home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ OS/2 Shareware BBS: 10 Tools / 10-Tools.zip / LIBSRC.ZOO / libsrc / gen / crypt.c < prev    next >
C/C++ Source or Header  |  1992-01-31  |  30KB  |  967 lines
  1. /*
  2.  * Copyright (c) 1989 The Regents of the University of California.
  3.  * 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. #if defined(LIBC_SCCS) && !defined(lint)
  38. static char sccsid[] = "@(#)crypt.c    5.11 (Berkeley) 6/25/91";
  39. #endif /* LIBC_SCCS and not lint */
  40.  
  41. #include <unistd.h>
  42. #include <limits.h>
  43. #include <pwd.h>
  44.  
  45. /*
  46.  * UNIX password, and DES, encryption.
  47.  * By Tom Truscott, trt@rti.rti.org,
  48.  * from algorithms by Robert W. Baldwin and James Gillogly.
  49.  *
  50.  * References:
  51.  * "Mathematical Cryptology for Computer Scientists and Mathematicians,"
  52.  * by Wayne Patterson, 1987, ISBN 0-8476-7438-X.
  53.  *
  54.  * "Password Security: A Case History," R. Morris and Ken Thompson,
  55.  * Communications of the ACM, vol. 22, pp. 594-597, Nov. 1979.
  56.  *
  57.  * "DES will be Totally Insecure within Ten Years," M.E. Hellman,
  58.  * IEEE Spectrum, vol. 16, pp. 32-39, July 1979.
  59.  */
  60.  
  61. /* =====  Configuration ==================== */
  62.  
  63. /*
  64.  * define "MUST_ALIGN" if your compiler cannot load/store
  65.  * long integers at arbitrary (e.g. odd) memory locations.
  66.  * (Either that or never pass unaligned addresses to des_cipher!)
  67.  */
  68. #if !defined(vax)
  69. #define    MUST_ALIGN
  70. #endif
  71.  
  72. #ifdef CHAR_BITS
  73. #if CHAR_BITS != 8
  74.     #error C_block structure assumes 8 bit characters
  75. #endif
  76. #endif
  77.  
  78. /*
  79.  * define "LONG_IS_32_BITS" only if sizeof(long)==4.
  80.  * This avoids use of bit fields (your compiler may be sloppy with them).
  81.  */
  82. #if !defined(cray)
  83. #define    LONG_IS_32_BITS
  84. #endif
  85.  
  86. /*
  87.  * define "B64" to be the declaration for a 64 bit integer.
  88.  * XXX this feature is currently unused, see "endian" comment below.
  89.  */
  90. #if defined(cray)
  91. #define    B64    long
  92. #endif
  93. #if defined(convex)
  94. #define    B64    long long
  95. #endif
  96.  
  97. /*
  98.  * define "LARGEDATA" to get faster permutations, by using about 72 kilobytes
  99.  * of lookup tables.  This speeds up des_setkey() and des_cipher(), but has
  100.  * little effect on crypt().
  101.  */
  102. #if defined(notdef)
  103. #define    LARGEDATA
  104. #endif
  105.  
  106. /* compile with "-DSTATIC=int" when profiling */
  107. #ifndef STATIC
  108. #define    STATIC    static
  109. #endif
  110. STATIC init_des(), init_perm(), permute();
  111. #ifdef DEBUG
  112. STATIC prtab();
  113. #endif
  114.  
  115. /* ==================================== */
  116.  
  117. /*
  118.  * Cipher-block representation (Bob Baldwin):
  119.  *
  120.  * DES operates on groups of 64 bits, numbered 1..64 (sigh).  One
  121.  * representation is to store one bit per byte in an array of bytes.  Bit N of
  122.  * the NBS spec is stored as the LSB of the Nth byte (index N-1) in the array.
  123.  * Another representation stores the 64 bits in 8 bytes, with bits 1..8 in the
  124.  * first byte, 9..16 in the second, and so on.  The DES spec apparently has
  125.  * bit 1 in the MSB of the first byte, but that is particularly noxious so we
  126.  * bit-reverse each byte so that bit 1 is the LSB of the first byte, bit 8 is
  127.  * the MSB of the first byte.  Specifically, the 64-bit input data and key are
  128.  * converted to LSB format, and the output 64-bit block is converted back into
  129.  * MSB format.
  130.  *
  131.  * DES operates internally on groups of 32 bits which are expanded to 48 bits
  132.  * by permutation E and shrunk back to 32 bits by the S boxes.  To speed up
  133.  * the computation, the expansion is applied only once, the expanded
  134.  * representation is maintained during the encryption, and a compression
  135.  * permutation is applied only at the end.  To speed up the S-box lookups,
  136.  * the 48 bits are maintained as eight 6 bit groups, one per byte, which
  137.  * directly feed the eight S-boxes.  Within each byte, the 6 bits are the
  138.  * most significant ones.  The low two bits of each byte are zero.  (Thus,
  139.  * bit 1 of the 48 bit E expansion is stored as the "4"-valued bit of the
  140.  * first byte in the eight byte representation, bit 2 of the 48 bit value is
  141.  * the "8"-valued bit, and so on.)  In fact, a combined "SPE"-box lookup is
  142.  * used, in which the output is the 64 bit result of an S-box lookup which
  143.  * has been permuted by P and expanded by E, and is ready for use in the next
  144.  * iteration.  Two 32-bit wide tables, SPE[0] and SPE[1], are used for this
  145.  * lookup.  Since each byte in the 48 bit path is a multiple of four, indexed
  146.  * lookup of SPE[0] and SPE[1] is simple and fast.  The key schedule and
  147.  * "salt" are also converted to this 8*(6+2) format.  The SPE table size is
  148.  * 8*64*8 = 4K bytes.
