Update build for OpenSSL-1.0.0b import.
[dragonfly.git] / secure / lib / libcrypt / crypt-blowfish.c
1 /*
2  * Copyright 1997 Niels Provos <provos@physnet.uni-hamburg.de>
3  * All rights reserved.
4  *
5  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
6  * modification, are permitted provided that the following conditions
7  * are met:
8  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
9  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
10  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
11  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
12  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
13  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
14  *    must display the following acknowledgement:
15  *      This product includes software developed by Niels Provos.
16  * 4. The name of the author may not be used to endorse or promote products
17  *    derived from this software without specific prior written permission.
18  *
19  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
20  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
21  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
22  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
23  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
24  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
25  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
26  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
27  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
28  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
29  *
30  * $FreeBSD: src/secure/lib/libcrypt/crypt-blowfish.c,v 1.1.2.1 2001/05/24 12:20:03 markm Exp $
31  * $DragonFly: src/secure/lib/libcrypt/crypt-blowfish.c,v 1.3 2003/11/14 03:54:32 dillon Exp $
32  */
33
34 /* This password hashing algorithm was designed by David Mazieres
35  * <dm@lcs.mit.edu> and works as follows:
36  *
37  * 1. state := InitState ()
38  * 2. state := ExpandKey (state, salt, password) 3.
39  * REPEAT rounds:
40  *      state := ExpandKey (state, 0, salt)
41  *      state := ExpandKey(state, 0, password)
42  * 4. ctext := "OrpheanBeholderScryDoubt"
43  * 5. REPEAT 64:
44  *      ctext := Encrypt_ECB (state, ctext);
45  * 6. RETURN Concatenate (salt, ctext);
46  *
47  */
48
49 /*
50  * FreeBSD implementation by Paul Herman <pherman@frenchfries.net>
51  */
52
53 #if 0
54 #include <stdio.h>
55 #endif
56
57 #include <stdio.h>
58 #include <stdlib.h>
59 #include <sys/types.h>
60 #include <string.h>
61 #include <pwd.h>
62 #include "blowfish.h"
63
64 /* This implementation is adaptable to current computing power.
65  * You can have up to 2^31 rounds which should be enough for some
66  * time to come.
67  */
68
69 #define BCRYPT_VERSION '2'
70 #define BCRYPT_MAXSALT 16       /* Precomputation is just so nice */
71 #define BCRYPT_BLOCKS 6         /* Ciphertext blocks */
72 #define BCRYPT_MINROUNDS 16     /* we have log2(rounds) in salt */
73
74 char   *bcrypt_gensalt (u_int8_t);
75
76 static void encode_salt (char *, u_int8_t *, u_int16_t, u_int8_t);
77 static void encode_base64 (u_int8_t *, u_int8_t *, u_int16_t);
78 static void decode_base64 (u_int8_t *, u_int16_t, u_int8_t *);
79
80 static char    encrypted[_PASSWORD_LEN];
81 static char    gsalt[BCRYPT_MAXSALT * 4 / 3 + 1];
82 static char    error[] = ":";
83
84 const static u_int8_t Base64Code[] =
85 "./ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789";
86
87 const static u_int8_t index_64[128] =
88 {
89         255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,
90         255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,
91         255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,
92         255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255, 255,
93         255, 255, 255, 255, 255, 255, 0, 1, 54, 55,
94         56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 255, 255,
95         255, 255, 255, 255, 255, 2, 3, 4, 5, 6,
96         7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16,
97         17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27,
98         255, 255, 255, 255, 255, 255, 28, 29, 30,
99         31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,
100         41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50,
101         51, 52, 53, 255, 255, 255, 255, 255
102 };
103 #define CHAR64(c)  ( (c) > 127 ? 255 : index_64[(c)])
104
105 #ifdef __STDC__
106 static void
107 decode_base64(u_int8_t *buffer, u_int16_t len, u_int8_t *data)
