aa752db2f3c72b5b52e3838f522fc5919bc449c4
[mw/micromonitor-lm32.git] / umon_main / host / src / maccrypt / crypt.c
1 /*
2  * Copyright (c) 1989, 1993
3  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
4  *
5  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
6  * Tom Truscott.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
16  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
17  *    must display the following acknowledgement:
18  *      This product includes software developed by the University of
19  *      California, Berkeley and its contributors.
20  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
21  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
22  *    without specific prior written permission.
23  *
24  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
25  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
26  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
27  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
28  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
29  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
30  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
31  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
32  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
33  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
34  * SUCH DAMAGE.
35  */
36
37 #define _PASSWORD_EFMT1         '_'     /* extended encryption format */
38 #define NULL                                    0
39
40 /*
41  * UNIX password, and DES, encryption.
42  * By Tom Truscott, trt@rti.rti.org,
43  * from algorithms by Robert W. Baldwin and James Gillogly.
44  *
45  * References:
46  * "Mathematical Cryptology for Computer Scientists and Mathematicians,"
47  * by Wayne Patterson, 1987, ISBN 0-8476-7438-X.
48  *
49  * "Password Security: A Case History," R. Morris and Ken Thompson,
50  * Communications of the ACM, vol. 22, pp. 594-597, Nov. 1979.
51  *
52  * "DES will be Totally Insecure within Ten Years," M.E. Hellman,
53  * IEEE Spectrum, vol. 16, pp. 32-39, July 1979.
54  */
55
56 /* =====  Configuration ==================== */
57
58 /* define "MUST_ALIGN" if your compiler cannot load/store
59  * long integers at arbitrary (e.g. odd) memory locations.
60  * (Either that or never pass unaligned addresses to des_cipher!)
61  */
62 #define MUST_ALIGN
63
64 /* define "LONG_IS_32_BITS" only if sizeof(long)==4.
65  * This avoids use of bit fields (your compiler may be sloppy with them).
66  */
67 #define LONG_IS_32_BITS
68
69 /*
70  * define "LARGEDATA" to get faster permutations, by using about 72 kilobytes
71  * of lookup tables.  This speeds up des_setkey() and des_cipher(), but has
72  * little effect on crypt().
73  */
74 #ifdef LARGEDATA
75 #undef  LARGEDATA
76 #endif
77
78 /* compile with "-DSTATIC=int" when profiling */
79 #ifndef STATIC
80 #define STATIC  static
81 #endif
82
83 STATIC init_des(), init_perm(), permute();
84 int     des_setkey(), des_cipher();
85
86 #ifdef DEBUG
87 STATIC prtab();
88 #endif
89
90 /* ==================================== */
91
92 /*
93  * Cipher-block representation (Bob Baldwin):
94  *
95  * DES operates on groups of 64 bits, numbered 1..64 (sigh).  One
96  * representation is to store one bit per byte in an array of bytes.  Bit N of
97  * the NBS spec is stored as the LSB of the Nth byte (index N-1) in the array.
98  * Another representation stores the 64 bits in 8 bytes, with bits 1..8 in the
99  * first byte, 9..16 in the second, and so on.  The DES spec apparently has
100  * bit 1 in the MSB of the first byte, but that is particularly noxious so we
101  * bit-reverse each byte so that bit 1 is the LSB of the first byte, bit 8 is
102  * the MSB of the first byte.  Specifically, the 64-bit input data and key are
103  * converted to LSB format, and the output 64-bit block is converted back into
104  * MSB format.
105  *
106  * DES operates internally on groups of 32 bits which are expanded to 48 bits
107  * by permutation E and shrunk back to 32 bits by the S boxes.  To speed up
108  * the computation, the expansion is applied only once, the expanded
109  * representation is maintained during the encryption, and a compression
110  * permutation is applied only at the end.  To speed up the S-box lookups,
111  * the 48 bits are maintained as eight 6 bit groups, one per byte, which
112  * directly feed the eight S-boxes.  Within each byte, the 6 bits are the
113  * most significant ones.  The low two bits of each byte are zero.  (Thus,
114  * bit 1 of the 48 bit E expansion is stored as the "4"-valued bit of the
115  * first byte in the eight byte representation, bit 2 of the 48 bit value is
116  * the "8"-valued bit, and so on.)  In fact, a combined "SPE"-box lookup is
117  * used, in which the output is the 64 bit result of an S-box lookup which
118  * has been permuted by P and expanded by E, and is ready for use in the next
119  * iteration.  Two 32-bit wide tables, SPE[0] and SPE[1], are used for this
120  * lookup.  Since each byte in the 48 bit path is a multiple of four, indexed
121  * lookup of SPE[0] and SPE[1] is simple and fast.  The key schedule and
122  * "salt" are also converted to this 8*(6+2) format.  The SPE table size is
123  * 8*64*8 = 4K bytes.
124  *
125  * To speed up bit-parallel operations (such as XOR), the 8 byte
126  * representation is "union"ed with 32 bit values "i0" and "i1", and, on
127  * machines which support it, a 64 bit value "b64".  This data structure,
128  * "C_block", has two problems.  First, alignment restrictions must be
129  * honored.  Second, the byte-order (e.g. little-endian or big-endian) of
130  * the architecture becomes visible.
