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 /* This software has been altered by GROMACS for its use, including
  36  * the use of GMX_INTEGER_BIG_ENDIAN, and the renaming of the
  37  * functions md5_init, md5_append and md5_finish to have a gmx_ prefix
  38  * (to avoid name clashes). */
  39 #include "gmxpre.h"
  40
  41 #include "config.h"
  42
  43 #ifdef GMX_INTEGER_BIG_ENDIAN
  44 #define ARCH_IS_BIG_ENDIAN 1
  45 #else
  46 #define ARCH_IS_BIG_ENDIAN 0
  47 #endif
  48
  49 /*
  50    Copyright (C) 1999, 2002 Aladdin Enterprises.  All rights reserved.
  51
  52    This software is provided 'as-is', without any express or implied
  53    warranty.  In no event will the authors be held liable for any damages
  54    arising from the use of this software.
  55
  56    Permission is granted to anyone to use this software for any purpose,
  57    including commercial applications, and to alter it and redistribute it
  58    freely, subject to the following restrictions:
  59
  60    1. The origin of this software must not be misrepresented; you must not
  61      claim that you wrote the original software. If you use this software
  62      in a product, an acknowledgment in the product documentation would be
  63      appreciated but is not required.
  64    2. Altered source versions must be plainly marked as such, and must not be
  65      misrepresented as being the original software.
  66    3. This notice may not be removed or altered from any source distribution.
  67
  68    L. Peter Deutsch
  69    ghost@aladdin.com
  70
  71  */
  72 /*
  73    Independent implementation of MD5 (RFC 1321).
  74
  75    This code implements the MD5 Algorithm defined in RFC 1321, whose
  76    text is available at
  77     http://www.ietf.org/rfc/rfc1321.txt
  78    The code is derived from the text of the RFC, including the test suite
  79    (section A.5) but excluding the rest of Appendix A.  It does not include
  80    any code or documentation that is identified in the RFC as being
  81    copyrighted.
  82
  83    The original and principal author of md5.c is L. Peter Deutsch
  84    <ghost@aladdin.com>.  Other authors are noted in the change history
  85    that follows (in reverse chronological order):
  86
  87    2002-04-13 lpd Clarified derivation from RFC 1321; now handles byte order
  88     either statically or dynamically; added missing #include <string.h>
  89     in library.
  90    2002-03-11 lpd Corrected argument list for main(), and added int return
  91     type, in test program and T value program.
  92    2002-02-21 lpd Added missing #include <stdio.h> in test program.
  93    2000-07-03 lpd Patched to eliminate warnings about "constant is
  94     unsigned in ANSI C, signed in traditional"; made test program
  95     self-checking.
  96    1999-11-04 lpd Edited comments slightly for automatic TOC extraction.
  97    1999-10-18 lpd Fixed typo in header comment (ansi2knr rather than md5).
  98    1999-05-03 lpd Original version.
