source/md5.cpp

   1 #include <cmath>
   2 #include <stdexcept>
   3 #include "md5.h"
   4
   5 using namespace std;
   6
   7 namespace Msp {
   8 namespace Crypto {
   9
  10 namespace {
  11
  12 template<unsigned N>
  13 UInt32 func(UInt32, UInt32, UInt32);
  14
  15 template<>
  16 inline UInt32 func<1>(UInt32 x, UInt32 y, UInt32 z)
  17 {
  18         return (y&x) | (z&~x);
  19 }
  20
  21 template<>
  22 inline UInt32 func<2>(UInt32 x, UInt32 y, UInt32 z)
  23 {
  24         return (x&z) | (y&~z);
  25 }
  26
  27 template<>
  28 inline UInt32 func<3>(UInt32 x, UInt32 y, UInt32 z)
  29 {
  30         return x^y^z;
  31 }
  32
  33 template<>
  34 inline UInt32 func<4>(UInt32 x, UInt32 y, UInt32 z)
  35 {
  36         return y^(x|~z);
  37 }
  38
  39 inline UInt32 rotate_left(UInt32 x, UInt32 b)
  40 {
  41         return (x<<b) | (x>>(32-b));
  42 }
  43
  44 }
  45
  46
  47 UInt32 MD5::sin_table[64] = { 0 };
  48 unsigned MD5::rotate_table[16] =
  49 {
  50         7, 12, 17, 22,
  51         5, 9, 14, 20,
  52         4, 11, 16, 23,
  53         6, 10, 15, 21
  54 };
  55
  56 MD5::MD5()
  57 {
  58         init();
  59 }
  60
  61 MD5::MD5(const char *data, unsigned len)
  62 {
  63         init();
  64         update(data, len);
  65 }
  66
  67 MD5::MD5(const string &str)
  68 {
  69         init();
  70         update(str);
  71 }
  72
  73 void MD5::init()
  74 {
  75         buffer[0] = 0x67452301;
  76         buffer[1] = 0xefcdab89;
  77         buffer[2] = 0x98badcfe;
  78         buffer[3] = 0x10325476;
  79         processed_bytes = 0;
  80
  81         if(!sin_table[0])
  82                 for(unsigned i=0; i<64; ++i)
  83                         sin_table[i] = 4294967296.0*abs(sin((i+1)*1.0));
  84 }
  85
  86 unsigned MD5::get_digest(char *digest, unsigned len) const
  87 {
  88         if(len<16)
  89                 throw invalid_argument("MD5::get_digest");
  90
  91         MD5 padded = *this;
  92
  93         char padding[64] = { static_cast<char>(0x80) };
  94         padded.update(padding, 64-(unprocessed_bytes+8)%64);
  95
  96         UInt64 message_length = (processed_bytes+unprocessed_bytes)*8;
  97         for(unsigned i=0; i<8; ++i)
  98                 padding[i] = message_length>>(i*8);
  99         padded.update(padding, 8);
 100
 101         for(unsigned i=0; i<16; ++i)
 102                 digest[i] = padded.buffer[i/4]>>((i%4)*8);
 103
 104         return 16;
 105 }
 106
 107 void MD5::process_block(const char *data)
 108 {
 109         UInt32 input_words[16];
 110
 111         const UInt8 *u8data = reinterpret_cast<const UInt8 *>(data);
 112         for(unsigned i=0; i<16; ++i)
 113                 input_words[i] = (u8data[i*4+3]<<24) | (u8data[i*4+2]<<16) | (u8data[i*4+1]<<8) | u8data[i*4];
 114
 115         UInt32 work_buffer[4];
 116         copy(buffer, buffer+4, work_buffer);
 117
 118         perform_round<1, 0, 1>(work_buffer, input_words);
 119         perform_round<2, 1, 5>(work_buffer, input_words);
 120         perform_round<3, 5, 3>(work_buffer, input_words);
 121         perform_round<4, 0, 7>(work_buffer, input_words);
 122
 123         for(unsigned i=0; i<4; ++i)
 124                 buffer[i] += work_buffer[i];
 125
 126         processed_bytes += 64;
 127 }
 128
 129 template<unsigned N, unsigned START, unsigned DELTA>
 130 inline void MD5::perform_round(UInt32 *work_buffer, const UInt32 *input_words)
 131 {
 132         for(unsigned i=0; i<4; ++i)
 133                 for(unsigned j=0; j<4; ++j)
 134                 {
 135                         unsigned k = i*4+j;
 136                         UInt32 &a = work_buffer[(4-j)&3];
 137                         UInt32 &b = work_buffer[(5-j)&3];
 138                         UInt32 &c = work_buffer[(6-j)&3];
 139                         UInt32 &d = work_buffer[(7-j)&3];
 140                         UInt32 sum = a + func<N>(b, c, d) + input_words[(START+k*DELTA)&15] + sin_table[(N-1)*16+k];
 141                         a = b + rotate_left(sum, rotate_table[(N-1)*4+j]);
 142                 }
 143 }
 144
 145 } // namespace Crypto
 146 } // namespace Msp