src/org/bouncycastle/crypto/digests/MD5Digest.java

   1 package org.bouncycastle.crypto.digests;
   2
   3 /**
   4  * implementation of MD5 as outlined in "Handbook of Applied Cryptography", pages 346 - 347.
   5  */
   6 public class MD5Digest
   7     extends GeneralDigest
   8 {
   9     private static final int    DIGEST_LENGTH = 16;
  10
  11     private int     H1, H2, H3, H4;         // IV's
  12
  13     private int[]   X = new int[16];
  14     private int     xOff;
  15
  16         /**
  17          * Standard constructor
  18          */
  19     public MD5Digest()
  20     {
  21         reset();
  22     }
  23
  24         /**
  25          * Copy constructor.  This will copy the state of the provided
  26          * message digest.
  27          */
  28         public MD5Digest(MD5Digest t)
  29         {
  30                 super(t);
  31
  32                 H1 = t.H1;
  33                 H2 = t.H2;
  34                 H3 = t.H3;
  35                 H4 = t.H4;
  36
  37                 System.arraycopy(t.X, 0, X, 0, t.X.length);
  38                 xOff = t.xOff;
  39         }
  40
  41     public String getAlgorithmName()
  42     {
  43         return "MD5";
  44     }
  45
  46     public int getDigestSize()
  47     {
  48         return DIGEST_LENGTH;
  49     }
  50
  51     protected void processWord(
  52         byte[]  in,
  53         int     inOff)
  54     {
  55         X[xOff++] = (in[inOff] & 0xff) | ((in[inOff + 1] & 0xff) << 8)
  56             | ((in[inOff + 2] & 0xff) << 16) | ((in[inOff + 3] & 0xff) << 24);
  57
  58         if (xOff == 16)
  59         {
  60             processBlock();
  61         }
  62     }
  63
  64     protected void processLength(
  65         long    bitLength)
  66     {
  67         if (xOff > 14)
  68         {
  69             processBlock();
  70         }
  71
  72         X[14] = (int)(bitLength & 0xffffffff);
  73         X[15] = (int)(bitLength >>> 32);
  74     }
  75
  76     private void unpackWord(
  77         int     word,
  78         byte[]  out,
  79         int     outOff)
  80     {
  81         out[outOff]     = (byte)word;
  82         out[outOff + 1] = (byte)(word >>> 8);
  83         out[outOff + 2] = (byte)(word >>> 16);
  84         out[outOff + 3] = (byte)(word >>> 24);
  85     }
  86
  87     public int doFinal(
  88         byte[]  out,
  89         int     outOff)
  90     {
  91         finish();
  92
  93         unpackWord(H1, out, outOff);
  94         unpackWord(H2, out, outOff + 4);
  95         unpackWord(H3, out, outOff + 8);
  96         unpackWord(H4, out, outOff + 12);
  97
  98         reset();
  99
 100         return DIGEST_LENGTH;
 101     }
 102
 103     /**
 104      * reset the chaining variables to the IV values.
 105      */
 106     public void reset()
 107     {
 108         super.reset();
 109
 110         H1 = 0x67452301;
 111         H2 = 0xefcdab89;
 112         H3 = 0x98badcfe;
 113         H4 = 0x10325476;
 114
 115         xOff = 0;
 116
 117         for (int i = 0; i != X.length; i++)
 118         {
 119             X[i] = 0;
 120         }
 121     }
 122
 123     //
 124     // round 1 left rotates
 125     //
 126     private static final int S11 = 7;
 127     private static final int S12 = 12;
 128     private static final int S13 = 17;
 129     private static final int S14 = 22;
 130
 131     //
 132     // round 2 left rotates
 133     //
 134     private static final int S21 = 5;
 135     private static final int S22 = 9;
 136     private static final int S23 = 14;
 137     private static final int S24 = 20;
 138
 139     //
 140     // round 3 left rotates
 141     //
 142     private static final int S31 = 4;
 143     private static final int S32 = 11;
 144     private static final int S33 = 16;
 145     private static final int S34 = 23;
 146
 147     //
 148     // round 4 left rotates
 149     //
 150     private static final int S41 = 6;
 151     private static final int S42 = 10;
 152     private static final int S43 = 15;
 153     private static final int S44 = 21;
 154
 155     /*
 156      * rotate int x left n bits.
 157      */
 158     private int rotateLeft(
 159         int x,
 160         int n)
 161     {
 162         return (x << n) | (x >>> (32 - n));
 163     }
 164
 165     /*
 166      * F, G, H and I are the basic MD5 functions.