131  *
132  * The byte-order problem is unfortunate, since on the one hand it is good
133  * to have a machine-independent C_block representation (bits 1..8 in the
134  * first byte, etc.), and on the other hand it is good for the LSB of the
135  * first byte to be the LSB of i0.  We cannot have both these things, so we
136  * currently use the "little-endian" representation and avoid any multi-byte
137  * operations that depend on byte order.  This largely precludes use of the
138  * 64-bit datatype since the relative order of i0 and i1 are unknown.  It
139  * also inhibits grouping the SPE table to look up 12 bits at a time.  (The
140  * 12 bits can be stored in a 16-bit field with 3 low-order zeroes and 1
141  * high-order zero, providing fast indexing into a 64-bit wide SPE.)  On the
142  * other hand, 64-bit datatypes are currently rare, and a 12-bit SPE lookup
143  * requires a 128 kilobyte table, so perhaps this is not a big loss.
144  *
145  * Permutation representation (Jim Gillogly):
146  *
147  * A transformation is defined by its effect on each of the 8 bytes of the
148  * 64-bit input.  For each byte we give a 64-bit output that has the bits in
149  * the input distributed appropriately.  The transformation is then the OR
150  * of the 8 sets of 64-bits.  This uses 8*256*8 = 16K bytes of storage for
151  * each transformation.  Unless LARGEDATA is defined, however, a more compact
152  * table is used which looks up 16 4-bit "chunks" rather than 8 8-bit chunks.
153  * The smaller table uses 16*16*8 = 2K bytes for each transformation.  This
154  * is slower but tolerable, particularly for password encryption in which
155  * the SPE transformation is iterated many times.  The small tables total 9K
156  * bytes, the large tables total 72K bytes.
157  *
158  * The transformations used are:
159  * IE3264: MSB->LSB conversion, initial permutation, and expansion.
160  *      This is done by collecting the 32 even-numbered bits and applying
161  *      a 32->64 bit transformation, and then collecting the 32 odd-numbered
162  *      bits and applying the same transformation.  Since there are only
163  *      32 input bits, the IE3264 transformation table is half the size of
164  *      the usual table.
165  * CF6464: Compression, final permutation, and LSB->MSB conversion.
166  *      This is done by two trivial 48->32 bit compressions to obtain
167  *      a 64-bit block (the bit numbering is given in the "CIFP" table)
168  *      followed by a 64->64 bit "cleanup" transformation.  (It would
169  *      be possible to group the bits in the 64-bit block so that 2
170  *      identical 32->32 bit transformations could be used instead,
171  *      saving a factor of 4 in space and possibly 2 in time, but
172  *      byte-ordering and other complications rear their ugly head.
173  *      Similar opportunities/problems arise in the key schedule
174  *      transforms.)
175  * PC1ROT: MSB->LSB, PC1 permutation, rotate, and PC2 permutation.
176  *      This admittedly baroque 64->64 bit transformation is used to
177  *      produce the first code (in 8*(6+2) format) of the key schedule.
178  * PC2ROT[0]: Inverse PC2 permutation, rotate, and PC2 permutation.
179  *      It would be possible to define 15 more transformations, each
180  *      with a different rotation, to generate the entire key schedule.
181  *      To save space, however, we instead permute each code into the
182  *      next by using a transformation that "undoes" the PC2 permutation,
183  *      rotates the code, and then applies PC2.  Unfortunately, PC2
184  *      transforms 56 bits into 48 bits, dropping 8 bits, so PC2 is not
185  *      invertible.  We get around that problem by using a modified PC2
186  *      which retains the 8 otherwise-lost bits in the unused low-order
187  *      bits of each byte.  The low-order bits are cleared when the
188  *      codes are stored into the key schedule.
189  * PC2ROT[1]: Same as PC2ROT[0], but with two rotations.
190  *      This is faster than applying PC2ROT[0] twice,
191  *
192  * The Bell Labs "salt" (Bob Baldwin):
193  *
194  * The salting is a simple permutation applied to the 48-bit result of E.
195  * Specifically, if bit i (1 <= i <= 24) of the salt is set then bits i and
196  * i+24 of the result are swapped.  The salt is thus a 24 bit number, with
197  * 16777216 possible values.  (The original salt was 12 bits and could not
198  * swap bits 13..24 with 36..48.)
199  *
200  * It is possible, but ugly, to warp the SPE table to account for the salt
201  * permutation.  Fortunately, the conditional bit swapping requires only
202  * about four machine instructions and can be done on-the-fly with about an
203  * 8% performance penalty.
204  */
205
206 typedef union {
207         unsigned char b[8];
208         struct {
209 #if defined(LONG_IS_32_BITS)
210                 /* long is often faster than a 32-bit bit field */
211                 long    i0;
212                 long    i1;
213 #else
214                 long    i0: 32;
215                 long    i1: 32;
216 #endif
217         } b32;
218 } C_block;
219
220 /*
221  * Convert twenty-four-bit long in host-order
222  * to six bits (and 2 low-order zeroes) per char little-endian format.
