423a7 */ (T_MASK ^ 0x546bdc58)
 159 #define T52 /* 0xfc93a039 */ (T_MASK ^ 0x036c5fc6)
 160 #define T53    0x655b59c3
 161 #define T54 /* 0x8f0ccc92 */ (T_MASK ^ 0x70f3336d)
 162 #define T55 /* 0xffeff47d */ (T_MASK ^ 0x00100b82)
 163 #define T56 /* 0x85845dd1 */ (T_MASK ^ 0x7a7ba22e)
 164 #define T57    0x6fa87e4f
 165 #define T58 /* 0xfe2ce6e0 */ (T_MASK ^ 0x01d3191f)
 166 #define T59 /* 0xa3014314 */ (T_MASK ^ 0x5cfebceb)
 167 #define T60    0x4e0811a1
 168 #define T61 /* 0xf7537e82 */ (T_MASK ^ 0x08ac817d)
 169 #define T62 /* 0xbd3af235 */ (T_MASK ^ 0x42c50dca)
 170 #define T63    0x2ad7d2bb
 171 #define T64 /* 0xeb86d391 */ (T_MASK ^ 0x14792c6e)
 172
 173
 174 static void
 175 md5_process(md5_state_t *pms, const md5_byte_t *data /*[64]*/)
 176 {
 177     md5_word_t
 178                a = pms->abcd[0], b = pms->abcd[1],
 179         c        = pms->abcd[2], d = pms->abcd[3];
 180     md5_word_t t;
 181 #if BYTE_ORDER > 0
 182     /* Define storage only for big-endian CPUs. */
 183     md5_word_t X[16];
 184 #else
 185     /* Define storage for little-endian or both types of CPUs. */
 186     md5_word_t        xbuf[16];
 187     /* cppcheck-suppress unassignedVariable */
 188     const md5_word_t *X;
 189 #endif
 190
 191     {
 192 #if BYTE_ORDER == 0
 193         /*
 194          * Determine dynamically whether this is a big-endian or
 195          * little-endian machine, since we can use a more efficient
 196          * algorithm on the latter.
 197          */
 198         static const int w = 1;
 199
 200         if (*((const md5_byte_t *)&w)) /* dynamic little-endian */
 201 #endif
 202 #if BYTE_ORDER <= 0                    /* little-endian */
 203         {
 204             /*
 205              * On little-endian machines, we can process properly aligned
 206              * data without copying it.
 207              */
 208             if (!((data - (const md5_byte_t *)0) & 3))
 209             {
 210                 /* data are properly aligned */
 211                 X = (const md5_word_t *)data;
 212             }
 213             else
 214             {
 215                 /* not aligned */
 216                 memcpy(xbuf, data, 64);
 217                 X = xbuf;
 218             }
 219         }
 220 #endif
 221 #if BYTE_ORDER == 0
 222         else        /* dynamic big-endian */
 223 #endif
 224 #if BYTE_ORDER >= 0 /* big-endian */
 225         {
 226             /*
 227              * On big-endian machines, we must arrange the bytes in the
 228              * right order.