  149.  *
  150.  * To speed up bit-parallel operations (such as XOR), the 8 byte
  151.  * representation is "union"ed with 32 bit values "i0" and "i1", and, on
  152.  * machines which support it, a 64 bit value "b64".  This data structure,
  153.  * "C_block", has two problems.  First, alignment restrictions must be
  154.  * honored.  Second, the byte-order (e.g. little-endian or big-endian) of
  155.  * the architecture becomes visible.
  156.  *
  157.  * The byte-order problem is unfortunate, since on the one hand it is good
  158.  * to have a machine-independent C_block representation (bits 1..8 in the
  159.  * first byte, etc.), and on the other hand it is good for the LSB of the
  160.  * first byte to be the LSB of i0.  We cannot have both these things, so we
  161.  * currently use the "little-endian" representation and avoid any multi-byte
  162.  * operations that depend on byte order.  This largely precludes use of the
  163.  * 64-bit datatype since the relative order of i0 and i1 are unknown.  It
  164.  * also inhibits grouping the SPE table to look up 12 bits at a time.  (The
  165.  * 12 bits can be stored in a 16-bit field with 3 low-order zeroes and 1
  166.  * high-order zero, providing fast indexing into a 64-bit wide SPE.)  On the
  167.  * other hand, 64-bit datatypes are currently rare, and a 12-bit SPE lookup
  168.  * requires a 128 kilobyte table, so perhaps this is not a big loss.
  169.  *
  170.  * Permutation representation (Jim Gillogly):
  171.  *
  172.  * A transformation is defined by its effect on each of the 8 bytes of the
  173.  * 64-bit input.  For each byte we give a 64-bit output that has the bits in
  174.  * the input distributed appropriately.  The transformation is then the OR
  175.  * of the 8 sets of 64-bits.  This uses 8*256*8 = 16K bytes of storage for
  176.  * each transformation.  Unless LARGEDATA is defined, however, a more compact
  177.  * table is used which looks up 16 4-bit "chunks" rather than 8 8-bit chunks.
  178.  * The smaller table uses 16*16*8 = 2K bytes for each transformation.  This
  179.  * is slower but tolerable, particularly for password encryption in which
  180.  * the SPE transformation is iterated many times.  The small tables total 9K
  181.  * bytes, the large tables total 72K bytes.
  182.  *
  183.  * The transformations used are:
  184.  * IE3264: MSB->LSB conversion, initial permutation, and expansion.
  185.  *    This is done by collecting the 32 even-numbered bits and applying
  186.  *    a 32->64 bit transformation, and then collecting the 32 odd-numbered
  187.  *    bits and applying the same transformation.  Since there are only
  188.  *    32 input bits, the IE3264 transformation table is half the size of
  189.  *    the usual table.
  190.  * CF6464: Compression, final permutation, and LSB->MSB conversion.
  191.  *    This is done by two trivial 48->32 bit compressions to obtain
  192.  *    a 64-bit block (the bit numbering is given in the "CIFP" table)
  193.  *    followed by a 64->64 bit "cleanup" transformation.  (It would
  194.  *    be possible to group the bits in the 64-bit block so that 2
  195.  *    identical 32->32 bit transformations could be used instead,
  196.  *    saving a factor of 4 in space and possibly 2 in time, but
  197.  *    byte-ordering and other complications rear their ugly head.
  198.  *    Similar opportunities/problems arise in the key schedule
  199.  *    transforms.)
  200.  * PC1ROT: MSB->LSB, PC1 permutation, rotate, and PC2 permutation.
  201.  *    This admittedly baroque 64->64 bit transformation is used to
  202.  *    produce the first code (in 8*(6+2) format) of the key schedule.
  203.  * PC2ROT[0]: Inverse PC2 permutation, rotate, and PC2 permutation.
  204.  *    It would be possible to define 15 more transformations, each
  205.  *    with a different rotation, to generate the entire key schedule.
  206.  *    To save space, however, we instead permute each code into the
  207.  *    next by using a transformation that "undoes" the PC2 permutation,
  208.  *    rotates the code, and then applies PC2.  Unfortunately, PC2
  209.  *    transforms 56 bits into 48 bits, dropping 8 bits, so PC2 is not
  210.  *    invertible.  We get around that problem by using a modified PC2
  211.  *    which retains the 8 otherwise-lost bits in the unused low-order
  212.  *    bits of each byte.  The low-order bits are cleared when the
  213.  *    codes are stored into the key schedule.
  214.  * PC2ROT[1]: Same as PC2ROT[0], but with two rotations.
  215.  *    This is faster than applying PC2ROT[0] twice,
  216.  *
  217.  * The Bell Labs "salt" (Bob Baldwin):
  218.  *
  219.  * The salting is a simple permutation applied to the 48-bit result of E.
  220.  * Specifically, if bit i (1 <= i <= 24) of the salt is set then bits i and
  221.  * i+24 of the result are swapped.  The salt is thus a 24 bit number, with
  222.  * 16777216 possible values.  (The original salt was 12 bits and could not
  223.  * swap bits 13..24 with 36..48.)
  224.  *
  225.  * It is possible, but ugly, to warp the SPE table to account for the salt
  226.  * permutation.  Fortunately, the conditional bit swapping requires only
  227.  * about four machine instructions and can be done on-the-fly with about an
  228.  * 8% performance penalty.
  229.  */
  230.  
  231. typedef union {
  232.     unsigned char b[8];
  233.     struct {
  234. #if defined(LONG_IS_32_BITS)
  235.         /* long is often faster than a 32-bit bit field */
  236.         long    i0;
  237.         long    i1;
  238. #else
  239.         long    i0: 32;
  240.         long    i1: 32;
  241. #endif
  242.     } b32;
  243. #if defined(B64)
  244.     B64    b64;
  245. #endif
  246. } C_block;
  247.  