  99  */
 100
 101 #include "md5.h"
 102
 103 #include <string.h>
 104
 105 #undef BYTE_ORDER   /* 1 = big-endian, -1 = little-endian, 0 = unknown */
 106 #ifdef ARCH_IS_BIG_ENDIAN
 107 #  define BYTE_ORDER (ARCH_IS_BIG_ENDIAN ? 1 : -1)
 108 #else
 109 #  define BYTE_ORDER 0
 110 #endif
 111
 112 #define T_MASK ((md5_word_t) ~0)
 113 #define T1 /* 0xd76aa478 */ (T_MASK ^ 0x28955b87)
 114 #define T2 /* 0xe8c7b756 */ (T_MASK ^ 0x173848a9)
 115 #define T3    0x242070db
 116 #define T4 /* 0xc1bdceee */ (T_MASK ^ 0x3e423111)
 117 #define T5 /* 0xf57c0faf */ (T_MASK ^ 0x0a83f050)
 118 #define T6    0x4787c62a
 119 #define T7 /* 0xa8304613 */ (T_MASK ^ 0x57cfb9ec)
 120 #define T8 /* 0xfd469501 */ (T_MASK ^ 0x02b96afe)
 121 #define T9    0x698098d8
 122 #define T10 /* 0x8b44f7af */ (T_MASK ^ 0x74bb0850)
 123 #define T11 /* 0xffff5bb1 */ (T_MASK ^ 0x0000a44e)
 124 #define T12 /* 0x895cd7be */ (T_MASK ^ 0x76a32841)
 125 #define T13    0x6b901122
 126 #define T14 /* 0xfd987193 */ (T_MASK ^ 0x02678e6c)
 127 #define T15 /* 0xa679438e */ (T_MASK ^ 0x5986bc71)
 128 #define T16    0x49b40821
 129 #define T17 /* 0xf61e2562 */ (T_MASK ^ 0x09e1da9d)
 130 #define T18 /* 0xc040b340 */ (T_MASK ^ 0x3fbf4cbf)
 131 #define T19    0x265e5a51
 132 #define T20 /* 0xe9b6c7aa */ (T_MASK ^ 0x16493855)
 133 #define T21 /* 0xd62f105d */ (T_MASK ^ 0x29d0efa2)
 134 #define T22    0x02441453
 135 #define T23 /* 0xd8a1e681 */ (T_MASK ^ 0x275e197e)
 136 #define T24 /* 0xe7d3fbc8 */ (T_MASK ^ 0x182c0437)
 137 #define T25    0x21e1cde6
 138 #define T26 /* 0xc33707d6 */ (T_MASK ^ 0x3cc8f829)
 139 #define T27 /* 0xf4d50d87 */ (T_MASK ^ 0x0b2af278)
 140 #define T28    0x455a14ed
 141 #define T29 /* 0xa9e3e905 */ (T_MASK ^ 0x561c16fa)
 142 #define T30 /* 0xfcefa3f8 */ (T_MASK ^ 0x03105c07)
 143 #define T31    0x676f02d9
 144 #define T32 /* 0x8d2a4c8a */ (T_MASK ^ 0x72d5b375)
 145 #define T33 /* 0xfffa3942 */ (T_MASK ^ 0x0005c6bd)
 146 #define T34 /* 0x8771f681 */ (T_MASK ^ 0x788e097e)
 147 #define T35    0x6d9d6122
 148 #define T36 /* 0xfde5380c */ (T_MASK ^ 0x021ac7f3)
 149 #define T37 /* 0xa4beea44 */ (T_MASK ^ 0x5b4115bb)
 150 #define T38    0x4bdecfa9
 151 #define T39 /* 0xf6bb4b60 */ (T_MASK ^ 0x0944b49f)
 152 #define T40 /* 0xbebfbc70 */ (T_MASK ^ 0x4140438f)
 153 #define T41    0x289b7ec6
 154 #define T42 /* 0xeaa127fa */ (T_MASK ^ 0x155ed805)
 155 #define T43 /* 0xd4ef3085 */ (T_MASK ^ 0x2b10cf7a)
 156 #define T44    0x04881d05
 157 #define T45 /* 0xd9d4d039 */ (T_MASK ^ 0x262b2fc6)
 158 #define T46 /* 0xe6db99e5 */ (T_MASK ^ 0x1924661a)
 159 #define T47    0x1fa27cf8
 160 #define T48 /* 0xc4ac5665 */ (T_MASK ^ 0x3b53a99a)
 161 #define T49 /* 0xf4292244 */ (T_MASK ^ 0x0bd6ddbb)
 162 #define T50    0x432aff97
 163 #define T51 /* 0xab9423a7 */ (T_MASK ^ 0x546bdc58)
 164 #define T52 /* 0xfc93a039 */ (T_MASK ^ 0x036c5fc6)
 165 #define T53    0x655b59c3
 166 #define T54 /* 0x8f0ccc92 */ (T_MASK ^ 0x70f3336d)
 167 #define T55 /* 0xffeff47d */ (T_MASK ^ 0x00100b82)
 168 #define T56 /* 0x85845dd1 */ (T_MASK ^ 0x7a7ba22e)
 169 #define T57    0x6fa87e4f
 170 #define T58 /* 0xfe2ce6e0 */ (T_MASK ^ 0x01d3191f)
 171 #define T59 /* 0xa3014314 */ (T_MASK ^ 0x5cfebceb)