 167      */
 168     private int F(
 169         int u,
 170         int v,
 171         int w)
 172     {
 173         return (u & v) | (~u & w);
 174     }
 175
 176     private int G(
 177         int u,
 178         int v,
 179         int w)
 180     {
 181         return (u & w) | (v & ~w);
 182     }
 183
 184     private int H(
 185         int u,
 186         int v,
 187         int w)
 188     {
 189         return u ^ v ^ w;
 190     }
 191
 192     private int K(
 193         int u,
 194         int v,
 195         int w)
 196     {
 197         return v ^ (u | ~w);
 198     }
 199
 200     protected void processBlock()
 201     {
 202         int a = H1;
 203         int b = H2;
 204         int c = H3;
 205         int d = H4;
 206
 207         //
 208         // Round 1 - F cycle, 16 times.
 209         //
 210         a = rotateLeft((a + F(b, c, d) + X[ 0] + 0xd76aa478), S11) + b;
 211         d = rotateLeft((d + F(a, b, c) + X[ 1] + 0xe8c7b756), S12) + a;
 212         c = rotateLeft((c + F(d, a, b) + X[ 2] + 0x242070db), S13) + d;
 213         b = rotateLeft((b + F(c, d, a) + X[ 3] + 0xc1bdceee), S14) + c;
 214         a = rotateLeft((a + F(b, c, d) + X[ 4] + 0xf57c0faf), S11) + b;
 215         d = rotateLeft((d + F(a, b, c) + X[ 5] + 0x4787c62a), S12) + a;
 216         c = rotateLeft((c + F(d, a, b) + X[ 6] + 0xa8304613), S13) + d;
 217         b = rotateLeft((b + F(c, d, a) + X[ 7] + 0xfd469501), S14) + c;
 218         a = rotateLeft((a + F(b, c, d) + X[ 8] + 0x698098d8), S11) + b;
 219         d = rotateLeft((d + F(a, b, c) + X[ 9] + 0x8b44f7af), S12) + a;
 220         c = rotateLeft((c + F(d, a, b) + X[10] + 0xffff5bb1), S13) + d;
 221         b = rotateLeft((b + F(c, d, a) + X[11] + 0x895cd7be), S14) + c;
 222         a = rotateLeft((a + F(b, c, d) + X[12] + 0x6b901122), S11) + b;
 223         d = rotateLeft((d + F(a, b, c) + X[13] + 0xfd987193), S12) + a;
 224         c = rotateLeft((c + F(d, a, b) + X[14] + 0xa679438e), S13) + d;
 225         b = rotateLeft((b + F(c, d, a) + X[15] + 0x49b40821), S14) + c;
 226
 227         //
 228         // Round 2 - G cycle, 16 times.
 229         //
 230         a = rotateLeft((a + G(b, c, d) + X[ 1] + 0xf61e2562), S21) + b;
 231         d = rotateLeft((d + G(a, b, c) + X[ 6] + 0xc040b340), S22) + a;
 232         c = rotateLeft((c + G(d, a, b) + X[11] + 0x265e5a51), S23) + d;
 233         b = rotateLeft((b + G(c, d, a) + X[ 0] + 0xe9b6c7aa), S24) + c;
 234         a = rotateLeft((a + G(b, c, d) + X[ 5] + 0xd62f105d), S21) + b;
 235         d = rotateLeft((d + G(a, b, c) + X[10] + 0x02441453), S22) + a;
 236         c = rotateLeft((c + G(d, a, b) + X[15] + 0xd8a1e681), S23) + d;
 237         b = rotateLeft((b + G(c, d, a) + X[ 4] + 0xe7d3fbc8), S24) + c;
 238         a = rotateLeft((a + G(b, c, d) + X[ 9] + 0x21e1cde6), S21) + b;
 239         d = rotateLeft((d + G(a, b, c) + X[14] + 0xc33707d6), S22) + a;
 240         c = rotateLeft((c + G(d, a, b) + X[ 3] + 0xf4d50d87), S23) + d;
 241         b = rotateLeft((b + G(c, d, a) + X[ 8] + 0x455a14ed), S24) + c;
 242         a = rotateLeft((a + G(b, c, d) + X[13] + 0xa9e3e905), S21) + b;
 243         d = rotateLeft((d + G(a, b, c) + X[ 2] + 0xfcefa3f8), S22) + a;
 244         c = rotateLeft((c + G(d, a, b) + X[ 7] + 0x676f02d9), S23) + d;
 245         b = rotateLeft((b + G(c, d, a) + X[12] + 0x8d2a4c8a), S24) + c;
 246
 247         //
 248         // Round 3 - H cycle, 16 times.