223  */
224 #define TO_SIX_BIT(rslt, src) {                         \
225                 C_block cvt;                            \
226                 cvt.b[0] = (char)src; src >>= 6;                \
227                 cvt.b[1] = (char)src; src >>= 6;                \
228                 cvt.b[2] = (char)src; src >>= 6;                \
229                 cvt.b[3] = (char)src;                           \
230                 rslt = (cvt.b32.i0 & 0x3f3f3f3fL) << 2; \
231         }
232
233 /*
234  * These macros may someday permit efficient use of 64-bit integers.
235  */
236 #define ZERO(d,d0,d1)                   d0 = 0, d1 = 0
237 #define LOAD(d,d0,d1,bl)                d0 = (bl).b32.i0, d1 = (bl).b32.i1
238 #define LOADREG(d,d0,d1,s,s0,s1)        d0 = s0, d1 = s1
239 #define OR(d,d0,d1,bl)                  d0 |= (bl).b32.i0, d1 |= (bl).b32.i1
240 #define STORE(s,s0,s1,bl)               (bl).b32.i0 = s0, (bl).b32.i1 = s1
241 #define DCL_BLOCK(d,d0,d1)              long d0, d1
242
243 #if defined(LARGEDATA)
244         /* Waste memory like crazy.  Also, do permutations in line */
245 #define LGCHUNKBITS     3
246 #define CHUNKBITS       (1<<LGCHUNKBITS)
247 #define PERM6464(d,d0,d1,cpp,p)                         \
248         LOAD(d,d0,d1,(p)[(0<<CHUNKBITS)+(cpp)[0]]);             \
249         OR (d,d0,d1,(p)[(1<<CHUNKBITS)+(cpp)[1]]);              \
250         OR (d,d0,d1,(p)[(2<<CHUNKBITS)+(cpp)[2]]);              \
251         OR (d,d0,d1,(p)[(3<<CHUNKBITS)+(cpp)[3]]);              \
252         OR (d,d0,d1,(p)[(4<<CHUNKBITS)+(cpp)[4]]);              \
253         OR (d,d0,d1,(p)[(5<<CHUNKBITS)+(cpp)[5]]);              \
254         OR (d,d0,d1,(p)[(6<<CHUNKBITS)+(cpp)[6]]);              \
255         OR (d,d0,d1,(p)[(7<<CHUNKBITS)+(cpp)[7]]);
256 #define PERM3264(d,d0,d1,cpp,p)                         \
257         LOAD(d,d0,d1,(p)[(0<<CHUNKBITS)+(cpp)[0]]);             \
258         OR (d,d0,d1,(p)[(1<<CHUNKBITS)+(cpp)[1]]);              \
259         OR (d,d0,d1,(p)[(2<<CHUNKBITS)+(cpp)[2]]);              \
260         OR (d,d0,d1,(p)[(3<<CHUNKBITS)+(cpp)[3]]);
261 #else
262         /* "small data" */
263 #define LGCHUNKBITS     2
264 #define CHUNKBITS       (1<<LGCHUNKBITS)
265 #define PERM6464(d,d0,d1,cpp,p)                         \
266         { C_block tblk; permute(cpp,&tblk,p,8); LOAD (d,d0,d1,tblk); }
267 #define PERM3264(d,d0,d1,cpp,p)                         \
268         { C_block tblk; permute(cpp,&tblk,p,4); LOAD (d,d0,d1,tblk); }
269
270 STATIC
271 permute(cp, out, p, chars_in)
272         unsigned char *cp;
273         C_block *out;
274         register C_block *p;
275         int chars_in;
276 {
277         register DCL_BLOCK(D,D0,D1);
278         register C_block *tp;
279         register int t;
280
281         ZERO(D,D0,D1);
282         do {
283                 t = *cp++;
284                 tp = &p[t&0xf]; OR(D,D0,D1,*tp); p += (1<<CHUNKBITS);
285                 tp = &p[t>>4];  OR(D,D0,D1,*tp); p += (1<<CHUNKBITS);
286         } while (--chars_in > 0);
287         STORE(D,D0,D1,*out);
288         return(0);
289 }
290 #endif /* LARGEDATA */
291
292
293 /* =====  (mostly) Standard DES Tables ==================== */
294
295 static unsigned char IP[] = {           /* initial permutation */
296         58, 50, 42, 34, 26, 18, 10,  2,
297         60, 52, 44, 36, 28, 20, 12,  4,
298         62, 54, 46, 38, 30, 22, 14,  6,
299         64, 56, 48, 40, 32, 24, 16,  8,
300         57, 49, 41, 33, 25, 17,  9,  1,
301         59, 51, 43, 35, 27, 19, 11,  3,
302         61, 53, 45, 37, 29, 21, 13,  5,
303         63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,  7,
304 };
305
306 /* The final permutation is the inverse of IP - no table is necessary */
307
308 static unsigned char ExpandTr[] = {     /* expansion operation */
309         32,  1,  2,  3,  4,  5,
310          4,  5,  6,  7,  8,  9,
311          8,  9, 10, 11, 12, 13,
312         12, 13, 14, 15, 16, 17,
313         16, 17, 18, 19, 20, 21,
314         20, 21, 22, 23, 24, 25,
315         24, 25, 26, 27, 28, 29,
316         28, 29, 30, 31, 32,  1,
317 };
318
319 static unsigned char PC1[] = {          /* permuted choice table 1 */
320         57, 49, 41, 33, 25, 17,  9,
321          1, 58, 50, 42, 34, 26, 18,
322         10,  2, 59, 51, 43, 35, 27,
323         19, 11,  3, 60, 52, 44, 36,
324
