git.ozlabs.org Git - ccan/blob - ccan/antithread/examples/md5_worker.c

   1 /* Worker thread: tries to find data with given MD5. */
   2 #include "ccan/antithread/antithread.h"
   3 #include "md5_finder.h"
   4 #include <netinet/in.h>
   5 #include <err.h>
   6 #include <string.h>
   7
   8 /*
   9  * Cryptographic API.
  10  *
  11  * MD5 Message Digest Algorithm (RFC1321).
  12  *
  13  * Derived from cryptoapi implementation, originally based on the
  14  * public domain implementation written by Colin Plumb in 1993.
  15  *
  16  * Copyright (c) Cryptoapi developers.
  17  * Copyright (c) 2002 James Morris <jmorris@intercode.com.au>
  18  *
  19  * This program is free software; you can redistribute it and/or modify it
  20  * under the terms of the GNU General Public License as published by the Free
  21  * Software Foundation; either version 2 of the License, or (at your option)
  22  * any later version.
  23  */
  24 #define MD5_DIGEST_SIZE         16
  25 #define MD5_HMAC_BLOCK_SIZE     64
  26 #define MD5_BLOCK_WORDS         16
  27
  28 #define F1(x, y, z)     (z ^ (x & (y ^ z)))
  29 #define F2(x, y, z)     F1(z, x, y)
  30 #define F3(x, y, z)     (x ^ y ^ z)
  31 #define F4(x, y, z)     (y ^ (x | ~z))
  32
  33 #define MD5STEP(f, w, x, y, z, in, s) \
  34         (w += f(x, y, z) + in, w = (w<<s | w>>(32-s)) + x)
  35
  36 struct md5_ctx {
  37         u32 hash[MD5_HASH_WORDS];
  38         u32 block[MD5_BLOCK_WORDS];
  39         u64 byte_count;
  40 };
  41
  42 static void md5_transform(u32 *hash, u32 const *in)
  43 {
  44         u32 a, b, c, d;
  45
  46         a = hash[0];
  47         b = hash[1];
  48         c = hash[2];
  49         d = hash[3];
  50
  51         MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[0] + 0xd76aa478, 7);
  52         MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[1] + 0xe8c7b756, 12);
  53         MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[2] + 0x242070db, 17);
  54         MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[3] + 0xc1bdceee, 22);
  55         MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[4] + 0xf57c0faf, 7);
  56         MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[5] + 0x4787c62a, 12);
  57         MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[6] + 0xa8304613, 17);
  58         MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[7] + 0xfd469501, 22);
  59         MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[8] + 0x698098d8, 7);
  60         MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[9] + 0x8b44f7af, 12);
  61         MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[10] + 0xffff5bb1, 17);
  62         MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[11] + 0x895cd7be, 22);
  63         MD5STEP(F1, a, b, c, d, in[12] + 0x6b901122, 7);
  64         MD5STEP(F1, d, a, b, c, in[13] + 0xfd987193, 12);
  65         MD5STEP(F1, c, d, a, b, in[14] + 0xa679438e, 17);
  66         MD5STEP(F1, b, c, d, a, in[15] + 0x49b40821, 22);
  67
  68         MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[1] + 0xf61e2562, 5);
  69         MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[6] + 0xc040b340, 9);
  70         MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[11] + 0x265e5a51, 14);
  71         MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[0] + 0xe9b6c7aa, 20);
  72         MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[5] + 0xd62f105d, 5);
  73         MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[10] + 0x02441453, 9);
  74         MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[15] + 0xd8a1e681, 14);
  75         MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[4] + 0xe7d3fbc8, 20);
  76         MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[9] + 0x21e1cde6, 5);
  77         MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[14] + 0xc33707d6, 9);
  78         MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[3] + 0xf4d50d87, 14);