  248. /*
  249.  * Convert twenty-four-bit long in host-order
  250.  * to six bits (and 2 low-order zeroes) per char little-endian format.
  251.  */
  252. #define    TO_SIX_BIT(rslt, src) {                \
  253.         C_block cvt;                \
  254.         cvt.b[0] = src; src >>= 6;        \
  255.         cvt.b[1] = src; src >>= 6;        \
  256.         cvt.b[2] = src; src >>= 6;        \
  257.         cvt.b[3] = src;                \
  258.         rslt = (cvt.b32.i0 & 0x3f3f3f3fL) << 2;    \
  259.     }
  260.  
  261. /*
  262.  * These macros may someday permit efficient use of 64-bit integers.
  263.  */
  264. #define    ZERO(d,d0,d1)            d0 = 0, d1 = 0
  265. #define    LOAD(d,d0,d1,bl)        d0 = (bl).b32.i0, d1 = (bl).b32.i1
  266. #define    LOADREG(d,d0,d1,s,s0,s1)    d0 = s0, d1 = s1
  267. #define    OR(d,d0,d1,bl)            d0 |= (bl).b32.i0, d1 |= (bl).b32.i1
  268. #define    STORE(s,s0,s1,bl)        (bl).b32.i0 = s0, (bl).b32.i1 = s1
  269. #define    DCL_BLOCK(d,d0,d1)        long d0, d1
  270.  
  271. #if defined(LARGEDATA)
  272.     /* Waste memory like crazy.  Also, do permutations in line */
  273. #define    LGCHUNKBITS    3
  274. #define    CHUNKBITS    (1<<LGCHUNKBITS)
  275. #define    PERM6464(d,d0,d1,cpp,p)                \
  276.     LOAD(d,d0,d1,(p)[(0<<CHUNKBITS)+(cpp)[0]]);        \
  277.     OR (d,d0,d1,(p)[(1<<CHUNKBITS)+(cpp)[1]]);        \
  278.     OR (d,d0,d1,(p)[(2<<CHUNKBITS)+(cpp)[2]]);        \
  279.     OR (d,d0,d1,(p)[(3<<CHUNKBITS)+(cpp)[3]]);        \
  280.     OR (d,d0,d1,(p)[(4<<CHUNKBITS)+(cpp)[4]]);        \
  281.     OR (d,d0,d1,(p)[(5<<CHUNKBITS)+(cpp)[5]]);        \
  282.     OR (d,d0,d1,(p)[(6<<CHUNKBITS)+(cpp)[6]]);        \
  283.     OR (d,d0,d1,(p)[(7<<CHUNKBITS)+(cpp)[7]]);
  284. #define    PERM3264(d,d0,d1,cpp,p)                \
  285.     LOAD(d,d0,d1,(p)[(0<<CHUNKBITS)+(cpp)[0]]);        \
  286.     OR (d,d0,d1,(p)[(1<<CHUNKBITS)+(cpp)[1]]);        \
  287.     OR (d,d0,d1,(p)[(2<<CHUNKBITS)+(cpp)[2]]);        \
  288.     OR (d,d0,d1,(p)[(3<<CHUNKBITS)+(cpp)[3]]);
  289. #else
  290.     /* "small data" */
  291. #define    LGCHUNKBITS    2
  292. #define    CHUNKBITS    (1<<LGCHUNKBITS)
  293. #define    PERM6464(d,d0,d1,cpp,p)                \
  294.     { C_block tblk; permute(cpp,&tblk,p,8); LOAD (d,d0,d1,tblk); }
  295. #define    PERM3264(d,d0,d1,cpp,p)                \
  296.     { C_block tblk; permute(cpp,&tblk,p,4); LOAD (d,d0,d1,tblk); }
  297.  
  298. STATIC
  299. permute(cp, out, p, chars_in)
  300.     unsigned char *cp;
  301.     C_block *out;
  302.     register C_block *p;
  303.     int chars_in;
  304. {
  305.     register DCL_BLOCK(D,D0,D1);
  306.     register C_block *tp;
  307.     register int t;
  308.  
  309.     ZERO(D,D0,D1);
  310.     do {
  311.         t = *cp++;
  312.         tp = &p[t&0xf]; OR(D,D0,D1,*tp); p += (1<<CHUNKBITS);
  313.         tp = &p[t>>4];  OR(D,D0,D1,*tp); p += (1<<CHUNKBITS);
  314.     } while (--chars_in > 0);
  315.     STORE(D,D0,D1,*out);
  316. }
  317. #endif /* LARGEDATA */
  318.  
  319.  
  320. /* =====  (mostly) Standard DES Tables ==================== */
  321.  
  322. static unsigned char IP[] = {        /* initial permutation */
  323.     58, 50, 42, 34, 26, 18, 10,  2,
  324.     60, 52, 44, 36, 28, 20, 12,  4,
  325.     62, 54, 46, 38, 30, 22, 14,  6,
  326.     64, 56, 48, 40, 32, 24, 16,  8,
  327.     57, 49, 41, 33, 25, 17,  9,  1,
  328.     59, 51, 43, 35, 27, 19, 11,  3,
  329.     61, 53, 45, 37, 29, 21, 13,  5,
  330.     63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,  7,
  331. };
  332.  
  333. /* The final permutation is the inverse of IP - no table is necessary */
  334.  