325         63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,
326          7, 62, 54, 46, 38, 30, 22,
327         14,  6, 61, 53, 45, 37, 29,
328         21, 13,  5, 28, 20, 12,  4,
329 };
330
331 static unsigned char Rotates[] = {      /* PC1 rotation schedule */
332         1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1,
333 };
334
335 /* note: each "row" of PC2 is left-padded with bits that make it invertible */
336 static unsigned char PC2[] = {          /* permuted choice table 2 */
337          9, 18,    14, 17, 11, 24,  1,  5,
338         22, 25,     3, 28, 15,  6, 21, 10,
339         35, 38,    23, 19, 12,  4, 26,  8,
340         43, 54,    16,  7, 27, 20, 13,  2,
341
342          0,  0,    41, 52, 31, 37, 47, 55,
343          0,  0,    30, 40, 51, 45, 33, 48,
344          0,  0,    44, 49, 39, 56, 34, 53,
345          0,  0,    46, 42, 50, 36, 29, 32,
346 };
347
348 static unsigned char S[8][64] = {       /* 48->32 bit substitution tables */
349                                         /* S[1]                 */
350         14,  4, 13,  1,  2, 15, 11,  8,  3, 10,  6, 12,  5,  9,  0,  7,
351          0, 15,  7,  4, 14,  2, 13,  1, 10,  6, 12, 11,  9,  5,  3,  8,
352          4,  1, 14,  8, 13,  6,  2, 11, 15, 12,  9,  7,  3, 10,  5,  0,
353         15, 12,  8,  2,  4,  9,  1,  7,  5, 11,  3, 14, 10,  0,  6, 13,
354                                         /* S[2]                 */
355         15,  1,  8, 14,  6, 11,  3,  4,  9,  7,  2, 13, 12,  0,  5, 10,
356          3, 13,  4,  7, 15,  2,  8, 14, 12,  0,  1, 10,  6,  9, 11,  5,
357          0, 14,  7, 11, 10,  4, 13,  1,  5,  8, 12,  6,  9,  3,  2, 15,
358         13,  8, 10,  1,  3, 15,  4,  2, 11,  6,  7, 12,  0,  5, 14,  9,
359                                         /* S[3]                 */
360         10,  0,  9, 14,  6,  3, 15,  5,  1, 13, 12,  7, 11,  4,  2,  8,
361         13,  7,  0,  9,  3,  4,  6, 10,  2,  8,  5, 14, 12, 11, 15,  1,
362         13,  6,  4,  9,  8, 15,  3,  0, 11,  1,  2, 12,  5, 10, 14,  7,
363          1, 10, 13,  0,  6,  9,  8,  7,  4, 15, 14,  3, 11,  5,  2, 12,
364                                         /* S[4]                 */
365          7, 13, 14,  3,  0,  6,  9, 10,  1,  2,  8,  5, 11, 12,  4, 15,
366         13,  8, 11,  5,  6, 15,  0,  3,  4,  7,  2, 12,  1, 10, 14,  9,
367         10,  6,  9,  0, 12, 11,  7, 13, 15,  1,  3, 14,  5,  2,  8,  4,
368          3, 15,  0,  6, 10,  1, 13,  8,  9,  4,  5, 11, 12,  7,  2, 14,
369                                         /* S[5]                 */
370          2, 12,  4,  1,  7, 10, 11,  6,  8,  5,  3, 15, 13,  0, 14,  9,
371         14, 11,  2, 12,  4,  7, 13,  1,  5,  0, 15, 10,  3,  9,  8,  6,
372          4,  2,  1, 11, 10, 13,  7,  8, 15,  9, 12,  5,  6,  3,  0, 14,
373         11,  8, 12,  7,  1, 14,  2, 13,  6, 15,  0,  9, 10,  4,  5,  3,
374                                         /* S[6]                 */
375         12,  1, 10, 15,  9,  2,  6,  8,  0, 13,  3,  4, 14,  7,  5, 11,
376         10, 15,  4,  2,  7, 12,  9,  5,  6,  1, 13, 14,  0, 11,  3,  8,
377          9, 14, 15,  5,  2,  8, 12,  3,  7,  0,  4, 10,  1, 13, 11,  6,
378          4,  3,  2, 12,  9,  5, 15, 10, 11, 14,  1,  7,  6,  0,  8, 13,
379                                         /* S[7]                 */
380          4, 11,  2, 14, 15,  0,  8, 13,  3, 12,  9,  7,  5, 10,  6,  1,
381         13,  0, 11,  7,  4,  9,  1, 10, 14,  3,  5, 12,  2, 15,  8,  6,
382          1,  4, 11, 13, 12,  3,  7, 14, 10, 15,  6,  8,  0,  5,  9,  2,
383          6, 11, 13,  8,  1,  4, 10,  7,  9,  5,  0, 15, 14,  2,  3, 12,
384                                         /* S[8]                 */
385         13,  2,  8,  4,  6, 15, 11,  1, 10,  9,  3, 14,  5,  0, 12,  7,
386          1, 15, 13,  8, 10,  3,  7,  4, 12,  5,  6, 11,  0, 14,  9,  2,
387          7, 11,  4,  1,  9, 12, 14,  2,  0,  6, 10, 13, 15,  3,  5,  8,
388          2,  1, 14,  7,  4, 10,  8, 13, 15, 12,  9,  0,  3,  5,  6, 11,
389 };
390
391 static unsigned char P32Tr[] = {        /* 32-bit permutation function */
392         16,  7, 20, 21,
393         29, 12, 28, 17,
394          1, 15, 23, 26,
395          5, 18, 31, 10,
396          2,  8, 24, 14,
397         32, 27,  3,  9,
398         19, 13, 30,  6,
399         22, 11,  4, 25,
400 };
401
402 static unsigned char CIFP[] = {         /* compressed/interleaved permutation */