 229              */
 230             const md5_byte_t *xp = data;
 231             int               i;
 232
 233 #  if BYTE_ORDER == 0
 234             X = xbuf;   /* (dynamic only) */
 235 #  else
 236 #    define xbuf X      /* (static only) */
 237 #  endif
 238             for (i = 0; i < 16; ++i, xp += 4)
 239             {
 240                 xbuf[i] = xp[0] + (xp[1] << 8) + (xp[2] << 16) + (xp[3] << 24);
 241             }
 242         }
 243 #endif
 244     }
 245
 246 #define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32 - (n))))
 247
 248     /* Round 1. */
 249     /* Let [abcd k s i] denote the operation
 250        a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
 251 #define F(x, y, z) (((x) & (y)) | (~(x) & (z)))
 252 #define SET(a, b, c, d, k, s, Ti) \
 253     t = a + F(b, c, d) + X[k] + Ti; \
 254     a = ROTATE_LEFT(t, s) + b
 255     /* Do the following 16 operations. */
 256     SET(a, b, c, d,  0,  7,  T1);
 257     SET(d, a, b, c,  1, 12,  T2);
 258     SET(c, d, a, b,  2, 17,  T3);
 259     SET(b, c, d, a,  3, 22,  T4);
 260     SET(a, b, c, d,  4,  7,  T5);
 261     SET(d, a, b, c,  5, 12,  T6);
 262     SET(c, d, a, b,  6, 17,  T7);
 263     SET(b, c, d, a,  7, 22,  T8);
 264     SET(a, b, c, d,  8,  7,  T9);
 265     SET(d, a, b, c,  9, 12, T10);
 266     SET(c, d, a, b, 10, 17, T11);
 267     SET(b, c, d, a, 11, 22, T12);
 268     SET(a, b, c, d, 12,  7, T13);
 269     SET(d, a, b, c, 13, 12, T14);
 270     SET(c, d, a, b, 14, 17, T15);
 271     SET(b, c, d, a, 15, 22, T16);
 272 #undef SET
 273
 274     /* Round 2. */
 275     /* Let [abcd k s i] denote the operation
 276          a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
 277 #define G(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & ~(z)))
 278 #define SET(a, b, c, d, k, s, Ti) \
 279     t = a + G(b, c, d) + X[k] + Ti; \
 280     a = ROTATE_LEFT(t, s) + b
 281     /* Do the following 16 operations. */
 282     SET(a, b, c, d,  1,  5, T17);
 283     SET(d, a, b, c,  6,  9, T18);
 284     SET(c, d, a, b, 11, 14, T19);
 285     SET(b, c, d, a,  0, 20, T20);
 286     SET(a, b, c, d,  5,  5, T21);
 287     SET(d, a, b, c, 10,  9, T22);
 288     SET(c, d, a, b, 15, 14, T23);
 289     SET(b, c, d, a,  4, 20, T24);
 290     SET(a, b, c, d,  9,  5, T25);
 291     SET(d, a, b, c, 14,  9, T26);
 292     SET(c, d, a, b,  3, 14, T27);
 293     SET(b, c, d, a,  8, 20, T28);
 294     SET(a, b, c, d, 13,  5, T29);
 295     SET(d, a, b, c,  2,  9, T30);
 296     SET(c, d, a, b,  7, 14, T31);
 297     SET(b, c, d, a, 12, 20, T32);
 298 #undef SET
 299
 300     /* Round 3. */
 301     /* Let [abcd k s t] denote the operation
 302          a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
 303 #define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
 304 #define SET(a, b, c, d, k, s, Ti) \
 305     t = a + H(b, c, d) + X[k] + Ti; \
 306     a = ROTATE_LEFT(t, s) + b
 307     /* Do the following 16 operations. */
 308     SET(a, b, c, d,  5,  4, T33);
 309     SET(d, a, b, c,  8, 11, T34);
 310     SET(c, d, a, b, 11, 16, T35);
 311     SET(b, c, d, a, 14, 23, T36);
 312     SET(a, b, c, d,  1,  4, T37);
 313     SET(d, a, b, c,  4, 11, T38);
 314     SET(c, d, a, b,  7, 16, T39);
 315     SET(b, c, d, a, 10, 23, T40);
 316     SET(a, b, c, d, 13,  4, T41);
 317     SET(d, a, b, c,  0, 11, T42);
 318     SET(c, d, a, b,  3, 16, T43);
 319     SET(b, c, d, a,  6, 23, T44);
 320     SET(a, b, c, d,  9,  4, T45);
 321     SET(d, a, b, c, 12, 11, T46);
 322     SET(c, d, a, b, 15, 16, T47);
 323     SET(b, c, d, a,  2, 23, T48);
 324 #undef SET
 325
 326     /* Round 4. */
 327     /* Let [abcd k s t] denote the operation