  335. static unsigned char ExpandTr[] = {    /* expansion operation */
  336.     32,  1,  2,  3,  4,  5,
  337.      4,  5,  6,  7,  8,  9,
  338.      8,  9, 10, 11, 12, 13,
  339.     12, 13, 14, 15, 16, 17,
  340.     16, 17, 18, 19, 20, 21,
  341.     20, 21, 22, 23, 24, 25,
  342.     24, 25, 26, 27, 28, 29,
  343.     28, 29, 30, 31, 32,  1,
  344. };
  345.  
  346. static unsigned char PC1[] = {        /* permuted choice table 1 */
  347.     57, 49, 41, 33, 25, 17,  9,
  348.      1, 58, 50, 42, 34, 26, 18,
  349.     10,  2, 59, 51, 43, 35, 27,
  350.     19, 11,  3, 60, 52, 44, 36,
  351.  
  352.     63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,
  353.      7, 62, 54, 46, 38, 30, 22,
  354.     14,  6, 61, 53, 45, 37, 29,
  355.     21, 13,  5, 28, 20, 12,  4,
  356. };
  357.  
  358. static unsigned char Rotates[] = {    /* PC1 rotation schedule */
  359.     1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1,
  360. };
  361.  
  362. /* note: each "row" of PC2 is left-padded with bits that make it invertible */
  363. static unsigned char PC2[] = {        /* permuted choice table 2 */
  364.      9, 18,    14, 17, 11, 24,  1,  5,
  365.     22, 25,     3, 28, 15,  6, 21, 10,
  366.     35, 38,    23, 19, 12,  4, 26,  8,
  367.     43, 54,    16,  7, 27, 20, 13,  2,
  368.  
  369.      0,  0,    41, 52, 31, 37, 47, 55,
  370.      0,  0,    30, 40, 51, 45, 33, 48,
  371.      0,  0,    44, 49, 39, 56, 34, 53,
  372.      0,  0,    46, 42, 50, 36, 29, 32,
  373. };
  374.  
  375. static unsigned char S[8][64] = {    /* 48->32 bit substitution tables */
  376.                     /* S[1]            */
  377.     14,  4, 13,  1,  2, 15, 11,  8,  3, 10,  6, 12,  5,  9,  0,  7,
  378.      0, 15,  7,  4, 14,  2, 13,  1, 10,  6, 12, 11,  9,  5,  3,  8,
  379.      4,  1, 14,  8, 13,  6,  2, 11, 15, 12,  9,  7,  3, 10,  5,  0,
  380.     15, 12,  8,  2,  4,  9,  1,  7,  5, 11,  3, 14, 10,  0,  6, 13,
  381.                     /* S[2]            */
  382.     15,  1,  8, 14,  6, 11,  3,  4,  9,  7,  2, 13, 12,  0,  5, 10,
  383.      3, 13,  4,  7, 15,  2,  8, 14, 12,  0,  1, 10,  6,  9, 11,  5,
  384.      0, 14,  7, 11, 10,  4, 13,  1,  5,  8, 12,  6,  9,  3,  2, 15,
  385.     13,  8, 10,  1,  3, 15,  4,  2, 11,  6,  7, 12,  0,  5, 14,  9,
  386.                     /* S[3]            */
  387.     10,  0,  9, 14,  6,  3, 15,  5,  1, 13, 12,  7, 11,  4,  2,  8,
  388.     13,  7,  0,  9,  3,  4,  6, 10,  2,  8,  5, 14, 12, 11, 15,  1,
  389.     13,  6,  4,  9,  8, 15,  3,  0, 11,  1,  2, 12,  5, 10, 14,  7,
  390.      1, 10, 13,  0,  6,  9,  8,  7,  4, 15, 14,  3, 11,  5,  2, 12,
  391.                     /* S[4]            */
  392.      7, 13, 14,  3,  0,  6,  9, 10,  1,  2,  8,  5, 11, 12,  4, 15,
  393.     13,  8, 11,  5,  6, 15,  0,  3,  4,  7,  2, 12,  1, 10, 14,  9,
  394.     10,  6,  9,  0, 12, 11,  7, 13, 15,  1,  3, 14,  5,  2,  8,  4,
  395.      3, 15,  0,  6, 10,  1, 13,  8,  9,  4,  5, 11, 12,  7,  2, 14,
  396.                     /* S[5]            */
  397.      2, 12,  4,  1,  7, 10, 11,  6,  8,  5,  3, 15, 13,  0, 14,  9,
  398.     14, 11,  2, 12,  4,  7, 13,  1,  5,  0, 15, 10,  3,  9,  8,  6,
  399.      4,  2,  1, 11, 10, 13,  7,  8, 15,  9, 12,  5,  6,  3,  0, 14,
  400.     11,  8, 12,  7,  1, 14,  2, 13,  6, 15,  0,  9, 10,  4,  5,  3,
  401.                     /* S[6]            */
  402.     12,  1, 10, 15,  9,  2,  6,  8,  0, 13,  3,  4, 14,  7,  5, 11,
  403.     10, 15,  4,  2,  7, 12,  9,  5,  6,  1, 13, 14,  0, 11,  3,  8,
  404.      9, 14, 15,  5,  2,  8, 12,  3,  7,  0,  4, 10,  1, 13, 11,  6,
  405.      4,  3,  2, 12,  9,  5, 15, 10, 11, 14,  1,  7,  6,  0,  8, 13,
  406.                     /* S[7]            */
  407.      4, 11,  2, 14, 15,  0,  8, 13,  3, 12,  9,  7,  5, 10,  6,  1,
  408.     13,  0, 11,  7,  4,  9,  1, 10, 14,  3,  5, 12,  2, 15,  8,  6,
  409.      1,  4, 11, 13, 12,  3,  7, 14, 10, 15,  6,  8,  0,  5,  9,  2,
  410.      6, 11, 13,  8,  1,  4, 10,  7,  9,  5,  0, 15, 14,  2,  3, 12,
  411.                     /* S[8]            */
  412.     13,  2,  8,  4,  6, 15, 11,  1, 10,  9,  3, 14,  5,  0, 12,  7,
  413.      1, 15, 13,  8, 10,  3,  7,  4, 12,  5,  6, 11,  0, 14,  9,  2,
  414.      7, 11,  4,  1,  9, 12, 14,  2,  0,  6, 10, 13, 15,  3,  5,  8,
  415.      2,  1, 14,  7,  4, 10,  8, 13, 15, 12,  9,  0,  3,  5,  6, 11,
  416. };
  417.  
