home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Celestin Apprentice 4 / Apprentice-Release4.iso / Source Code / C / Applications / MacPerl 5.0.3 / MacCrypt / src / crypt.c next >
Encoding:
C/C++ Source or Header  |  1995-12-02  |  29.0 KB  |  968 lines  |  [TEXT/R*ch]
  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. #if defined(LIBC_SCCS) && !defined(lint)
  38. static char sccsid[] = "@(#)crypt.c    8.1 (Berkeley) 6/4/93";
  39. #endif /* LIBC_SCCS and not lint */
  40.  
  41. #include <unistd.h>
  42. #include <limits.h>
  43.  
  44. #include <pwd.h>
  45.  
  46. /*
  47.  * UNIX password, and DES, encryption.
  48.  * By Tom Truscott, trt@rti.rti.org,
  49.  * from algorithms by Robert W. Baldwin and James Gillogly.
  50.  *
  51.  * References:
  52.  * "Mathematical Cryptology for Computer Scientists and Mathematicians,"
  53.  * by Wayne Patterson, 1987, ISBN 0-8476-7438-X.
  54.  *
  55.  * "Password Security: A Case History," R. Morris and Ken Thompson,
  56.  * Communications of the ACM, vol. 22, pp. 594-597, Nov. 1979.
  57.  *
  58.  * "DES will be Totally Insecure within Ten Years," M.E. Hellman,
  59.  * IEEE Spectrum, vol. 16, pp. 32-39, July 1979.
  60.  */
  61.  
  62. /* =====  Configuration ==================== */
  63.  
  64. /*
  65.  * define "MUST_ALIGN" if your compiler cannot load/store
  66.  * long integers at arbitrary (e.g. odd) memory locations.
  67.  * (Either that or never pass unaligned addresses to des_cipher!)
  68.  */
  69. #if !defined(vax)
  70. #define    MUST_ALIGN
  71. #endif
  72.  
  73. #ifdef CHAR_BITS
  74. #if CHAR_BITS != 8
  75.     #error C_block structure assumes 8 bit characters
  76. #endif
  77. #endif
  78.  
  79. /*
  80.  * define "LONG_IS_32_BITS" only if sizeof(long)==4.
  81.  * This avoids use of bit fields (your compiler may be sloppy with them).
  82.  */
  83. #if !defined(cray)
  84. #define    LONG_IS_32_BITS
  85. #endif
  86.  
  87. /*
  88.  * define "B64" to be the declaration for a 64 bit integer.
  89.  * XXX this feature is currently unused, see "endian" comment below.
  90.  */
  91. #if defined(cray)
  92. #define    B64    long
  93. #endif
  94. #if defined(convex)
  95. #define    B64    long long
  96. #endif
  97.  
  98. /*
  99.  * define "LARGEDATA" to get faster permutations, by using about 72 kilobytes
  100.  * of lookup tables.  This speeds up des_setkey() and des_cipher(), but has
  101.  * little effect on crypt().
  102.  */
  103. #if defined(notdef)
  104. #define    LARGEDATA
  105. #endif
  106.  
  107. /* compile with "-DSTATIC=int" when profiling */
  108. #ifndef STATIC
  109. #define    STATIC    static
  110. #endif
  111. STATIC init_des(), init_perm(), permute();
  112. #ifdef DEBUG
  113. STATIC prtab();
  114. #endif
  115.  
  116. /* ==================================== */
  117.  
  118. /*
  119.  * Cipher-block representation (Bob Baldwin):
  120.  *
  121.  * DES operates on groups of 64 bits, numbered 1..64 (sigh).  One
  122.  * representation is to store one bit per byte in an array of bytes.  Bit N of
  123.  * the NBS spec is stored as the LSB of the Nth byte (index N-1) in the array.
  124.  * Another representation stores the 64 bits in 8 bytes, with bits 1..8 in the
  125.  * first byte, 9..16 in the second, and so on.  The DES spec apparently has
  126.  * bit 1 in the MSB of the first byte, but that is particularly noxious so we
  127.  * bit-reverse each byte so that bit 1 is the LSB of the first byte, bit 8 is
  128.  * the MSB of the first byte.  Specifically, the 64-bit input data and key are
  129.  * converted to LSB format, and the output 64-bit block is converted back into
  130.  * MSB format.
  131.  *
  132.  * DES operates internally on groups of 32 bits which are expanded to 48 bits
  133.  * by permutation E and shrunk back to 32 bits by the S boxes.  To speed up
  134.  * the computation, the expansion is applied only once, the expanded
  135.  * representation is maintained during the encryption, and a compression
  136.  * permutation is applied only at the end.  To speed up the S-box lookups,
  137.  * the 48 bits are maintained as eight 6 bit groups, one per byte, which
  138.  * directly feed the eight S-boxes.  Within each byte, the 6 bits are the
  139.  * most significant ones.  The low two bits of each byte are zero.  (Thus,
  140.  * bit 1 of the 48 bit E expansion is stored as the "4"-valued bit of the
  141.  * first byte in the eight byte representation, bit 2 of the 48 bit value is
  142.  * the "8"-valued bit, and so on.)  In fact, a combined "SPE"-box lookup is
  143.  * used, in which the output is the 64 bit result of an S-box lookup which
  144.  * has been permuted by P and expanded by E, and is ready for use in the next
  145.  * iteration.  Two 32-bit wide tables, SPE[0] and SPE[1], are used for this
  146.  * lookup.  Since each byte in the 48 bit path is a multiple of four, indexed
  147.  * lookup of SPE[0] and SPE[1] is simple and fast.  The key schedule and
  148.  * "salt" are also converted to this 8*(6+2) format.  The SPE table size is
  149.  * 8*64*8 = 4K bytes.