  79         MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[8] + 0x455a14ed, 20);
  80         MD5STEP(F2, a, b, c, d, in[13] + 0xa9e3e905, 5);
  81         MD5STEP(F2, d, a, b, c, in[2] + 0xfcefa3f8, 9);
  82         MD5STEP(F2, c, d, a, b, in[7] + 0x676f02d9, 14);
  83         MD5STEP(F2, b, c, d, a, in[12] + 0x8d2a4c8a, 20);
  84
  85         MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[5] + 0xfffa3942, 4);
  86         MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[8] + 0x8771f681, 11);
  87         MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[11] + 0x6d9d6122, 16);
  88         MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[14] + 0xfde5380c, 23);
  89         MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[1] + 0xa4beea44, 4);
  90         MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[4] + 0x4bdecfa9, 11);
  91         MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[7] + 0xf6bb4b60, 16);
  92         MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[10] + 0xbebfbc70, 23);
  93         MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[13] + 0x289b7ec6, 4);
  94         MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[0] + 0xeaa127fa, 11);
  95         MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[3] + 0xd4ef3085, 16);
  96         MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[6] + 0x04881d05, 23);
  97         MD5STEP(F3, a, b, c, d, in[9] + 0xd9d4d039, 4);
  98         MD5STEP(F3, d, a, b, c, in[12] + 0xe6db99e5, 11);
  99         MD5STEP(F3, c, d, a, b, in[15] + 0x1fa27cf8, 16);
 100         MD5STEP(F3, b, c, d, a, in[2] + 0xc4ac5665, 23);
 101
 102         MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[0] + 0xf4292244, 6);
 103         MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[7] + 0x432aff97, 10);
 104         MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[14] + 0xab9423a7, 15);
 105         MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[5] + 0xfc93a039, 21);
 106         MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[12] + 0x655b59c3, 6);
 107         MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[3] + 0x8f0ccc92, 10);
 108         MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[10] + 0xffeff47d, 15);
 109         MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[1] + 0x85845dd1, 21);
 110         MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[8] + 0x6fa87e4f, 6);
 111         MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[15] + 0xfe2ce6e0, 10);
 112         MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[6] + 0xa3014314, 15);
 113         MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[13] + 0x4e0811a1, 21);
 114         MD5STEP(F4, a, b, c, d, in[4] + 0xf7537e82, 6);
 115         MD5STEP(F4, d, a, b, c, in[11] + 0xbd3af235, 10);
 116         MD5STEP(F4, c, d, a, b, in[2] + 0x2ad7d2bb, 15);
 117         MD5STEP(F4, b, c, d, a, in[9] + 0xeb86d391, 21);
 118
 119         hash[0] += a;
 120         hash[1] += b;
 121         hash[2] += c;
 122         hash[3] += d;
 123 }
 124
 125 /* XXX: this stuff can be optimized */
 126 static inline void le32_to_cpu_array(u32 *buf, unsigned int words)
 127 {
 128         while (words--) {
 129                 *buf = ntohl(*buf);
 130                 buf++;
 131         }
 132 }
 133
 134 static inline void cpu_to_le32_array(u32 *buf, unsigned int words)
 135 {
 136         while (words--) {
 137                 *buf = htonl(*buf);
 138                 buf++;
 139         }
 140 }
 141
 142 static inline void md5_transform_helper(struct md5_ctx *ctx)
 143 {
 144         le32_to_cpu_array(ctx->block, sizeof(ctx->block) / sizeof(u32));
 145         md5_transform(ctx->hash, ctx->block);
 146 }
 147
 148 static void md5_init(struct md5_ctx *mctx)
 149 {
 150         mctx->hash[0] = 0x67452301;
 151         mctx->hash[1] = 0xefcdab89;
 152         mctx->hash[2] = 0x98badcfe;
 153         mctx->hash[3] = 0x10325476;
 154         mctx->byte_count = 0;
 155 }
 156
 157 static void md5_update(struct md5_ctx *mctx, const u8 *data, unsigned int len)