  418. static unsigned char P32Tr[] = {    /* 32-bit permutation function */
  419.     16,  7, 20, 21,
  420.     29, 12, 28, 17,
  421.      1, 15, 23, 26,
  422.      5, 18, 31, 10,
  423.      2,  8, 24, 14,
  424.     32, 27,  3,  9,
  425.     19, 13, 30,  6,
  426.     22, 11,  4, 25,
  427. };
  428.  
  429. static unsigned char CIFP[] = {        /* compressed/interleaved permutation */
  430.      1,  2,  3,  4,   17, 18, 19, 20,
  431.      5,  6,  7,  8,   21, 22, 23, 24,
  432.      9, 10, 11, 12,   25, 26, 27, 28,
  433.     13, 14, 15, 16,   29, 30, 31, 32,
  434.  
  435.     33, 34, 35, 36,   49, 50, 51, 52,
  436.     37, 38, 39, 40,   53, 54, 55, 56,
  437.     41, 42, 43, 44,   57, 58, 59, 60,
  438.     45, 46, 47, 48,   61, 62, 63, 64,
  439. };
  440.  
  441. static unsigned char itoa64[] =        /* 0..63 => ascii-64 */
  442.     "./0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
  443.  
  444.  
  445. /* =====  Tables that are initialized at run time  ==================== */
  446.  
  447.  
  448. static unsigned char a64toi[128];    /* ascii-64 => 0..63 */
  449.  
  450. /* Initial key schedule permutation */
  451. static C_block    PC1ROT[64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  452.  
  453. /* Subsequent key schedule rotation permutations */
  454. static C_block    PC2ROT[2][64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  455.  
  456. /* Initial permutation/expansion table */
  457. static C_block    IE3264[32/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  458.  
  459. /* Table that combines the S, P, and E operations.  */
  460. static long SPE[2][8][64];
  461.  
  462. /* compressed/interleaved => final permutation table */
  463. static C_block    CF6464[64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  464.  
  465.  
  466. /* ==================================== */
  467.  
  468.  
  469. static C_block    constdatablock;            /* encryption constant */
  470. static char    cryptresult[1+4+4+11+1];    /* encrypted result */
  471.  
  472. /*
  473.  * Return a pointer to static data consisting of the "setting"
  474.  * followed by an encryption produced by the "key" and "setting".
  475.  */
  476. char *
  477. crypt(key, setting)
  478.     register const char *key;
  479.     register const char *setting;
  480. {
  481.     register char *encp;
  482.     register long i;
  483.     register int t;
  484.     long salt;
  485.     int num_iter, salt_size;
  486.     C_block keyblock, rsltblock;
  487.  
  488.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  489.         if ((t = 2*(unsigned char)(*key)) != 0)
  490.             key++;
  491.         keyblock.b[i] = t;
  492.     }
  493.     if (des_setkey((char *)keyblock.b))    /* also initializes "a64toi" */
  494.         return (NULL);
  495.  
  496.     encp = &cryptresult[0];
  497.     switch (*setting) {
  498.     case _PASSWORD_EFMT1:
  499.         /*
  500.          * Involve the rest of the password 8 characters at a time.
  501.          */
  502.         while (*key) {
  503.             if (des_cipher((char *)&keyblock,
  504.                 (char *)&keyblock, 0L, 1))
  505.                 return (NULL);
  506.             for (i = 0; i < 8; i++) {
  507.                 if ((t = 2*(unsigned char)(*key)) != 0)
  508.                     key++;
  509.                 keyblock.b[i] ^= t;
  510.             }
  511.             if (des_setkey((char *)keyblock.b))
  512.                 return (NULL);
  513.         }
  514.  
  515.         *encp++ = *setting++;
  516.  
  517.         /* get iteration count */
  518.         num_iter = 0;
  519.         for (i = 4; --i >= 0; ) {
  520.             if ((t = (unsigned char)setting[i]) == '\0')
  521.                 t = '.';
  522.             encp[i] = t;
  523.             num_iter = (num_iter<<6) | a64toi[t];
  524.         }
  525.         setting += 4;
  526.         encp += 4;
  527.         salt_size = 4;
  528.         break;
  529.     default:
  530.         num_iter = 25;
  531.         salt_size = 2;
  532.     }
  533.  
  534.     salt = 0;
  535.     for (i = salt_size; --i >= 0; ) {
  536.         if ((t = (unsigned char)setting[i]) == '\0')
  537.             t = '.';
  538.         encp[i] = t;
  539.         salt = (salt<<6) | a64toi[t];
  540.     }
  541.     encp += salt_size;
  542.     if (des_cipher((char *)&constdatablock, (char *)&rsltblock,
  543.         salt, num_iter))
  544.         return (NULL);
  545.  
  546.     /*
  547.      * Encode the 64 cipher bits as 11 ascii characters.
