src/org/bouncycastle/crypto/digests/MD4Digest.java

   1 package org.bouncycastle.crypto.digests;
   2
   3 /**
   4  * implementation of MD4 as RFC 1320 by R. Rivest, MIT Laboratory for
   5  * Computer Science and RSA Data Security, Inc.
   6  * <p>
   7  * <b>NOTE</b>: This algorithm is only included for backwards compatability
   8  * with legacy applications, it's not secure, don't use it for anything new!
   9  */
  10 public class MD4Digest
  11     extends GeneralDigest
  12 {
  13     private static final int    DIGEST_LENGTH = 16;
  14
  15     private int     H1, H2, H3, H4;         // IV's
  16
  17     private int[]   X = new int[16];
  18     private int     xOff;
  19
  20         /**
  21          * Standard constructor
  22          */
  23     public MD4Digest()
  24     {
  25         reset();
  26     }
  27
  28         /**
  29          * Copy constructor.  This will copy the state of the provided
  30          * message digest.
  31          */
  32         public MD4Digest(MD4Digest t)
  33         {
  34                 super(t);
  35
  36                 H1 = t.H1;
  37                 H2 = t.H2;
  38                 H3 = t.H3;
  39                 H4 = t.H4;
  40
  41                 System.arraycopy(t.X, 0, X, 0, t.X.length);
  42                 xOff = t.xOff;
  43         }
  44
  45     public String getAlgorithmName()
  46     {
  47         return "MD4";
  48     }
  49
  50     public int getDigestSize()
  51     {
  52         return DIGEST_LENGTH;
  53     }
  54
  55     protected void processWord(
  56         byte[]  in,
  57         int     inOff)
  58     {
  59         X[xOff++] = (in[inOff] & 0xff) | ((in[inOff + 1] & 0xff) << 8)
  60             | ((in[inOff + 2] & 0xff) << 16) | ((in[inOff + 3] & 0xff) << 24);
  61
  62         if (xOff == 16)
  63         {
  64             processBlock();
  65         }
  66     }
  67
  68     protected void processLength(
  69         long    bitLength)
  70     {
  71         if (xOff > 14)
  72         {
  73             processBlock();
  74         }
  75
  76         X[14] = (int)(bitLength & 0xffffffff);
  77         X[15] = (int)(bitLength >>> 32);
  78     }
  79
  80     private void unpackWord(
  81         int     word,
  82         byte[]  out,
  83         int     outOff)
  84     {
  85         out[outOff]     = (byte)word;
  86         out[outOff + 1] = (byte)(word >>> 8);
  87         out[outOff + 2] = (byte)(word >>> 16);
  88         out[outOff + 3] = (byte)(word >>> 24);
  89     }
  90
  91     public int doFinal(
  92         byte[]  out,
  93         int     outOff)
  94     {
  95         finish();
  96
  97         unpackWord(H1, out, outOff);
  98         unpackWord(H2, out, outOff + 4);
  99         unpackWord(H3, out, outOff + 8);
 100         unpackWord(H4, out, outOff + 12);
 101
 102         reset();
 103
 104         return DIGEST_LENGTH;
 105     }
 106
 107     /**
 108      * reset the chaining variables to the IV values.
 109      */
 110     public void reset()
 111     {
 112         super.reset();
 113
 114         H1 = 0x67452301;
 115         H2 = 0xefcdab89;
 116         H3 = 0x98badcfe;
 117         H4 = 0x10325476;
 118
 119         xOff = 0;
 120
 121         for (int i = 0; i != X.length; i++)
 122         {
 123             X[i] = 0;
 124         }
 125     }
 126
 127     //
 128     // round 1 left rotates
 129     //
 130     private static final int S11 = 3;
 131     private static final int S12 = 7;
 132     private static final int S13 = 11;
 133     private static final int S14 = 19;
 134
 135     //
 136     // round 2 left rotates
 137     //
 138     private static final int S21 = 3;
 139     private static final int S22 = 5;
 140     private static final int S23 = 9;
 141     private static final int S24 = 13;
 142
 143     //
 144     // round 3 left rotates
 145     //
 146     private static final int S31 = 3;
 147     private static final int S32 = 9;
 148     private static final int S33 = 11;
 149     private static final int S34 = 15;
 150
 151     /*
 152      * rotate int x left n bits.
 153      */
 154     private int rotateLeft(
 155         int x,
 156         int n)
 157     {
 158         return (x << n) | (x >>> (32 - n));
 159     }
 160
 161     /*
 162      * F, G, H and I are the basic MD4 functions.
 163      */
 164     private int F(
 165         int u,
 166         int v,
 167         int w)
 168     {
 169         return (u & v) | (~u & w);
 170     }
 171
 172     private int G(
 173         int u,
 174         int v,
 175         int w)
 176     {
 177         return (u & v) | (u & w) | (v & w);
 178     }
 179
 180     private int H(
 181         int u,
 182         int v,
 183         int w)
 184     {
 185         return u ^ v ^ w;
 186     }
 187
 188     protected void processBlock()
 189     {
 190         int a = H1;
 191         int b = H2;
 192         int c = H3;
 193         int d = H4;
 194
 195         //
 196         // Round 1 - F cycle, 16 times.
