crypto: gcm - Add RFC4543 wrapper for GCM
[linux-2.6.git] / crypto / md5.c
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 <linux/init.h>
20 #include <linux/module.h>
21 #include <linux/string.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 int md5_init(struct shash_desc *desc)
151 {
152         struct md5_ctx *mctx = shash_desc_ctx(desc);
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         return 0;
161 }
162
163 static int md5_update(struct shash_desc *desc, const u8 *data, unsigned int len)
164 {
165         struct md5_ctx *mctx = shash_desc_ctx(desc);
166         const u32 avail = sizeof(mctx->block) - (mctx->byte_count & 0x3f);
167
168         mctx->byte_count += len;
169
170         if (avail > len) {
171                 memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
172                        data, len);
173                 return 0;
174         }
175
176         memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
177                data, avail);
178
179         md5_transform_helper(mctx);
180         data += avail;
181         len -= avail;
182
183         while (len >= sizeof(mctx->block)) {
184                 memcpy(mctx->block, data, sizeof(mctx->block));
185                 md5_transform_helper(mctx);
186                 data += sizeof(mctx->block);
187                 len -= sizeof(mctx->block);
188         }
189
190         memcpy(mctx->block, data, len);
191
192         return 0;
193 }
194
195 static int md5_final(struct shash_desc *desc, u8 *out)
196 {
197         struct md5_ctx *mctx = shash_desc_ctx(desc);
198         const unsigned int offset = mctx->byte_count & 0x3f;
199         char *p = (char *)mctx->block + offset;
200         int padding = 56 - (offset + 1);
201
202         *p++ = 0x80;
203         if (padding < 0) {
204                 memset(p, 0x00, padding + sizeof (u64));
205                 md5_transform_helper(mctx);
206                 p = (char *)mctx->block;
207                 padding = 56;
208         }
209
210         memset(p, 0, padding);
211         mctx->block[14] = mctx->byte_count << 3;
212         mctx->block[15] = mctx->byte_count >> 29;
213         le32_to_cpu_array(mctx->block, (sizeof(mctx->block) -
214                           sizeof(u64)) / sizeof(u32));
215         md5_transform(mctx->hash, mctx->block);
216         cpu_to_le32_array(mctx->hash, sizeof(mctx->hash) / sizeof(u32));
217         memcpy(out, mctx->hash, sizeof(mctx->hash));
218         memset(mctx, 0, sizeof(*mctx));
219
220         return 0;
221 }
222
223 static struct shash_alg alg = {
224         .digestsize     =       MD5_DIGEST_SIZE,
225         .init           =       md5_init,
226         .update         =       md5_update,
227         .final          =       md5_final,
228         .descsize       =       sizeof(struct md5_ctx),
229         .base           =       {
230                 .cra_name       =       "md5",
231                 .cra_flags      =       CRYPTO_ALG_TYPE_SHASH,
232                 .cra_blocksize  =       MD5_HMAC_BLOCK_SIZE,
233                 .cra_module     =       THIS_MODULE,
234         }
235 };
236
237 static int __init md5_mod_init(void)
238 {
239         return crypto_register_shash(&alg);
240 }
241
242 static void __exit md5_mod_fini(void)
243 {
244         crypto_unregister_shash(&alg);
245 }
246
247 module_init(md5_mod_init);
248 module_exit(md5_mod_fini);
249
250 MODULE_LICENSE("GPL");
251 MODULE_DESCRIPTION("MD5 Message Digest Algorithm");