403          1,  2,  3,  4,   17, 18, 19, 20,
404          5,  6,  7,  8,   21, 22, 23, 24,
405          9, 10, 11, 12,   25, 26, 27, 28,
406         13, 14, 15, 16,   29, 30, 31, 32,
407
408         33, 34, 35, 36,   49, 50, 51, 52,
409         37, 38, 39, 40,   53, 54, 55, 56,
410         41, 42, 43, 44,   57, 58, 59, 60,
411         45, 46, 47, 48,   61, 62, 63, 64,
412 };
413
414 static unsigned char itoa64[] =         /* 0..63 => ascii-64 */
415         "./0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
416
417
418 /* =====  Tables that are initialized at run time  ==================== */
419
420
421 static unsigned char a64toi[128];       /* ascii-64 => 0..63 */
422
423 /* Initial key schedule permutation */
424 static C_block  PC1ROT[64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
425
426 /* Subsequent key schedule rotation permutations */
427 static C_block  PC2ROT[2][64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
428
429 /* Initial permutation/expansion table */
430 static C_block  IE3264[32/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
431
432 /* Table that combines the S, P, and E operations.  */
433 static long SPE[2][8][64];
434
435 /* compressed/interleaved => final permutation table */
436 static C_block  CF6464[64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
437
438
439 /* ==================================== */
440
441
442 static C_block  constdatablock;                 /* encryption constant */
443 static char     cryptresult[1+4+4+11+1];        /* encrypted result */
444
445
446 /*
447  * Return a pointer to static data consisting of the "setting"
448  * followed by an encryption produced by the "key" and "setting".
449  */
450 char *
451 crypt(key, setting)
452         register const char *key;
453         register const char *setting;
454 {
455         register char *encp;
456         register long i;
457         register int t;
458         long salt;
459         int num_iter, salt_size;
460         C_block keyblock, rsltblock;
461
462         for (i = 0; i < 8; i++) {
463                 if ((t = 2*(unsigned char)(*key)) != 0)
464                         key++;
465                 keyblock.b[i] = t;
466         }
467         if (des_setkey((char *)keyblock.b))     /* also initializes "a64toi" */
468                 return (NULL);
469
470         encp = &cryptresult[0];
471         switch (*setting) {
472         case _PASSWORD_EFMT1:
473                 /*
474                  * Involve the rest of the password 8 characters at a time.
475                  */
476                 while (*key) {
477                         if (des_cipher((char *)&keyblock,
478                             (char *)&keyblock, 0L, 1))
479                                 return (NULL);
480                         for (i = 0; i < 8; i++) {
481                                 if ((t = 2*(unsigned char)(*key)) != 0)
482                                         key++;
483                                 keyblock.b[i] ^= t;
484                         }
485                         if (des_setkey((char *)keyblock.b))
486                                 return (NULL);
487                 }
488
489                 *encp++ = *setting++;
490
491                 /* get iteration count */
492                 num_iter = 0;
493                 for (i = 4; --i >= 0; ) {
494                         if ((t = (unsigned char)setting[i]) == '\0')
495                                 t = '.';
496                         encp[i] = t;
497                         num_iter = (num_iter<<6) | a64toi[t];
498                 }
499                 setting += 4;
500                 encp += 4;
501                 salt_size = 4;
502                 break;
503         default:
504                 num_iter = 25;
505                 salt_size = 2;
506         }
507
508         salt = 0;
509         for (i = salt_size; --i >= 0; ) {
510                 if ((t = (unsigned char)setting[i]) == '\0')
511                         t = '.';
512                 encp[i] = t;
513                 salt = (salt<<6) | a64toi[t];
514         }
515         encp += salt_size;
516         if (des_cipher((char *)&constdatablock, (char *)&rsltblock,
517             salt, num_iter))
518                 return (NULL);
519
520         /*
521          * Encode the 64 cipher bits as 11 ascii characters.