108 #else
109 static void
110 decode_base64(buffer, len, data)
111         u_int8_t *buffer;
112         u_int16_t len;
113         u_int8_t *data;
114 #endif
115 {
116         u_int8_t *bp = buffer;
117         u_int8_t *p = data;
118         u_int8_t c1, c2, c3, c4;
119         while (bp < buffer + len) {
120                 c1 = CHAR64(*p);
121                 c2 = CHAR64(*(p + 1));
122
123                 /* Invalid data */
124                 if (c1 == 255 || c2 == 255)
125                         break;
126
127                 *bp++ = (c1 << 2) | ((c2 & 0x30) >> 4);
128                 if (bp >= buffer + len)
129                         break;
130
131                 c3 = CHAR64(*(p + 2));
132                 if (c3 == 255)
133                         break;
134
135                 *bp++ = ((c2 & 0x0f) << 4) | ((c3 & 0x3c) >> 2);
136                 if (bp >= buffer + len)
137                         break;
138
139                 c4 = CHAR64(*(p + 3));
140                 if (c4 == 255)
141                         break;
142                 *bp++ = ((c3 & 0x03) << 6) | c4;
143
144                 p += 4;
145         }
146 }
147
148 #ifdef __STDC__
149 static void
150 encode_salt(char *salt, u_int8_t *csalt, u_int16_t clen, u_int8_t logr)
151 #else
152 static void
153 encode_salt(salt, csalt, clen, logr)
154         char   *salt;
155         u_int8_t *csalt;
156         u_int16_t clen;
157         u_int8_t logr;
158 #endif
159 {
160         salt[0] = '$';
161         salt[1] = BCRYPT_VERSION;
162         salt[2] = 'a';
163         salt[3] = '$';
164
165         snprintf(salt + 4, 4, "%2.2u$", logr);
166
167         encode_base64((u_int8_t *) salt + 7, csalt, clen);
168 }
169 /* Generates a salt for this version of crypt.
170    Since versions may change. Keeping this here
171    seems sensible.
172  */
173
174 #ifdef __STDC__
175 char *
176 bcrypt_gensalt(u_int8_t log_rounds)
177 #else
178 char *
179 bcrypt_gensalt(log_rounds)
180         u_int8_t log_rounds;
181 #endif
182 {
183         u_int8_t csalt[BCRYPT_MAXSALT];
184         u_int16_t i;
185         u_int32_t seed = 0;
186
187         for (i = 0; i < BCRYPT_MAXSALT; i++) {
188                 if (i % 4 == 0)
189                         seed = arc4random();
190                 csalt[i] = seed & 0xff;
191                 seed = seed >> 8;
192         }
193
194         if (log_rounds < 4)
195                 log_rounds = 4;
196
197         encode_salt(gsalt, csalt, BCRYPT_MAXSALT, log_rounds);
198         return gsalt;
199 }
200 /* We handle $Vers$log2(NumRounds)$salt+passwd$
201    i.e. $2$04$iwouldntknowwhattosayetKdJ6iFtacBqJdKe6aW7ou */
202
203 char   *
204 crypt_blowfish(key, salt)
205         const char   *key;
206         const char   *salt;
207 {
208         blf_ctx state;
209         u_int32_t rounds, i, k;
210         u_int16_t j;
211         u_int8_t key_len, salt_len, logr, minor;
212         u_int8_t ciphertext[4 * BCRYPT_BLOCKS] = "OrpheanBeholderScryDoubt";
213         u_int8_t csalt[BCRYPT_MAXSALT];
214         u_int32_t cdata[BCRYPT_BLOCKS];
215         static char     *magic = "$2a$04$";
216                                    
217                 /* Defaults */
218         minor = 'a';
219         logr = 4;
220         rounds = 1 << logr;
221
222         /* If it starts with the magic string, then skip that */
223         if(!strncmp(salt, magic, strlen(magic))) {
224                 salt += strlen(magic);
225         }
226         else if (*salt == '$') {
227
228                 /* Discard "$" identifier */
229                 salt++;
230
231                 if (*salt > BCRYPT_VERSION) {
232                         /* How do I handle errors ? Return ':' */
233                         return error;
234                 }
235
236                 /* Check for minor versions */
237                 if (salt[1] != '$') {
238                          switch (salt[1]) {
239                          case 'a':
240                                  /* 'ab' should not yield the same as 'abab' */
241                                  minor = salt[1];
242                                  salt++;
243                                  break;
244                          default:
245                                  return error;
246                          }
247                 } else
248                          minor = 0;
249
250                 /* Discard version + "$" identifier */