 172 #define T60    0x4e0811a1
 173 #define T61 /* 0xf7537e82 */ (T_MASK ^ 0x08ac817d)
 174 #define T62 /* 0xbd3af235 */ (T_MASK ^ 0x42c50dca)
 175 #define T63    0x2ad7d2bb
 176 #define T64 /* 0xeb86d391 */ (T_MASK ^ 0x14792c6e)
 177
 178
 179 static void
 180 md5_process(md5_state_t *pms, const md5_byte_t *data /*[64]*/)
 181 {
 182     md5_word_t
 183                a = pms->abcd[0], b = pms->abcd[1],
 184         c        = pms->abcd[2], d = pms->abcd[3];
 185     md5_word_t t;
 186 #if BYTE_ORDER > 0
 187     /* Define storage only for big-endian CPUs. */
 188     md5_word_t X[16];
 189 #else
 190     /* Define storage for little-endian or both types of CPUs. */
 191     md5_word_t        xbuf[16];
 192     const md5_word_t *X;
 193 #endif
 194
 195     {
 196 #if BYTE_ORDER == 0
 197         /*
 198          * Determine dynamically whether this is a big-endian or
 199          * little-endian machine, since we can use a more efficient
 200          * algorithm on the latter.
 201          */
 202         static const int w = 1;
 203
 204         if (*((const md5_byte_t *)&w)) /* dynamic little-endian */
 205 #endif
 206 #if BYTE_ORDER <= 0                    /* little-endian */
 207         {
 208             /*
 209              * On little-endian machines, we can process properly aligned
 210              * data without copying it.
 211              */
 212             if (!((data - (const md5_byte_t *)0) & 3))
 213             {
 214                 /* data are properly aligned */
 215                 X = (const md5_word_t *)data;
 216             }
 217             else
 218             {
 219                 /* not aligned */
 220                 memcpy(xbuf, data, 64);
 221                 X = xbuf;
 222             }
 223         }
 224 #endif
 225 #if BYTE_ORDER == 0
 226         else        /* dynamic big-endian */
 227 #endif
 228 #if BYTE_ORDER >= 0 /* big-endian */
 229         {
 230             /*
 231              * On big-endian machines, we must arrange the bytes in the
 232              * right order.
 233              */
 234             const md5_byte_t *xp = data;
 235             int               i;
 236
 237 #  if BYTE_ORDER == 0
 238             X = xbuf;   /* (dynamic only) */
 239 #  else
 240 #    define xbuf X      /* (static only) */
 241 #  endif
 242             for (i = 0; i < 16; ++i, xp += 4)
 243             {
 244                 xbuf[i] = xp[0] + (xp[1] << 8) + (xp[2] << 16) + (xp[3] << 24);
 245             }
 246         }
 247 #endif
 248     }
 249
 250 #define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32 - (n))))
 251
 252     /* Round 1. */
 253     /* Let [abcd k s i] denote the operation
 254        a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
 255 #define F(x, y, z) (((x) & (y)) | (~(x) & (z)))
 256 #define SET(a, b, c, d, k, s, Ti) \
 257     t = a + F(b, c, d) + X[k] + Ti; \
 258     a = ROTATE_LEFT(t, s) + b
 259     /* Do the following 16 operations. */
 260     SET(a, b, c, d,  0,  7,  T1);
 261     SET(d, a, b, c,  1, 12,  T2);
 262     SET(c, d, a, b,  2, 17,  T3);
 263     SET(b, c, d, a,  3, 22,  T4);
 264     SET(a, b, c, d,  4,  7,  T5);