 328          a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
 329 #define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | ~(z)))
 330 #define SET(a, b, c, d, k, s, Ti) \
 331     t = a + I(b, c, d) + X[k] + Ti; \
 332     a = ROTATE_LEFT(t, s) + b
 333     /* Do the following 16 operations. */
 334     SET(a, b, c, d,  0,  6, T49);
 335     SET(d, a, b, c,  7, 10, T50);
 336     SET(c, d, a, b, 14, 15, T51);
 337     SET(b, c, d, a,  5, 21, T52);
 338     SET(a, b, c, d, 12,  6, T53);
 339     SET(d, a, b, c,  3, 10, T54);
 340     SET(c, d, a, b, 10, 15, T55);
 341     SET(b, c, d, a,  1, 21, T56);
 342     SET(a, b, c, d,  8,  6, T57);
 343     SET(d, a, b, c, 15, 10, T58);
 344     SET(c, d, a, b,  6, 15, T59);
 345     SET(b, c, d, a, 13, 21, T60);
 346     SET(a, b, c, d,  4,  6, T61);
 347     SET(d, a, b, c, 11, 10, T62);
 348     SET(c, d, a, b,  2, 15, T63);
 349     SET(b, c, d, a,  9, 21, T64);
 350 #undef SET
 351
 352     /* Then perform the following additions. (That is increment each
 353        of the four registers by the value it had before this block
 354        was started.) */
 355     pms->abcd[0] += a;
 356     pms->abcd[1] += b;
 357     pms->abcd[2] += c;
 358     pms->abcd[3] += d;
 359 }
 360
 361 void
 362 md5_init(md5_state_t *pms)
 363 {
 364     pms->count[0] = pms->count[1] = 0;
 365     pms->abcd[0]  = 0x67452301;
 366     pms->abcd[1]  = /*0xefcdab89*/ T_MASK ^ 0x10325476;
 367     pms->abcd[2]  = /*0x98badcfe*/ T_MASK ^ 0x67452301;
 368     pms->abcd[3]  = 0x10325476;
 369 }
 370
 371 void
 372 md5_append(md5_state_t *pms, const md5_byte_t *data, int nbytes)
 373 {
 374     const md5_byte_t *p = data;
 375     int left            = nbytes;
 376     int offset          = (pms->count[0] >> 3) & 63;
 377     md5_word_t nbits    = (md5_word_t)(nbytes << 3);
 378
 379     if (nbytes <= 0)
 380     {
 381         return;
 382     }
 383
 384     /* Update the message length. */
 385     pms->count[1] += nbytes >> 29;
 386     pms->count[0] += nbits;
 387     if (pms->count[0] < nbits)
 388     {
 389         pms->count[1]++;
 390     }
 391
 392     /* Process an initial partial block. */
 393     if (offset)
 394     {
 395         int copy = (offset + nbytes > 64 ? 64 - offset : nbytes);
 396
 397         memcpy(pms->buf + offset, p, copy);
 398         if (offset + copy < 64)
 399         {
 400             return;
 401         }
 402         p    += copy;
 403         left -= copy;
 404         md5_process(pms, pms->buf);
 405     }
 406
 407     /* Process full blocks. */
 408     for (; left >= 64; p += 64, left -= 64)
 409     {
 410         md5_process(pms, p);
 411     }
 412
 413     /* Process a final partial block. */
 414     if (left)
 415     {
 416         memcpy(pms->buf, p, left);
 417     }
 418 }
 419
 420 void
 421 md5_finish(md5_state_t *pms, md5_byte_t digest[16])
 422 {
 423     static const md5_byte_t pad[64] = {
 424         0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 425         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 426         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 427         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 428     };
 429     md5_byte_t data[8];
 430     int i;
 431
 432     /* Save the length before padding. */
 433     for (i = 0; i < 8; ++i)
 434     {
 435         data[i] = (md5_byte_t)(pms->count[i >> 2] >> ((i & 3) << 3));
 436     }
 437     /* Pad to 56 bytes mod 64. */
 438     md5_append(pms, pad, ((55 - (pms->count[0] >> 3)) & 63) + 1);
 439     /* Append the length. */
 440     md5_append(pms, data, 8);
 441     for (i = 0; i < 16; ++i)
 442     {
 443         digest[i] = (md5_byte_t)(pms->abcd[i >> 2] >> ((i & 3) << 3));
 444     }
 445 }