lib/Support/MD5.cpp

   1 /*
   2  * This code is derived from (original license follows):
   3  *
   4  * This is an OpenSSL-compatible implementation of the RSA Data Security, Inc.
   5  * MD5 Message-Digest Algorithm (RFC 1321).
   6  *
   7  * Homepage:
   8  * http://openwall.info/wiki/people/solar/software/public-domain-source-code/md5
   9  *
  10  * Author:
  11  * Alexander Peslyak, better known as Solar Designer <solar at openwall.com>
  12  *
  13  * This software was written by Alexander Peslyak in 2001.  No copyright is
  14  * claimed, and the software is hereby placed in the public domain.
  15  * In case this attempt to disclaim copyright and place the software in the
  16  * public domain is deemed null and void, then the software is
  17  * Copyright (c) 2001 Alexander Peslyak and it is hereby released to the
  18  * general public under the following terms:
  19  *
  20  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  21  * modification, are permitted.
  22  *
  23  * There's ABSOLUTELY NO WARRANTY, express or implied.
  24  *
  25  * (This is a heavily cut-down "BSD license".)
  26  *
  27  * This differs from Colin Plumb's older public domain implementation in that
  28  * no exactly 32-bit integer data type is required (any 32-bit or wider
  29  * unsigned integer data type will do), there's no compile-time endianness
  30  * configuration, and the function prototypes match OpenSSL's.  No code from
  31  * Colin Plumb's implementation has been reused; this comment merely compares
  32  * the properties of the two independent implementations.
  33  *
  34  * The primary goals of this implementation are portability and ease of use.
  35  * It is meant to be fast, but not as fast as possible.  Some known
  36  * optimizations are not included to reduce source code size and avoid
  37  * compile-time configuration.
  38  */
  39
  40 #include "llvm/ADT/ArrayRef.h"
  41 #include "llvm/Support/Format.h"
  42 #include "llvm/Support/MD5.h"
  43 #include "llvm/Support/raw_ostream.h"
  44 #include <cstring>
  45
  46 // The basic MD5 functions.
  47
  48 // F and G are optimized compared to their RFC 1321 definitions for
  49 // architectures that lack an AND-NOT instruction, just like in Colin Plumb's
  50 // implementation.
  51 #define F(x, y, z) ((z) ^ ((x) & ((y) ^ (z))))
  52 #define G(x, y, z) ((y) ^ ((z) & ((x) ^ (y))))
  53 #define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
  54 #define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | ~(z)))
  55
  56 // The MD5 transformation for all four rounds.
  57 #define STEP(f, a, b, c, d, x, t, s)                                           \
  58   (a) += f((b), (c), (d)) + (x) + (t);                                         \
  59   (a) = (((a) << (s)) | (((a) & 0xffffffff) >> (32 - (s))));                   \
  60   (a) += (b);
  61
  62 // SET reads 4 input bytes in little-endian byte order and stores them
  63 // in a properly aligned word in host byte order.
  64 #define SET(n)                                                                 \
  65   (block[(n)] =                                                                \
  66        (MD5_u32plus) ptr[(n) * 4] | ((MD5_u32plus) ptr[(n) * 4 + 1] << 8) |    \
  67        ((MD5_u32plus) ptr[(n) * 4 + 2] << 16) |                                \
  68        ((MD5_u32plus) ptr[(n) * 4 + 3] << 24))
  69 #define GET(n) (block[(n)])
  70
  71 namespace llvm {
  72
  73 /// \brief This processes one or more 64-byte data blocks, but does NOT update
  74 ///the bit counters.  There are no alignment requirements.