 265     SET(d, a, b, c,  5, 12,  T6);
 266     SET(c, d, a, b,  6, 17,  T7);
 267     SET(b, c, d, a,  7, 22,  T8);
 268     SET(a, b, c, d,  8,  7,  T9);
 269     SET(d, a, b, c,  9, 12, T10);
 270     SET(c, d, a, b, 10, 17, T11);
 271     SET(b, c, d, a, 11, 22, T12);
 272     SET(a, b, c, d, 12,  7, T13);
 273     SET(d, a, b, c, 13, 12, T14);
 274     SET(c, d, a, b, 14, 17, T15);
 275     SET(b, c, d, a, 15, 22, T16);
 276 #undef SET
 277
 278     /* Round 2. */
 279     /* Let [abcd k s i] denote the operation
 280          a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
 281 #define G(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & ~(z)))
 282 #define SET(a, b, c, d, k, s, Ti) \
 283     t = a + G(b, c, d) + X[k] + Ti; \
 284     a = ROTATE_LEFT(t, s) + b
 285     /* Do the following 16 operations. */
 286     SET(a, b, c, d,  1,  5, T17);
 287     SET(d, a, b, c,  6,  9, T18);
 288     SET(c, d, a, b, 11, 14, T19);
 289     SET(b, c, d, a,  0, 20, T20);
 290     SET(a, b, c, d,  5,  5, T21);
 291     SET(d, a, b, c, 10,  9, T22);
 292     SET(c, d, a, b, 15, 14, T23);
 293     SET(b, c, d, a,  4, 20, T24);
 294     SET(a, b, c, d,  9,  5, T25);
 295     SET(d, a, b, c, 14,  9, T26);
 296     SET(c, d, a, b,  3, 14, T27);
 297     SET(b, c, d, a,  8, 20, T28);
 298     SET(a, b, c, d, 13,  5, T29);
 299     SET(d, a, b, c,  2,  9, T30);
 300     SET(c, d, a, b,  7, 14, T31);
 301     SET(b, c, d, a, 12, 20, T32);
 302 #undef SET
 303
 304     /* Round 3. */
 305     /* Let [abcd k s t] denote the operation
 306          a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
 307 #define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
 308 #define SET(a, b, c, d, k, s, Ti) \
 309     t = a + H(b, c, d) + X[k] + Ti; \
 310     a = ROTATE_LEFT(t, s) + b
 311     /* Do the following 16 operations. */
 312     SET(a, b, c, d,  5,  4, T33);
 313     SET(d, a, b, c,  8, 11, T34);
 314     SET(c, d, a, b, 11, 16, T35);
 315     SET(b, c, d, a, 14, 23, T36);
 316     SET(a, b, c, d,  1,  4, T37);
 317     SET(d, a, b, c,  4, 11, T38);
 318     SET(c, d, a, b,  7, 16, T39);
 319     SET(b, c, d, a, 10, 23, T40);
 320     SET(a, b, c, d, 13,  4, T41);
 321     SET(d, a, b, c,  0, 11, T42);
 322     SET(c, d, a, b,  3, 16, T43);
 323     SET(b, c, d, a,  6, 23, T44);
 324     SET(a, b, c, d,  9,  4, T45);
 325     SET(d, a, b, c, 12, 11, T46);
 326     SET(c, d, a, b, 15, 16, T47);
 327     SET(b, c, d, a,  2, 23, T48);
 328 #undef SET
 329
 330     /* Round 4. */
 331     /* Let [abcd k s t] denote the operation
 332          a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
 333 #define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | ~(z)))
 334 #define SET(a, b, c, d, k, s, Ti) \
 335     t = a + I(b, c, d) + X[k] + Ti; \
 336     a = ROTATE_LEFT(t, s) + b
 337     /* Do the following 16 operations. */
 338     SET(a, b, c, d,  0,  6, T49);
 339     SET(d, a, b, c,  7, 10, T50);
 340     SET(c, d, a, b, 14, 15, T51);
 341     SET(b, c, d, a,  5, 21, T52);
 342     SET(a, b, c, d, 12,  6, T53);
 343     SET(d, a, b, c,  3, 10, T54);
 344     SET(c, d, a, b, 10, 15, T55);