  548.      */
  549.     i = ((long)((rsltblock.b[0]<<8) | rsltblock.b[1])<<8) | rsltblock.b[2];
  550.     encp[3] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  551.     encp[2] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  552.     encp[1] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  553.     encp[0] = itoa64[i];        encp += 4;
  554.     i = ((long)((rsltblock.b[3]<<8) | rsltblock.b[4])<<8) | rsltblock.b[5];
  555.     encp[3] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  556.     encp[2] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  557.     encp[1] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  558.     encp[0] = itoa64[i];        encp += 4;
  559.     i = ((long)((rsltblock.b[6])<<8) | rsltblock.b[7])<<2;
  560.     encp[2] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  561.     encp[1] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  562.     encp[0] = itoa64[i];
  563.  
  564.     encp[3] = 0;
  565.  
  566.     return (cryptresult);
  567. }
  568.  
  569.  
  570. /*
  571.  * The Key Schedule, filled in by des_setkey() or setkey().
  572.  */
  573. #define    KS_SIZE    16
  574. static C_block    KS[KS_SIZE];
  575.  
  576. /*
  577.  * Set up the key schedule from the key.
  578.  */
  579. des_setkey(key)
  580.     register const char *key;
  581. {
  582.     register DCL_BLOCK(K, K0, K1);
  583.     register C_block *ptabp;
  584.     register int i;
  585.     static int des_ready = 0;
  586.  
  587.     if (!des_ready) {
  588.         init_des();
  589.         des_ready = 1;
  590.     }
  591.  
  592.     PERM6464(K,K0,K1,(unsigned char *)key,(C_block *)PC1ROT);
  593.     key = (char *)&KS[0];
  594.     STORE(K&~0x03030303L, K0&~0x03030303L, K1, *(C_block *)key);
  595.     for (i = 1; i < 16; i++) {
  596.         key += sizeof(C_block);
  597.         STORE(K,K0,K1,*(C_block *)key);
  598.         ptabp = (C_block *)PC2ROT[Rotates[i]-1];
  599.         PERM6464(K,K0,K1,(unsigned char *)key,ptabp);
  600.         STORE(K&~0x03030303L, K0&~0x03030303L, K1, *(C_block *)key);
  601.     }
  602.     return (0);
  603. }
  604.  
  605. /*
  606.  * Encrypt (or decrypt if num_iter < 0) the 8 chars at "in" with abs(num_iter)
  607.  * iterations of DES, using the the given 24-bit salt and the pre-computed key
  608.  * schedule, and store the resulting 8 chars at "out" (in == out is permitted).
  609.  *
  610.  * NOTE: the performance of this routine is critically dependent on your
  611.  * compiler and machine architecture.
  612.  */
  613. des_cipher(in, out, salt, num_iter)
  614.     const char *in;
  615.     char *out;
  616.     long salt;
  617.     int num_iter;
  618. {
  619.     /* variables that we want in registers, most important first */
  620. #if defined(pdp11)
  621.     register int j;
  622. #endif
  623.     register long L0, L1, R0, R1, k;
  624.     register C_block *kp;
  625.     register int ks_inc, loop_count;
  626.     C_block B;
  627.  
  628.     L0 = salt;
  629.     TO_SIX_BIT(salt, L0);    /* convert to 4*(6+2) format */
  630.  
  631. #if defined(vax) || defined(pdp11)
  632.     salt = ~salt;    /* "x &~ y" is faster than "x & y". */
  633. #define    SALT (~salt)
  634. #else
  635. #define    SALT salt
  636. #endif
  637.  
  638. #if defined(MUST_ALIGN)
  639.     B.b[0] = in[0]; B.b[1] = in[1]; B.b[2] = in[2]; B.b[3] = in[3];
  640.     B.b[4] = in[4]; B.b[5] = in[5]; B.b[6] = in[6]; B.b[7] = in[7];
  641.     LOAD(L,L0,L1,B);
  642. #else
  643.     LOAD(L,L0,L1,*(C_block *)in);
  644. #endif
  645.     LOADREG(R,R0,R1,L,L0,L1);
  646.     L0 &= 0x55555555L;
  647.     L1 &= 0x55555555L;
  648.     L0 = (L0 << 1) | L1;    /* L0 is the even-numbered input bits */
  649.     R0 &= 0xaaaaaaaaL;
  650.     R1 = (R1 >> 1) & 0x55555555L;
  651.     L1 = R0 | R1;        /* L1 is the odd-numbered input bits */
  652.     STORE(L,L0,L1,B);
  653.     PERM3264(L,L0,L1,B.b,  (C_block *)IE3264);    /* even bits */
  654.     PERM3264(R,R0,R1,B.b+4,(C_block *)IE3264);    /* odd bits */
  655.  
  656.     if (num_iter >= 0)
  657.     {        /* encryption */
  658.         kp = &KS[0];
  659.         ks_inc  = sizeof(*kp);
  660.     }
  661.     else
  662.     {        /* decryption */
  663.         num_iter = -num_iter;
  664.         kp = &KS[KS_SIZE-1];
  665.         ks_inc  = -sizeof(*kp);
  666.     }
  667.  
  668.     while (--num_iter >= 0) {
  669.         loop_count = 8;
  670.         do {
  671.  
  672. #define    SPTAB(t, i)    (*(long *)((unsigned char *)t + i*(sizeof(long)/4)))
  673. #if defined(gould)
  674.             /* use this if B.b[i] is evaluated just once ... */
  675. #define    DOXOR(x,y,i)    x^=SPTAB(SPE[0][i],B.b[i]); y^=SPTAB(SPE[1][i],B.b[i]);
  676. #else
  677. #if defined(pdp11)
  678.             /* use this if your "long" int indexing is slow */
  679. #define    DOXOR(x,y,i)    j=B.b[i]; x^=SPTAB(SPE[0][i],j); y^=SPTAB(SPE[1][i],j);
  680. #else
  681.             /* use this if "k" is allocated to a register ... */
  682. #define    DOXOR(x,y,i)    k=B.b[i]; x^=SPTAB(SPE[0][i],k); y^=SPTAB(SPE[1][i],k);
  683. #endif
  684. #endif
  685.  