  75 const uint8_t *MD5::body(ArrayRef<uint8_t> Data) {
  76   const uint8_t *ptr;
  77   MD5_u32plus a, b, c, d;
  78   MD5_u32plus saved_a, saved_b, saved_c, saved_d;
  79   unsigned long Size = Data.size();
  80
  81   ptr = Data.data();
  82
  83   a = this->a;
  84   b = this->b;
  85   c = this->c;
  86   d = this->d;
  87
  88   do {
  89     saved_a = a;
  90     saved_b = b;
  91     saved_c = c;
  92     saved_d = d;
  93
  94     // Round 1
  95     STEP(F, a, b, c, d, SET(0), 0xd76aa478, 7)
  96     STEP(F, d, a, b, c, SET(1), 0xe8c7b756, 12)
  97     STEP(F, c, d, a, b, SET(2), 0x242070db, 17)
  98     STEP(F, b, c, d, a, SET(3), 0xc1bdceee, 22)
  99     STEP(F, a, b, c, d, SET(4), 0xf57c0faf, 7)
 100     STEP(F, d, a, b, c, SET(5), 0x4787c62a, 12)
 101     STEP(F, c, d, a, b, SET(6), 0xa8304613, 17)
 102     STEP(F, b, c, d, a, SET(7), 0xfd469501, 22)
 103     STEP(F, a, b, c, d, SET(8), 0x698098d8, 7)
 104     STEP(F, d, a, b, c, SET(9), 0x8b44f7af, 12)
 105     STEP(F, c, d, a, b, SET(10), 0xffff5bb1, 17)
 106     STEP(F, b, c, d, a, SET(11), 0x895cd7be, 22)
 107     STEP(F, a, b, c, d, SET(12), 0x6b901122, 7)
 108     STEP(F, d, a, b, c, SET(13), 0xfd987193, 12)
 109     STEP(F, c, d, a, b, SET(14), 0xa679438e, 17)
 110     STEP(F, b, c, d, a, SET(15), 0x49b40821, 22)
 111
 112     // Round 2
 113     STEP(G, a, b, c, d, GET(1), 0xf61e2562, 5)
 114     STEP(G, d, a, b, c, GET(6), 0xc040b340, 9)
 115     STEP(G, c, d, a, b, GET(11), 0x265e5a51, 14)
 116     STEP(G, b, c, d, a, GET(0), 0xe9b6c7aa, 20)
 117     STEP(G, a, b, c, d, GET(5), 0xd62f105d, 5)
 118     STEP(G, d, a, b, c, GET(10), 0x02441453, 9)
 119     STEP(G, c, d, a, b, GET(15), 0xd8a1e681, 14)
 120     STEP(G, b, c, d, a, GET(4), 0xe7d3fbc8, 20)
 121     STEP(G, a, b, c, d, GET(9), 0x21e1cde6, 5)
 122     STEP(G, d, a, b, c, GET(14), 0xc33707d6, 9)
 123     STEP(G, c, d, a, b, GET(3), 0xf4d50d87, 14)
 124     STEP(G, b, c, d, a, GET(8), 0x455a14ed, 20)
 125     STEP(G, a, b, c, d, GET(13), 0xa9e3e905, 5)
 126     STEP(G, d, a, b, c, GET(2), 0xfcefa3f8, 9)
 127     STEP(G, c, d, a, b, GET(7), 0x676f02d9, 14)
 128     STEP(G, b, c, d, a, GET(12), 0x8d2a4c8a, 20)
 129
 130     // Round 3
 131     STEP(H, a, b, c, d, GET(5), 0xfffa3942, 4)
 132     STEP(H, d, a, b, c, GET(8), 0x8771f681, 11)
 133     STEP(H, c, d, a, b, GET(11), 0x6d9d6122, 16)
 134     STEP(H, b, c, d, a, GET(14), 0xfde5380c, 23)
 135     STEP(H, a, b, c, d, GET(1), 0xa4beea44, 4)
 136     STEP(H, d, a, b, c, GET(4), 0x4bdecfa9, 11)
 137     STEP(H, c, d, a, b, GET(7), 0xf6bb4b60, 16)
 138     STEP(H, b, c, d, a, GET(10), 0xbebfbc70, 23)
 139     STEP(H, a, b, c, d, GET(13), 0x289b7ec6, 4)
 140     STEP(H, d, a, b, c, GET(0), 0xeaa127fa, 11)
 141     STEP(H, c, d, a, b, GET(3), 0xd4ef3085, 16)
 142     STEP(H, b, c, d, a, GET(6), 0x04881d05, 23)
 143     STEP(H, a, b, c, d, GET(9), 0xd9d4d039, 4)
 144     STEP(H, d, a, b, c, GET(12), 0xe6db99e5, 11)
 145     STEP(H, c, d, a, b, GET(15), 0x1fa27cf8, 16)
 146     STEP(H, b, c, d, a, GET(2), 0xc4ac5665, 23)
 147
 148     // Round 4
 149     STEP(I, a, b, c, d, GET(0), 0xf4292244, 6)
 150     STEP(I, d, a, b, c, GET(7), 0x432aff97, 10)
 151     STEP(I, c, d, a, b, GET(14), 0xab9423a7, 15)
 152     STEP(I, b, c, d, a, GET(5), 0xfc93a039, 21)
 153     STEP(I, a, b, c, d, GET(12), 0x655b59c3, 6)
 154     STEP(I, d, a, b, c, GET(3), 0x8f0ccc92, 10)
 155     STEP(I, c, d, a, b, GET(10), 0xffeff47d, 15)
 156     STEP(I, b, c, d, a, GET(1), 0x85845dd1, 21)
 157     STEP(I, a, b, c, d, GET(8), 0x6fa87e4f, 6)
 158     STEP(I, d, a, b, c, GET(15), 0xfe2ce6e0, 10)
 159     STEP(I, c, d, a, b, GET(6), 0xa3014314, 15)
 160     STEP(I, b, c, d, a, GET(13), 0x4e0811a1, 21)
 161     STEP(I, a, b, c, d, GET(4), 0xf7537e82, 6)
 162     STEP(I, d, a, b, c, GET(11), 0xbd3af235, 10)
 163     STEP(I, c, d, a, b, GET(2), 0x2ad7d2bb, 15)
 164     STEP(I, b, c, d, a, GET(9), 0xeb86d391, 21)
 165
 166     a += saved_a;
 167     b += saved_b;
 168     c += saved_c;
 169     d += saved_d;
 170
 171     ptr += 64;
 172   } while (Size -= 64);
 173
 174   this->a = a;
 175   this->b = b;
 176   this->c = c;
 177   this->d = d;
 178
 179   return ptr;
 180 }
 181
 182 MD5::MD5()
 183     : a(0x67452301), b(0xefcdab89), c(0x98badcfe), d(0x10325476), hi(0), lo(0) {
 184 }
 185
 186 /// Incrementally add the bytes in \p Data to the hash.