 197         //
 198         a = rotateLeft((a + F(b, c, d) + X[ 0]), S11);
 199         d = rotateLeft((d + F(a, b, c) + X[ 1]), S12);
 200         c = rotateLeft((c + F(d, a, b) + X[ 2]), S13);
 201         b = rotateLeft((b + F(c, d, a) + X[ 3]), S14);
 202         a = rotateLeft((a + F(b, c, d) + X[ 4]), S11);
 203         d = rotateLeft((d + F(a, b, c) + X[ 5]), S12);
 204         c = rotateLeft((c + F(d, a, b) + X[ 6]), S13);
 205         b = rotateLeft((b + F(c, d, a) + X[ 7]), S14);
 206         a = rotateLeft((a + F(b, c, d) + X[ 8]), S11);
 207         d = rotateLeft((d + F(a, b, c) + X[ 9]), S12);
 208         c = rotateLeft((c + F(d, a, b) + X[10]), S13);
 209         b = rotateLeft((b + F(c, d, a) + X[11]), S14);
 210         a = rotateLeft((a + F(b, c, d) + X[12]), S11);
 211         d = rotateLeft((d + F(a, b, c) + X[13]), S12);
 212         c = rotateLeft((c + F(d, a, b) + X[14]), S13);
 213         b = rotateLeft((b + F(c, d, a) + X[15]), S14);
 214
 215         //
 216         // Round 2 - G cycle, 16 times.
 217         //
 218         a = rotateLeft((a + G(b, c, d) + X[ 0] + 0x5a827999), S21);
 219         d = rotateLeft((d + G(a, b, c) + X[ 4] + 0x5a827999), S22);
 220         c = rotateLeft((c + G(d, a, b) + X[ 8] + 0x5a827999), S23);
 221         b = rotateLeft((b + G(c, d, a) + X[12] + 0x5a827999), S24);
 222         a = rotateLeft((a + G(b, c, d) + X[ 1] + 0x5a827999), S21);
 223         d = rotateLeft((d + G(a, b, c) + X[ 5] + 0x5a827999), S22);
 224         c = rotateLeft((c + G(d, a, b) + X[ 9] + 0x5a827999), S23);
 225         b = rotateLeft((b + G(c, d, a) + X[13] + 0x5a827999), S24);
 226         a = rotateLeft((a + G(b, c, d) + X[ 2] + 0x5a827999), S21);
 227         d = rotateLeft((d + G(a, b, c) + X[ 6] + 0x5a827999), S22);
 228         c = rotateLeft((c + G(d, a, b) + X[10] + 0x5a827999), S23);
 229         b = rotateLeft((b + G(c, d, a) + X[14] + 0x5a827999), S24);
 230         a = rotateLeft((a + G(b, c, d) + X[ 3] + 0x5a827999), S21);
 231         d = rotateLeft((d + G(a, b, c) + X[ 7] + 0x5a827999), S22);
 232         c = rotateLeft((c + G(d, a, b) + X[11] + 0x5a827999), S23);
 233         b = rotateLeft((b + G(c, d, a) + X[15] + 0x5a827999), S24);
 234
 235         //
 236         // Round 3 - H cycle, 16 times.
 237         //
 238         a = rotateLeft((a + H(b, c, d) + X[ 0] + 0x6ed9eba1), S31);
 239         d = rotateLeft((d + H(a, b, c) + X[ 8] + 0x6ed9eba1), S32);
 240         c = rotateLeft((c + H(d, a, b) + X[ 4] + 0x6ed9eba1), S33);
 241         b = rotateLeft((b + H(c, d, a) + X[12] + 0x6ed9eba1), S34);
 242         a = rotateLeft((a + H(b, c, d) + X[ 2] + 0x6ed9eba1), S31);
 243         d = rotateLeft((d + H(a, b, c) + X[10] + 0x6ed9eba1), S32);
 244         c = rotateLeft((c + H(d, a, b) + X[ 6] + 0x6ed9eba1), S33);
 245         b = rotateLeft((b + H(c, d, a) + X[14] + 0x6ed9eba1), S34);
 246         a = rotateLeft((a + H(b, c, d) + X[ 1] + 0x6ed9eba1), S31);
 247         d = rotateLeft((d + H(a, b, c) + X[ 9] + 0x6ed9eba1), S32);
 248         c = rotateLeft((c + H(d, a, b) + X[ 5] + 0x6ed9eba1), S33);
 249         b = rotateLeft((b + H(c, d, a) + X[13] + 0x6ed9eba1), S34);
 250         a = rotateLeft((a + H(b, c, d) + X[ 3] + 0x6ed9eba1), S31);
 251         d = rotateLeft((d + H(a, b, c) + X[11] + 0x6ed9eba1), S32);
 252         c = rotateLeft((c + H(d, a, b) + X[ 7] + 0x6ed9eba1), S33);
 253         b = rotateLeft((b + H(c, d, a) + X[15] + 0x6ed9eba1), S34);
 254
 255         H1 += a;
 256         H2 += b;
 257         H3 += c;
 258         H4 += d;
 259
 260         //
 261         // reset the offset and clean out the word buffer.
 262         //
 263         xOff = 0;
 264         for (int i = 0; i != X.length; i++)
 265         {
 266             X[i] = 0;
 267         }
 268     }
 269 }