522          */
523         i = ((long)((rsltblock.b[0]<<8) | rsltblock.b[1])<<8) | rsltblock.b[2];
524         encp[3] = itoa64[i&0x3f];       i >>= 6;
525         encp[2] = itoa64[i&0x3f];       i >>= 6;
526         encp[1] = itoa64[i&0x3f];       i >>= 6;
527         encp[0] = itoa64[i];            encp += 4;
528         i = ((long)((rsltblock.b[3]<<8) | rsltblock.b[4])<<8) | rsltblock.b[5];
529         encp[3] = itoa64[i&0x3f];       i >>= 6;
530         encp[2] = itoa64[i&0x3f];       i >>= 6;
531         encp[1] = itoa64[i&0x3f];       i >>= 6;
532         encp[0] = itoa64[i];            encp += 4;
533         i = ((long)((rsltblock.b[6])<<8) | rsltblock.b[7])<<2;
534         encp[2] = itoa64[i&0x3f];       i >>= 6;
535         encp[1] = itoa64[i&0x3f];       i >>= 6;
536         encp[0] = itoa64[i];
537
538         encp[3] = 0;
539
540         return (cryptresult);
541 }
542
543
544 /*
545  * The Key Schedule, filled in by des_setkey() or setkey().
546  */
547 #define KS_SIZE 16
548 static C_block  KS[KS_SIZE];
549
550 /*
551  * Set up the key schedule from the key.
552  */
553 des_setkey(key)
554 register const char *key;
555 {
556         register DCL_BLOCK(K, K0, K1);
557         register C_block *ptabp;
558         register int i;
559         static int des_ready = 0;
560
561         if (!des_ready) {
562                 init_des();
563                 des_ready = 1;
564         }
565
566         PERM6464(K,K0,K1,(unsigned char *)key,(C_block *)PC1ROT);
567         key = (char *)&KS[0];
568         STORE(K&~0x03030303L, K0&~0x03030303L, K1, *(C_block *)key);
569         for (i = 1; i < 16; i++) {
570                 key += sizeof(C_block);
571                 STORE(K,K0,K1,*(C_block *)key);
572                 ptabp = (C_block *)PC2ROT[Rotates[i]-1];
573                 PERM6464(K,K0,K1,(unsigned char *)key,ptabp);
574                 STORE(K&~0x03030303L, K0&~0x03030303L, K1, *(C_block *)key);
575         }
576         return (0);
577 }
578
579 /*
580  * Encrypt (or decrypt if num_iter < 0) the 8 chars at "in" with abs(num_iter)
581  * iterations of DES, using the the given 24-bit salt and the pre-computed key
582  * schedule, and store the resulting 8 chars at "out" (in == out is permitted).
583  *
584  * NOTE: the performance of this routine is critically dependent on your
585  * compiler and machine architecture.
586  */
587 des_cipher(in, out, salt, num_iter)
588         const char *in;
589         char *out;
590         long salt;
591         int num_iter;
592 {
593         /* variables that we want in registers, most important first */
594 #if defined(pdp11)
595         register int j;
596 #endif
597         register long L0, L1, R0, R1, k;
598         register C_block *kp;
599         register int ks_inc, loop_count;
600         C_block B;
601
602         L0 = salt;
603         TO_SIX_BIT(salt, L0);   /* convert to 4*(6+2) format */
604
605 #if defined(vax) || defined(pdp11)
606         salt = ~salt;   /* "x &~ y" is faster than "x & y". */
607 #define SALT (~salt)
608 #else
609 #define SALT salt
610 #endif
611
612 #if defined(MUST_ALIGN)
613         B.b[0] = in[0]; B.b[1] = in[1]; B.b[2] = in[2]; B.b[3] = in[3];
614         B.b[4] = in[4]; B.b[5] = in[5]; B.b[6] = in[6]; B.b[7] = in[7];
615         LOAD(L,L0,L1,B);
616 #else
617         LOAD(L,L0,L1,*(C_block *)in);
618 #endif
619         LOADREG(R,R0,R1,L,L0,L1);
620         L0 &= 0x55555555L;
621         L1 &= 0x55555555L;
622         L0 = (L0 << 1) | L1;    /* L0 is the even-numbered input bits */
623         R0 &= 0xaaaaaaaaL;
624         R1 = (R1 >> 1) & 0x55555555L;
625         L1 = R0 | R1;           /* L1 is the odd-numbered input bits */
626         STORE(L,L0,L1,B);
627         PERM3264(L,L0,L1,B.b,  (C_block *)IE3264);      /* even bits */
628         PERM3264(R,R0,R1,B.b+4,(C_block *)IE3264);      /* odd bits */
629
630         if (num_iter >= 0)
631         {               /* encryption */
632                 kp = &KS[0];
633                 ks_inc  = sizeof(*kp);
634         }
635         else
636         {               /* decryption */
637                 num_iter = -num_iter;
638                 kp = &KS[KS_SIZE-1];
639                 ks_inc  = -(int)sizeof(*kp);
640         }
641
642         while (--num_iter >= 0) {
643                 loop_count = 8;
644                 do {
645
646 #define SPTAB(t, i)     (*(long *)((unsigned char *)t + i*(sizeof(long)/4)))
647 #if defined(gould)
648                         /* use this if B.b[i] is evaluated just once ... */
649 #define DOXOR(x,y,i)    x^=SPTAB(SPE[0][i],B.b[i]); y^=SPTAB(SPE[1][i],B.b[i]);
650 #else
651 #if defined(pdp11)
652                         /* use this if your "long" int indexing is slow */
653 #define DOXOR(x,y,i)    j=B.b[i]; x^=SPTAB(SPE[0][i],j); y^=SPTAB(SPE[1][i],j);
654 #else
655                         /* use this if "k" is allocated to a register ... */
656 #define DOXOR(x,y,i)    k=B.b[i]; x^=SPTAB(SPE[0][i],k); y^=SPTAB(SPE[1][i],k);
657 #endif
658 #endif
659
660 #define CRUNCH(p0, p1, q0, q1)  \