 187 void MD5::update(ArrayRef<uint8_t> Data) {
 188   MD5_u32plus saved_lo;
 189   unsigned long used, free;
 190   const uint8_t *Ptr = Data.data();
 191   unsigned long Size = Data.size();
 192
 193   saved_lo = lo;
 194   if ((lo = (saved_lo + Size) & 0x1fffffff) < saved_lo)
 195     hi++;
 196   hi += Size >> 29;
 197
 198   used = saved_lo & 0x3f;
 199
 200   if (used) {
 201     free = 64 - used;
 202
 203     if (Size < free) {
 204       memcpy(&buffer[used], Ptr, Size);
 205       return;
 206     }
 207
 208     memcpy(&buffer[used], Ptr, free);
 209     Ptr = Ptr + free;
 210     Size -= free;
 211     body(makeArrayRef(buffer, 64));
 212   }
 213
 214   if (Size >= 64) {
 215     Ptr = body(makeArrayRef(Ptr, Size & ~(unsigned long) 0x3f));
 216     Size &= 0x3f;
 217   }
 218
 219   memcpy(buffer, Ptr, Size);
 220 }
 221
 222 /// Add the bytes in the StringRef \p Str to the hash.
 223 // Note that this isn't a string and so this won't include any trailing NULL
 224 // bytes.
 225 void MD5::update(StringRef Str) {
 226   ArrayRef<uint8_t> SVal((const uint8_t *)Str.data(), Str.size());
 227   update(SVal);
 228 }
 229
 230 /// \brief Finish the hash and place the resulting hash into \p result.
 231 /// \param result is assumed to be a minimum of 16-bytes in size.
 232 void MD5::final(MD5Result &Result) {
 233   unsigned long used, free;
 234
 235   used = lo & 0x3f;
 236
 237   buffer[used++] = 0x80;
 238
 239   free = 64 - used;
 240
 241   if (free < 8) {
 242     memset(&buffer[used], 0, free);
 243     body(makeArrayRef(buffer, 64));
 244     used = 0;
 245     free = 64;
 246   }
 247
 248   memset(&buffer[used], 0, free - 8);
 249
 250   lo <<= 3;
 251   buffer[56] = lo;
 252   buffer[57] = lo >> 8;
 253   buffer[58] = lo >> 16;
 254   buffer[59] = lo >> 24;
 255   buffer[60] = hi;
 256   buffer[61] = hi >> 8;
 257   buffer[62] = hi >> 16;
 258   buffer[63] = hi >> 24;
 259
 260   body(makeArrayRef(buffer, 64));
 261
 262   Result[0] = a;
 263   Result[1] = a >> 8;
 264   Result[2] = a >> 16;
 265   Result[3] = a >> 24;
 266   Result[4] = b;
 267   Result[5] = b >> 8;
 268   Result[6] = b >> 16;
 269   Result[7] = b >> 24;
 270   Result[8] = c;
 271   Result[9] = c >> 8;
 272   Result[10] = c >> 16;
 273   Result[11] = c >> 24;
 274   Result[12] = d;
 275   Result[13] = d >> 8;
 276   Result[14] = d >> 16;
 277   Result[15] = d >> 24;
 278 }
 279
 280 void MD5::stringifyResult(MD5Result &Result, SmallString<32> &Str) {
 281   raw_svector_ostream Res(Str);
 282   for (int i = 0; i < 16; ++i)
 283     Res << format("%.2x", Result[i]);
 284 }
 285
 286 }