 345     SET(b, c, d, a,  1, 21, T56);
 346     SET(a, b, c, d,  8,  6, T57);
 347     SET(d, a, b, c, 15, 10, T58);
 348     SET(c, d, a, b,  6, 15, T59);
 349     SET(b, c, d, a, 13, 21, T60);
 350     SET(a, b, c, d,  4,  6, T61);
 351     SET(d, a, b, c, 11, 10, T62);
 352     SET(c, d, a, b,  2, 15, T63);
 353     SET(b, c, d, a,  9, 21, T64);
 354 #undef SET
 355
 356     /* Then perform the following additions. (That is increment each
 357        of the four registers by the value it had before this block
 358        was started.) */
 359     pms->abcd[0] += a;
 360     pms->abcd[1] += b;
 361     pms->abcd[2] += c;
 362     pms->abcd[3] += d;
 363 }
 364
 365 void
 366 gmx_md5_init(md5_state_t *pms)
 367 {
 368     pms->count[0] = pms->count[1] = 0;
 369     pms->abcd[0]  = 0x67452301;
 370     pms->abcd[1]  = /*0xefcdab89*/ T_MASK ^ 0x10325476;
 371     pms->abcd[2]  = /*0x98badcfe*/ T_MASK ^ 0x67452301;
 372     pms->abcd[3]  = 0x10325476;
 373 }
 374
 375 void
 376 gmx_md5_append(md5_state_t *pms, const md5_byte_t *data, int nbytes)
 377 {
 378     const md5_byte_t *p = data;
 379     int left            = nbytes;
 380     int offset          = (pms->count[0] >> 3) & 63;
 381     md5_word_t nbits    = (md5_word_t)(nbytes << 3);
 382
 383     if (nbytes <= 0)
 384     {
 385         return;
 386     }
 387
 388     /* Update the message length. */
 389     pms->count[1] += nbytes >> 29;
 390     pms->count[0] += nbits;
 391     if (pms->count[0] < nbits)
 392     {
 393         pms->count[1]++;
 394     }
 395
 396     /* Process an initial partial block. */
 397     if (offset)
 398     {
 399         int copy = (offset + nbytes > 64 ? 64 - offset : nbytes);
 400
 401         memcpy(pms->buf + offset, p, copy);
 402         if (offset + copy < 64)
 403         {
 404             return;
 405         }
 406         p    += copy;
 407         left -= copy;
 408         md5_process(pms, pms->buf);
 409     }
 410
 411     /* Process full blocks. */
 412     for (; left >= 64; p += 64, left -= 64)
 413     {
 414         md5_process(pms, p);
 415     }
 416
 417     /* Process a final partial block. */
 418     if (left)
 419     {
 420         memcpy(pms->buf, p, left);
 421     }
 422 }
 423
 424 void
 425 gmx_md5_finish(md5_state_t *pms, md5_byte_t digest[16])
 426 {
 427     static const md5_byte_t pad[64] = {
 428         0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 429         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 430         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
 431         0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
 432     };
 433     md5_byte_t data[8];
 434     int i;
 435
 436     /* Save the length before padding. */
 437     for (i = 0; i < 8; ++i)
 438     {
 439         data[i] = (md5_byte_t)(pms->count[i >> 2] >> ((i & 3) << 3));
 440     }
 441     /* Pad to 56 bytes mod 64. */
 442     gmx_md5_append(pms, pad, ((55 - (pms->count[0] >> 3)) & 63) + 1);
 443     /* Append the length. */
 444     gmx_md5_append(pms, data, 8);
 445     for (i = 0; i < 16; ++i)
 446     {
 447         digest[i] = (md5_byte_t)(pms->abcd[i >> 2] >> ((i & 3) << 3));
 448     }
 449 }