 249         //
 250         a = rotateLeft((a + H(b, c, d) + X[ 5] + 0xfffa3942), S31) + b;
 251         d = rotateLeft((d + H(a, b, c) + X[ 8] + 0x8771f681), S32) + a;
 252         c = rotateLeft((c + H(d, a, b) + X[11] + 0x6d9d6122), S33) + d;
 253         b = rotateLeft((b + H(c, d, a) + X[14] + 0xfde5380c), S34) + c;
 254         a = rotateLeft((a + H(b, c, d) + X[ 1] + 0xa4beea44), S31) + b;
 255         d = rotateLeft((d + H(a, b, c) + X[ 4] + 0x4bdecfa9), S32) + a;
 256         c = rotateLeft((c + H(d, a, b) + X[ 7] + 0xf6bb4b60), S33) + d;
 257         b = rotateLeft((b + H(c, d, a) + X[10] + 0xbebfbc70), S34) + c;
 258         a = rotateLeft((a + H(b, c, d) + X[13] + 0x289b7ec6), S31) + b;
 259         d = rotateLeft((d + H(a, b, c) + X[ 0] + 0xeaa127fa), S32) + a;
 260         c = rotateLeft((c + H(d, a, b) + X[ 3] + 0xd4ef3085), S33) + d;
 261         b = rotateLeft((b + H(c, d, a) + X[ 6] + 0x04881d05), S34) + c;
 262         a = rotateLeft((a + H(b, c, d) + X[ 9] + 0xd9d4d039), S31) + b;
 263         d = rotateLeft((d + H(a, b, c) + X[12] + 0xe6db99e5), S32) + a;
 264         c = rotateLeft((c + H(d, a, b) + X[15] + 0x1fa27cf8), S33) + d;
 265         b = rotateLeft((b + H(c, d, a) + X[ 2] + 0xc4ac5665), S34) + c;
 266
 267         //
 268         // Round 4 - K cycle, 16 times.
 269         //
 270         a = rotateLeft((a + K(b, c, d) + X[ 0] + 0xf4292244), S41) + b;
 271         d = rotateLeft((d + K(a, b, c) + X[ 7] + 0x432aff97), S42) + a;
 272         c = rotateLeft((c + K(d, a, b) + X[14] + 0xab9423a7), S43) + d;
 273         b = rotateLeft((b + K(c, d, a) + X[ 5] + 0xfc93a039), S44) + c;
 274         a = rotateLeft((a + K(b, c, d) + X[12] + 0x655b59c3), S41) + b;
 275         d = rotateLeft((d + K(a, b, c) + X[ 3] + 0x8f0ccc92), S42) + a;
 276         c = rotateLeft((c + K(d, a, b) + X[10] + 0xffeff47d), S43) + d;
 277         b = rotateLeft((b + K(c, d, a) + X[ 1] + 0x85845dd1), S44) + c;
 278         a = rotateLeft((a + K(b, c, d) + X[ 8] + 0x6fa87e4f), S41) + b;
 279         d = rotateLeft((d + K(a, b, c) + X[15] + 0xfe2ce6e0), S42) + a;
 280         c = rotateLeft((c + K(d, a, b) + X[ 6] + 0xa3014314), S43) + d;
 281         b = rotateLeft((b + K(c, d, a) + X[13] + 0x4e0811a1), S44) + c;
 282         a = rotateLeft((a + K(b, c, d) + X[ 4] + 0xf7537e82), S41) + b;
 283         d = rotateLeft((d + K(a, b, c) + X[11] + 0xbd3af235), S42) + a;
 284         c = rotateLeft((c + K(d, a, b) + X[ 2] + 0x2ad7d2bb), S43) + d;
 285         b = rotateLeft((b + K(c, d, a) + X[ 9] + 0xeb86d391), S44) + c;
 286
 287         H1 += a;
 288         H2 += b;
 289         H3 += c;
 290         H4 += d;
 291
 292         //
 293         // reset the offset and clean out the word buffer.
 294         //
 295         xOff = 0;
 296         for (int i = 0; i != X.length; i++)
 297         {
 298             X[i] = 0;
 299         }
 300     }
 301 }