251                 salt += 2;
252
253                 if (salt[2] != '$')
254                         /* Out of sync with passwd entry */
255                         return error;
256
257                 /* Computer power doesnt increase linear, 2^x should be fine */
258                 if ((rounds = (u_int32_t) 1 << (logr = atoi(salt))) < BCRYPT_MINROUNDS)
259                         return error;
260
261                 /* Discard num rounds + "$" identifier */
262                 salt += 3;
263         }
264
265
266         /* We dont want the base64 salt but the raw data */
267         decode_base64(csalt, BCRYPT_MAXSALT, (u_int8_t *) salt);
268         salt_len = BCRYPT_MAXSALT;
269         key_len = strlen(key) + (minor >= 'a' ? 1 : 0);
270
271         /* Setting up S-Boxes and Subkeys */
272         Blowfish_initstate(&state);
273         Blowfish_expandstate(&state, csalt, salt_len,
274             (u_int8_t *) key, key_len);
275         for (k = 0; k < rounds; k++) {
276                 Blowfish_expand0state(&state, (u_int8_t *) key, key_len);
277                 Blowfish_expand0state(&state, csalt, salt_len);
278         }
279
280         /* This can be precomputed later */
281         j = 0;
282         for (i = 0; i < BCRYPT_BLOCKS; i++)
283                 cdata[i] = Blowfish_stream2word(ciphertext, 4 * BCRYPT_BLOCKS, &j);
284
285         /* Now do the encryption */
286         for (k = 0; k < 64; k++)
287                 blf_enc(&state, cdata, BCRYPT_BLOCKS / 2);
288
289         for (i = 0; i < BCRYPT_BLOCKS; i++) {
290                 ciphertext[4 * i + 3] = cdata[i] & 0xff;
291                 cdata[i] = cdata[i] >> 8;
292                 ciphertext[4 * i + 2] = cdata[i] & 0xff;
293                 cdata[i] = cdata[i] >> 8;
294                 ciphertext[4 * i + 1] = cdata[i] & 0xff;
295                 cdata[i] = cdata[i] >> 8;
296                 ciphertext[4 * i + 0] = cdata[i] & 0xff;
297         }
298
299
300         i = 0;
301         encrypted[i++] = '$';
302         encrypted[i++] = BCRYPT_VERSION;
303         if (minor)
304                 encrypted[i++] = minor;
305         encrypted[i++] = '$';
306
307         snprintf(encrypted + i, 4, "%2.2u$", logr);
308
309         encode_base64((u_int8_t *) encrypted + i + 3, csalt, BCRYPT_MAXSALT);
310         encode_base64((u_int8_t *) encrypted + strlen(encrypted), ciphertext,
311             4 * BCRYPT_BLOCKS - 1);
312         return encrypted;
313 }
314
315 #ifdef __STDC__
316 static void
317 encode_base64(u_int8_t *buffer, u_int8_t *data, u_int16_t len)
318 #else
319 static void
320 encode_base64(buffer, data, len)
321         u_int8_t *buffer;
322         u_int8_t *data;
323         u_int16_t len;
324 #endif
325 {
326         u_int8_t *bp = buffer;
327         u_int8_t *p = data;
328         u_int8_t c1, c2;
329         while (p < data + len) {
330                 c1 = *p++;
331                 *bp++ = Base64Code[(c1 >> 2)];
332                 c1 = (c1 & 0x03) << 4;
333                 if (p >= data + len) {
334                         *bp++ = Base64Code[c1];
335                         break;
336                 }
337                 c2 = *p++;
338                 c1 |= (c2 >> 4) & 0x0f;
339                 *bp++ = Base64Code[c1];
340                 c1 = (c2 & 0x0f) << 2;
341                 if (p >= data + len) {
342                         *bp++ = Base64Code[c1];
343                         break;
344                 }
345                 c2 = *p++;
346                 c1 |= (c2 >> 6) & 0x03;
347                 *bp++ = Base64Code[c1];
348                 *bp++ = Base64Code[c2 & 0x3f];
349         }
350         *bp = '\0';
351 }
352 #if 0
353 void
354 main()
355 {
356         char    blubber[73];
357         char    salt[100];
358         char   *p;
359         salt[0] = '$';
360         salt[1] = BCRYPT_VERSION;
361         salt[2] = '$';
362
363         snprintf(salt + 3, 4, "%2.2u$", 5);
364
365         printf("24 bytes of salt: ");
366         fgets(salt + 6, 94, stdin);
367         salt[99] = 0;
368         printf("72 bytes of password: ");
369         fpurge(stdin);
370         fgets(blubber, 73, stdin);
371         blubber[72] = 0;
372
373         p = crypt(blubber, salt);
374         printf("Passwd entry: %s\n\n", p);
375
376         p = bcrypt_gensalt(5);
377         printf("Generated salt: %s\n", p);
378         p = crypt(blubber, p);
379         printf("Passwd entry: %s\n", p);
380 }
381 #endif