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 inline UInt32 func(UInt32, UInt32, UInt32);
  14
  15 template<>
  16 UInt32 func<1>(UInt32 x, UInt32 y, UInt32 z)
  17 {
  18         return (y&x) | (z&~x);
  19 }
  20
  21 template<>
  22 UInt32 func<2>(UInt32 x, UInt32 y, UInt32 z)
  23 {
  24         return (x&z) | (y&~z);
  25 }
  26
  27 template<>
  28 UInt32 func<3>(UInt32 x, UInt32 y, UInt32 z)
  29 {
  30         return x^y^z;
  31 }
  32
  33 template<>
  34 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         unprocessed_bytes = 0;
  81
  82         if(!sin_table[0])
  83                 for(unsigned i=0; i<64; ++i)
  84                         sin_table[i] = 4294967296.0*abs(sin((i+1)*1.0));
  85 }
  86
  87 void MD5::update(const char *data, unsigned len)
  88 {
  89         if(unprocessed_bytes && unprocessed_bytes+len>=64)
  90         {
  91                 unsigned needed = 64-unprocessed_bytes;
  92                 copy(data, data+needed, unprocessed+unprocessed_bytes);
  93                 process_block(unprocessed);
  94                 data += needed;
  95                 len -= needed;
  96                 unprocessed_bytes = 0;
  97         }
  98
  99         while(len>=64)
 100         {
 101                 process_block(data);
 102                 data += 64;
 103                 len -= 64;
 104         }
 105
 106         if(len>0)
 107         {
 108                 copy(data, data+len, unprocessed+unprocessed_bytes);
 109                 unprocessed_bytes += len;
 110         }
 111 }
 112
 113 unsigned MD5::get_digest(char *digest, unsigned len) const
 114 {
 115         if(len<16)
 116                 throw invalid_argument("MD5::get_digest");
 117
 118         MD5 padded = *this;
 119
 120         char padding[64] = { static_cast<char>(0x80) };
 121         padded.update(padding, 64-(unprocessed_bytes+8)%64);
 122
 123         UInt64 message_length = (processed_bytes+unprocessed_bytes)*8;
 124         for(unsigned i=0; i<8; ++i)
 125                 padding[i] = message_length>>(i*8);
 126         padded.update(padding, 8);
 127
 128         for(unsigned i=0; i<16; ++i)
 129                 digest[i] = padded.buffer[i/4]>>((i%4)*8);
 130
 131         return 16;
 132 }
 133
 134 void MD5::process_block(const char *data)
 135 {
 136         UInt32 input_words[16];
 137
 138         const UInt8 *u8data = reinterpret_cast<const UInt8 *>(data);
 139         for(unsigned i=0; i<16; ++i)
 140                 input_words[i] = (u8data[i*4+3]<<24) | (u8data[i*4+2]<<16) | (u8data[i*4+1]<<8) | u8data[i*4];
 141
 142         UInt32 work_buffer[4];
 143         copy(buffer, buffer+4, work_buffer);
 144
 145         perform_round<1, 0, 1>(work_buffer, input_words);
 146         perform_round<2, 1, 5>(work_buffer, input_words);
 147         perform_round<3, 5, 3>(work_buffer, input_words);
 148         perform_round<4, 0, 7>(work_buffer, input_words);
 149
 150         for(unsigned i=0; i<4; ++i)
 151                 buffer[i] += work_buffer[i];
 152
 153         processed_bytes += 64;
 154 }
 155
 156 template<unsigned N, unsigned START, unsigned DELTA>
 157 inline void MD5::perform_round(UInt32 *work_buffer, const UInt32 *input_words)
 158 {
 159         for(unsigned i=0; i<4; ++i)
 160                 for(unsigned j=0; j<4; ++j)
 161                 {
 162                         unsigned k = i*4+j;
 163                         UInt32 &a = work_buffer[(4-j)&3];
 164                         UInt32 &b = work_buffer[(5-j)&3];
 165                         UInt32 &c = work_buffer[(6-j)&3];
 166                         UInt32 &d = work_buffer[(7-j)&3];
 167                         UInt32 sum = a + func<N>(b, c, d) + input_words[(START+k*DELTA)&15] + sin_table[(N-1)*16+k];
 168                         a = b + rotate_left(sum, rotate_table[(N-1)*4+j]);
 169                 }
 170 }
 171
 172 } // namespace Crypto
 173 } // namespace Msp