661                         k = (q0 ^ q1) & SALT;   \
662                         B.b32.i0 = k ^ q0 ^ kp->b32.i0;         \
663                         B.b32.i1 = k ^ q1 ^ kp->b32.i1;         \
664                         kp = (C_block *)((char *)kp+ks_inc);    \
665                                                         \
666                         DOXOR(p0, p1, 0);               \
667                         DOXOR(p0, p1, 1);               \
668                         DOXOR(p0, p1, 2);               \
669                         DOXOR(p0, p1, 3);               \
670                         DOXOR(p0, p1, 4);               \
671                         DOXOR(p0, p1, 5);               \
672                         DOXOR(p0, p1, 6);               \
673                         DOXOR(p0, p1, 7);
674
675                         CRUNCH(L0, L1, R0, R1);
676                         CRUNCH(R0, R1, L0, L1);
677                 } while (--loop_count != 0);
678                 kp = (C_block *)((char *)kp-(ks_inc*KS_SIZE));
679
680
681                 /* swap L and R */
682                 L0 ^= R0;  L1 ^= R1;
683                 R0 ^= L0;  R1 ^= L1;
684                 L0 ^= R0;  L1 ^= R1;
685         }
686
687         /* store the encrypted (or decrypted) result */
688         L0 = ((L0 >> 3) & 0x0f0f0f0fL) | ((L1 << 1) & 0xf0f0f0f0L);
689         L1 = ((R0 >> 3) & 0x0f0f0f0fL) | ((R1 << 1) & 0xf0f0f0f0L);
690         STORE(L,L0,L1,B);
691         PERM6464(L,L0,L1,B.b, (C_block *)CF6464);
692 #if defined(MUST_ALIGN)
693         STORE(L,L0,L1,B);
694         out[0] = B.b[0]; out[1] = B.b[1]; out[2] = B.b[2]; out[3] = B.b[3];
695         out[4] = B.b[4]; out[5] = B.b[5]; out[6] = B.b[6]; out[7] = B.b[7];
696 #else
697         STORE(L,L0,L1,*(C_block *)out);
698 #endif
699         return (0);
700 }
701
702
703 /*
704  * Initialize various tables.  This need only be done once.  It could even be
705  * done at compile time, if the compiler were capable of that sort of thing.
706  */
707 STATIC
708 init_des()
709 {
710         register int i, j;
711         register long k;
712         register int tableno;
713         static unsigned char perm[64], tmp32[32];       /* "static" for speed */
714
715         /*
716          * table that converts chars "./0-9A-Za-z"to integers 0-63.
717          */
718         for (i = 0; i < 64; i++)
719                 a64toi[itoa64[i]] = i;
720
721         /*
722          * PC1ROT - bit reverse, then PC1, then Rotate, then PC2.
723          */
724         for (i = 0; i < 64; i++)
725                 perm[i] = 0;
726         for (i = 0; i < 64; i++) {
727                 if ((k = PC2[i]) == 0)
728                         continue;
729                 k += Rotates[0]-1;
730                 if ((k%28) < Rotates[0]) k -= 28;
731                 k = PC1[k];
732                 if (k > 0) {
733                         k--;
734                         k = (k|07) - (k&07);
735                         k++;
736                 }
737                 perm[i] = (unsigned char)k;
738         }
739 #ifdef DEBUG
740         prtab("pc1tab", perm, 8);
741 #endif
742         init_perm(PC1ROT, perm, 8, 8);
743
744         /*
745          * PC2ROT - PC2 inverse, then Rotate (once or twice), then PC2.
746          */
747         for (j = 0; j < 2; j++) {
748                 unsigned char pc2inv[64];
749                 for (i = 0; i < 64; i++)
750                         perm[i] = pc2inv[i] = 0;
751                 for (i = 0; i < 64; i++) {
752                         if ((k = PC2[i]) == 0)
753                                 continue;
754                         pc2inv[k-1] = i+1;
755                 }
756                 for (i = 0; i < 64; i++) {
757                         if ((k = PC2[i]) == 0)
758                                 continue;
759                         k += j;
760                         if ((k%28) <= j) k -= 28;
761                         perm[i] = pc2inv[k];
762                 }
763 #ifdef DEBUG
764                 prtab("pc2tab", perm, 8);
765 #endif
766                 init_perm(PC2ROT[j], perm, 8, 8);
767         }
768
769         /*
770          * Bit reverse, then initial permutation, then expansion.
771          */
772         for (i = 0; i < 8; i++) {
773                 for (j = 0; j < 8; j++) {
774                         k = (j < 2)? 0: IP[ExpandTr[i*6+j-2]-1];
775                         if (k > 32)
776                                 k -= 32;
777                         else if (k > 0)
778                                 k--;
779                         if (k > 0) {
780                                 k--;
781                                 k = (k|07) - (k&07);
782                                 k++;
783                         }
784                         perm[i*8+j] = (unsigned char)k;
785                 }
786         }
787 #ifdef DEBUG
788         prtab("ietab", perm, 8);
789 #endif
790         init_perm(IE3264, perm, 4, 8);
791
792         /*
793          * Compression, then final permutation, then bit reverse.