 158 {
 159         const u32 avail = sizeof(mctx->block) - (mctx->byte_count & 0x3f);
 160
 161         mctx->byte_count += len;
 162
 163         if (avail > len) {
 164                 memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
 165                        data, len);
 166                 return;
 167         }
 168
 169         memcpy((char *)mctx->block + (sizeof(mctx->block) - avail),
 170                data, avail);
 171
 172         md5_transform_helper(mctx);
 173         data += avail;
 174         len -= avail;
 175
 176         while (len >= sizeof(mctx->block)) {
 177                 memcpy(mctx->block, data, sizeof(mctx->block));
 178                 md5_transform_helper(mctx);
 179                 data += sizeof(mctx->block);
 180                 len -= sizeof(mctx->block);
 181         }
 182
 183         memcpy(mctx->block, data, len);
 184 }
 185
 186 static void md5_final(struct md5_ctx *mctx)
 187 {
 188         const unsigned int offset = mctx->byte_count & 0x3f;
 189         char *p = (char *)mctx->block + offset;
 190         int padding = 56 - (offset + 1);
 191
 192         *p++ = 0x80;
 193         if (padding < 0) {
 194                 memset(p, 0x00, padding + sizeof (u64));
 195                 md5_transform_helper(mctx);
 196                 p = (char *)mctx->block;
 197                 padding = 56;
 198         }
 199
 200         memset(p, 0, padding);
 201         mctx->block[14] = mctx->byte_count << 3;
 202         mctx->block[15] = mctx->byte_count >> 29;
 203         le32_to_cpu_array(mctx->block, (sizeof(mctx->block) -
 204                           sizeof(u64)) / sizeof(u32));
 205         md5_transform(mctx->hash, mctx->block);
 206         cpu_to_le32_array(mctx->hash, sizeof(mctx->hash) / sizeof(u32));
 207 }
 208
 209 static bool bits_match(const u32 a[MD5_HASH_WORDS],
 210                        const u32 b[MD5_HASH_WORDS],
 211                        const u32 mask[MD5_HASH_WORDS])
 212 {
 213         unsigned int i;
 214
 215         for (i = 0; i < MD5_HASH_WORDS; i++) {
 216                 if ((a[i] & mask[i]) != (b[i] & mask[i]))
 217                         return false;
 218         }
 219
 220 #if 0
 221         printf("mask = %08x%08x%08x%08x\n"
 222                "a = %08x%08x%08x%08x\n"
 223                "b = %08x%08x%08x%08x\n",
 224                mask[0], mask[1], mask[2], mask[3],
 225                a[0], a[1], a[2], a[3],
 226                b[0], b[1], b[2], b[3]);
 227 #endif
 228
 229         return true;
 230 }
 231
 232 static void inc_pattern(u8 *pattern, unsigned int len)
 233 {
 234         unsigned int i;
 235
 236         for (i = 0; i < len; i++) {
 237                 pattern[i]++;
 238                 if (pattern[i] <= 'Z')
 239                         break;
 240                 pattern[i] = 'A';
 241         }
 242 }
 243
 244 int main(int argc, char *argv[])
 245 {
 246         struct at_pool *atp = at_get_pool(&argc, argv, NULL);
 247         struct md5_search *md5s;
 248
 249         if (!atp)
 250                 err(1, "Not a worker thread?");
 251
 252         /* Tell parent we're ready. */
 253         at_tell_parent(atp, INITIAL_POINTER);
 254         while ((md5s = at_read_parent(atp)) != NULL) {
 255                 unsigned int i;
 256                 md5s->success = false;
 257
 258                 for (i = 0; i < md5s->num_tries; i++) {
 259                         struct md5_ctx ctx;
 260
 261                         md5_init(&ctx);
 262                         md5_update(&ctx, md5s->pattern, md5s->num_bytes);
 263                         md5_final(&ctx);
 264
 265                         if (bits_match(ctx.hash, md5s->md5, md5s->mask)) {
 266                                 md5s->success = true;
 267                                 break;
 268                         }
 269                         inc_pattern(md5s->pattern, md5s->num_bytes);
 270                 }
 271                 at_tell_parent(atp, md5s);
 272         }
 273         return 0;
 274 }