  686. #define    CRUNCH(p0, p1, q0, q1)    \
  687.             k = (q0 ^ q1) & SALT;    \
  688.             B.b32.i0 = k ^ q0 ^ kp->b32.i0;        \
  689.             B.b32.i1 = k ^ q1 ^ kp->b32.i1;        \
  690.             kp = (C_block *)((char *)kp+ks_inc);    \
  691.                             \
  692.             DOXOR(p0, p1, 0);        \
  693.             DOXOR(p0, p1, 1);        \
  694.             DOXOR(p0, p1, 2);        \
  695.             DOXOR(p0, p1, 3);        \
  696.             DOXOR(p0, p1, 4);        \
  697.             DOXOR(p0, p1, 5);        \
  698.             DOXOR(p0, p1, 6);        \
  699.             DOXOR(p0, p1, 7);
  700.  
  701.             CRUNCH(L0, L1, R0, R1);
  702.             CRUNCH(R0, R1, L0, L1);
  703.         } while (--loop_count != 0);
  704.         kp = (C_block *)((char *)kp-(ks_inc*KS_SIZE));
  705.  
  706.  
  707.         /* swap L and R */
  708.         L0 ^= R0;  L1 ^= R1;
  709.         R0 ^= L0;  R1 ^= L1;
  710.         L0 ^= R0;  L1 ^= R1;
  711.     }
  712.  
  713.     /* store the encrypted (or decrypted) result */
  714.     L0 = ((L0 >> 3) & 0x0f0f0f0fL) | ((L1 << 1) & 0xf0f0f0f0L);
  715.     L1 = ((R0 >> 3) & 0x0f0f0f0fL) | ((R1 << 1) & 0xf0f0f0f0L);
  716.     STORE(L,L0,L1,B);
  717.     PERM6464(L,L0,L1,B.b, (C_block *)CF6464);
  718. #if defined(MUST_ALIGN)
  719.     STORE(L,L0,L1,B);
  720.     out[0] = B.b[0]; out[1] = B.b[1]; out[2] = B.b[2]; out[3] = B.b[3];
  721.     out[4] = B.b[4]; out[5] = B.b[5]; out[6] = B.b[6]; out[7] = B.b[7];
  722. #else
  723.     STORE(L,L0,L1,*(C_block *)out);
  724. #endif
  725.     return (0);
  726. }
  727.  
  728.  
  729. /*
  730.  * Initialize various tables.  This need only be done once.  It could even be
  731.  * done at compile time, if the compiler were capable of that sort of thing.
  732.  */
  733. STATIC
  734. init_des()
  735. {
  736.     register int i, j;
  737.     register long k;
  738.     register int tableno;
  739.     static unsigned char perm[64], tmp32[32];    /* "static" for speed */
  740.  
  741.     /*
  742.      * table that converts chars "./0-9A-Za-z"to integers 0-63.
  743.      */
  744.     for (i = 0; i < 64; i++)
  745.         a64toi[itoa64[i]] = i;
  746.  
  747.     /*
  748.      * PC1ROT - bit reverse, then PC1, then Rotate, then PC2.
  749.      */
  750.     for (i = 0; i < 64; i++)
  751.         perm[i] = 0;
  752.     for (i = 0; i < 64; i++) {
  753.         if ((k = PC2[i]) == 0)
  754.             continue;
  755.         k += Rotates[0]-1;
  756.         if ((k%28) < Rotates[0]) k -= 28;
  757.         k = PC1[k];
  758.         if (k > 0) {
  759.             k--;
  760.             k = (k|07) - (k&07);
  761.             k++;
  762.         }
  763.         perm[i] = k;
  764.     }
  765. #ifdef DEBUG
  766.     prtab("pc1tab", perm, 8);
  767. #endif
  768.     init_perm(PC1ROT, perm, 8, 8);
  769.  
  770.     /*
  771.      * PC2ROT - PC2 inverse, then Rotate (once or twice), then PC2.
  772.      */
  773.     for (j = 0; j < 2; j++) {
  774.         unsigned char pc2inv[64];
  775.         for (i = 0; i < 64; i++)
  776.             perm[i] = pc2inv[i] = 0;
  777.         for (i = 0; i < 64; i++) {
  778.             if ((k = PC2[i]) == 0)
  779.                 continue;
  780.             pc2inv[k-1] = i+1;
  781.         }
  782.         for (i = 0; i < 64; i++) {
  783.             if ((k = PC2[i]) == 0)
  784.                 continue;
  785.             k += j;
  786.             if ((k%28) <= j) k -= 28;
  787.             perm[i] = pc2inv[k];
  788.         }
  789. #ifdef DEBUG
  790.         prtab("pc2tab", perm, 8);
  791. #endif
  792.         init_perm(PC2ROT[j], perm, 8, 8);
  793.     }
  794.  
  795.     /*
  796.      * Bit reverse, then initial permutation, then expansion.
  797.      */
  798.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  799.         for (j = 0; j < 8; j++) {
  800.             k = (j < 2)? 0: IP[ExpandTr[i*6+j-2]-1];
  801.             if (k > 32)
  802.                 k -= 32;
  803.             else if (k > 0)
  804.                 k--;
  805.             if (k > 0) {
  806.                 k--;
  807.                 k = (k|07) - (k&07);
  808.                 k++;
  809.             }
  810.             perm[i*8+j] = k;
  811.         }
  812.     }
  813. #ifdef DEBUG
  814.     prtab("ietab", perm, 8);
  815. #endif
  816.     init_perm(IE3264, perm, 4, 8);
  817.  