794          */
795         for (i = 0; i < 64; i++) {
796                 k = IP[CIFP[i]-1];
797                 if (k > 0) {
798                         k--;
799                         k = (k|07) - (k&07);
800                         k++;
801                 }
802                 perm[k-1] = i+1;
803         }
804 #ifdef DEBUG
805         prtab("cftab", perm, 8);
806 #endif
807         init_perm(CF6464, perm, 8, 8);
808
809         /*
810          * SPE table
811          */
812         for (i = 0; i < 48; i++)
813                 perm[i] = P32Tr[ExpandTr[i]-1];
814         for (tableno = 0; tableno < 8; tableno++) {
815                 for (j = 0; j < 64; j++)  {
816                         k = (((j >> 0) &01) << 5)|
817                             (((j >> 1) &01) << 3)|
818                             (((j >> 2) &01) << 2)|
819                             (((j >> 3) &01) << 1)|
820                             (((j >> 4) &01) << 0)|
821                             (((j >> 5) &01) << 4);
822                         k = S[tableno][k];
823                         k = (((k >> 3)&01) << 0)|
824                             (((k >> 2)&01) << 1)|
825                             (((k >> 1)&01) << 2)|
826                             (((k >> 0)&01) << 3);
827                         for (i = 0; i < 32; i++)
828                                 tmp32[i] = 0;
829                         for (i = 0; i < 4; i++)
830                                 tmp32[4 * tableno + i] = (k >> i) & 01;
831                         k = 0;
832                         for (i = 24; --i >= 0; )
833                                 k = (k<<1) | tmp32[perm[i]-1];
834                         TO_SIX_BIT(SPE[0][tableno][j], k);
835                         k = 0;
836                         for (i = 24; --i >= 0; )
837                                 k = (k<<1) | tmp32[perm[i+24]-1];
838                         TO_SIX_BIT(SPE[1][tableno][j], k);
839                 }
840         }
841         return(0);
842 }
843
844 /*
845  * Initialize "perm" to represent transformation "p", which rearranges
846  * (perhaps with expansion and/or contraction) one packed array of bits
847  * (of size "chars_in" characters) into another array (of size "chars_out"
848  * characters).
849  *
850  * "perm" must be all-zeroes on entry to this routine.
851  */
852 STATIC
853 init_perm(perm, p, chars_in, chars_out)
854         C_block perm[64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
855         unsigned char p[64];
856         int chars_in, chars_out;
857 {
858         register int i, j, k, l;
859
860         for (k = 0; k < chars_out*8; k++) {     /* each output bit position */
861                 l = p[k] - 1;           /* where this bit comes from */
862                 if (l < 0)
863                         continue;       /* output bit is always 0 */
864                 i = l>>LGCHUNKBITS;     /* which chunk this bit comes from */
865                 l = 1<<(l&(CHUNKBITS-1));       /* mask for this bit */
866                 for (j = 0; j < (1<<CHUNKBITS); j++) {  /* each chunk value */
867                         if ((j & l) != 0)
868                                 perm[i][j].b[k>>3] |= 1<<(k&07);
869                 }
870         }
871         return(0);
872 }
873
874 /*
875  * "setkey" routine (for backwards compatibility)
876  */
877 setkey(key)
878         register const char *key;
879 {
880         register int i, j, k;
881         C_block keyblock;
882
883         for (i = 0; i < 8; i++) {
884                 k = 0;
885                 for (j = 0; j < 8; j++) {
886                         k <<= 1;
887                         k |= (unsigned char)*key++;
888                 }
889                 keyblock.b[i] = k;
890         }
891         return (des_setkey((char *)keyblock.b));
892 }
893
894 /*
895  * "encrypt" routine (for backwards compatibility)
896  */
897 encrypt(block, flag)
898         register char *block;
899         int flag;
900 {
901         register int i, j, k;
902         C_block cblock;
903
904         for (i = 0; i < 8; i++) {
905                 k = 0;
906                 for (j = 0; j < 8; j++) {
907                         k <<= 1;
908                         k |= (unsigned char)*block++;
909                 }
910                 cblock.b[i] = k;
911         }
912         if (des_cipher((char *)&cblock, (char *)&cblock, 0L, (flag ? -1: 1)))
913                 return (1);
914         for (i = 7; i >= 0; i--) {
915                 k = cblock.b[i];
916                 for (j = 7; j >= 0; j--) {
917                         *--block = k&01;
918                         k >>= 1;
919                 }
920         }
921         return (0);
922 }
923
924 #ifdef DEBUG
925 STATIC
926 prtab(s, t, num_rows)
927         char *s;
928         unsigned char *t;
929         int num_rows;
930 {
931         register int i, j;
932
933         (void)printf("%s:\n", s);
934         for (i = 0; i < num_rows; i++) {
935                 for (j = 0; j < 8; j++) {
936                          (void)printf("%3d", t[i*8+j]);
937                 }
938                 (void)printf("\n");
939         }
940         (void)printf("\n");
941 }
942 #endif