  818.     /*
  819.      * Compression, then final permutation, then bit reverse.
  820.      */
  821.     for (i = 0; i < 64; i++) {
  822.         k = IP[CIFP[i]-1];
  823.         if (k > 0) {
  824.             k--;
  825.             k = (k|07) - (k&07);
  826.             k++;
  827.         }
  828.         perm[k-1] = i+1;
  829.     }
  830. #ifdef DEBUG
  831.     prtab("cftab", perm, 8);
  832. #endif
  833.     init_perm(CF6464, perm, 8, 8);
  834.  
  835.     /*
  836.      * SPE table
  837.      */
  838.     for (i = 0; i < 48; i++)
  839.         perm[i] = P32Tr[ExpandTr[i]-1];
  840.     for (tableno = 0; tableno < 8; tableno++) {
  841.         for (j = 0; j < 64; j++)  {
  842.             k = (((j >> 0) &01) << 5)|
  843.                 (((j >> 1) &01) << 3)|
  844.                 (((j >> 2) &01) << 2)|
  845.                 (((j >> 3) &01) << 1)|
  846.                 (((j >> 4) &01) << 0)|
  847.                 (((j >> 5) &01) << 4);
  848.             k = S[tableno][k];
  849.             k = (((k >> 3)&01) << 0)|
  850.                 (((k >> 2)&01) << 1)|
  851.                 (((k >> 1)&01) << 2)|
  852.                 (((k >> 0)&01) << 3);
  853.             for (i = 0; i < 32; i++)
  854.                 tmp32[i] = 0;
  855.             for (i = 0; i < 4; i++)
  856.                 tmp32[4 * tableno + i] = (k >> i) & 01;
  857.             k = 0;
  858.             for (i = 24; --i >= 0; )
  859.                 k = (k<<1) | tmp32[perm[i]-1];
  860.             TO_SIX_BIT(SPE[0][tableno][j], k);
  861.             k = 0;
  862.             for (i = 24; --i >= 0; )
  863.                 k = (k<<1) | tmp32[perm[i+24]-1];
  864.             TO_SIX_BIT(SPE[1][tableno][j], k);
  865.         }
  866.     }
  867. }
  868.  
  869. /*
  870.  * Initialize "perm" to represent transformation "p", which rearranges
  871.  * (perhaps with expansion and/or contraction) one packed array of bits
  872.  * (of size "chars_in" characters) into another array (of size "chars_out"
  873.  * characters).
  874.  *
  875.  * "perm" must be all-zeroes on entry to this routine.
  876.  */
  877. STATIC
  878. init_perm(perm, p, chars_in, chars_out)
  879.     C_block perm[64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  880.     unsigned char p[64];
  881.     int chars_in, chars_out;
  882. {
  883.     register int i, j, k, l;
  884.  
  885.     for (k = 0; k < chars_out*8; k++) {    /* each output bit position */
  886.         l = p[k] - 1;        /* where this bit comes from */
  887.         if (l < 0)
  888.             continue;    /* output bit is always 0 */
  889.         i = l>>LGCHUNKBITS;    /* which chunk this bit comes from */
  890.         l = 1<<(l&(CHUNKBITS-1));    /* mask for this bit */
  891.         for (j = 0; j < (1<<CHUNKBITS); j++) {    /* each chunk value */
  892.             if ((j & l) != 0)
  893.                 perm[i][j].b[k>>3] |= 1<<(k&07);
  894.         }
  895.     }
  896. }
  897.  
  898. /*
  899.  * "setkey" routine (for backwards compatibility)
  900.  */
  901. setkey(key)
  902.     register const char *key;
  903. {
  904.     register int i, j, k;
  905.     C_block keyblock;
  906.  
  907.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  908.         k = 0;
  909.         for (j = 0; j < 8; j++) {
  910.             k <<= 1;
  911.             k |= (unsigned char)*key++;
  912.         }
  913.         keyblock.b[i] = k;
  914.     }
  915.     return (des_setkey((char *)keyblock.b));
  916. }
  917.  
  918. /*
  919.  * "encrypt" routine (for backwards compatibility)
  920.  */
  921. encrypt(block, flag)
  922.     register char *block;
  923.     int flag;
  924. {
  925.     register int i, j, k;
  926.     C_block cblock;
  927.  
  928.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  929.         k = 0;
  930.         for (j = 0; j < 8; j++) {
  931.             k <<= 1;
  932.             k |= (unsigned char)*block++;
  933.         }
  934.         cblock.b[i] = k;
  935.     }
  936.     if (des_cipher((char *)&cblock, (char *)&cblock, 0L, (flag ? -1: 1)))
  937.         return (1);
  938.     for (i = 7; i >= 0; i--) {
  939.         k = cblock.b[i];
  940.         for (j = 7; j >= 0; j--) {
  941.             *--block = k&01;
  942.             k >>= 1;
  943.         }
  944.     }
  945.     return (0);
  946. }
  947.  
  948. #ifdef DEBUG
  949. STATIC
  950. prtab(s, t, num_rows)
  951.     char *s;
  952.     unsigned char *t;
  953.     int num_rows;
  954. {
  955.     register int i, j;
  956.  
  957.     (void)printf("%s:\n", s);
  958.     for (i = 0; i < num_rows; i++) {
  959.         for (j = 0; j < 8; j++) {
  960.              (void)printf("%3d", t[i*8+j]);
  961.         }
  962.         (void)printf("\n");
  963.     }
  964.     (void)printf("\n");
  965. }
  966. #endif
  967.