  150.  *
  151.  * To speed up bit-parallel operations (such as XOR), the 8 byte
  152.  * representation is "union"ed with 32 bit values "i0" and "i1", and, on
  153.  * machines which support it, a 64 bit value "b64".  This data structure,
  154.  * "C_block", has two problems.  First, alignment restrictions must be
  155.  * honored.  Second, the byte-order (e.g. little-endian or big-endian) of
  156.  * the architecture becomes visible.
  157.  *
  158.  * The byte-order problem is unfortunate, since on the one hand it is good
  159.  * to have a machine-independent C_block representation (bits 1..8 in the
  160.  * first byte, etc.), and on the other hand it is good for the LSB of the
  161.  * first byte to be the LSB of i0.  We cannot have both these things, so we
  162.  * currently use the "little-endian" representation and avoid any multi-byte
  163.  * operations that depend on byte order.  This largely precludes use of the
  164.  * 64-bit datatype since the relative order of i0 and i1 are unknown.  It
  165.  * also inhibits grouping the SPE table to look up 12 bits at a time.  (The
  166.  * 12 bits can be stored in a 16-bit field with 3 low-order zeroes and 1
  167.  * high-order zero, providing fast indexing into a 64-bit wide SPE.)  On the
  168.  * other hand, 64-bit datatypes are currently rare, and a 12-bit SPE lookup
  169.  * requires a 128 kilobyte table, so perhaps this is not a big loss.
  170.  *
  171.  * Permutation representation (Jim Gillogly):
  172.  *
  173.  * A transformation is defined by its effect on each of the 8 bytes of the
  174.  * 64-bit input.  For each byte we give a 64-bit output that has the bits in
  175.  * the input distributed appropriately.  The transformation is then the OR
  176.  * of the 8 sets of 64-bits.  This uses 8*256*8 = 16K bytes of storage for
  177.  * each transformation.  Unless LARGEDATA is defined, however, a more compact
  178.  * table is used which looks up 16 4-bit "chunks" rather than 8 8-bit chunks.
  179.  * The smaller table uses 16*16*8 = 2K bytes for each transformation.  This
  180.  * is slower but tolerable, particularly for password encryption in which
  181.  * the SPE transformation is iterated many times.  The small tables total 9K
  182.  * bytes, the large tables total 72K bytes.
  183.  *
  184.  * The transformations used are:
  185.  * IE3264: MSB->LSB conversion, initial permutation, and expansion.
  186.  *    This is done by collecting the 32 even-numbered bits and applying
  187.  *    a 32->64 bit transformation, and then collecting the 32 odd-numbered
  188.  *    bits and applying the same transformation.  Since there are only
  189.  *    32 input bits, the IE3264 transformation table is half the size of
  190.  *    the usual table.
  191.  * CF6464: Compression, final permutation, and LSB->MSB conversion.
  192.  *    This is done by two trivial 48->32 bit compressions to obtain
  193.  *    a 64-bit block (the bit numbering is given in the "CIFP" table)
  194.  *    followed by a 64->64 bit "cleanup" transformation.  (It would
  195.  *    be possible to group the bits in the 64-bit block so that 2
  196.  *    identical 32->32 bit transformations could be used instead,
  197.  *    saving a factor of 4 in space and possibly 2 in time, but
  198.  *    byte-ordering and other complications rear their ugly head.
  199.  *    Similar opportunities/problems arise in the key schedule
  200.  *    transforms.)
  201.  * PC1ROT: MSB->LSB, PC1 permutation, rotate, and PC2 permutation.
  202.  *    This admittedly baroque 64->64 bit transformation is used to
  203.  *    produce the first code (in 8*(6+2) format) of the key schedule.
  204.  * PC2ROT[0]: Inverse PC2 permutation, rotate, and PC2 permutation.
  205.  *    It would be possible to define 15 more transformations, each
  206.  *    with a different rotation, to generate the entire key schedule.
  207.  *    To save space, however, we instead permute each code into the
  208.  *    next by using a transformation that "undoes" the PC2 permutation,
  209.  *    rotates the code, and then applies PC2.  Unfortunately, PC2
  210.  *    transforms 56 bits into 48 bits, dropping 8 bits, so PC2 is not
  211.  *    invertible.  We get around that problem by using a modified PC2
  212.  *    which retains the 8 otherwise-lost bits in the unused low-order
  213.  *    bits of each byte.  The low-order bits are cleared when the
  214.  *    codes are stored into the key schedule.
  215.  * PC2ROT[1]: Same as PC2ROT[0], but with two rotations.
  216.  *    This is faster than applying PC2ROT[0] twice,
  217.  *
  218.  * The Bell Labs "salt" (Bob Baldwin):
  219.  *
  220.  * The salting is a simple permutation applied to the 48-bit result of E.
  221.  * Specifically, if bit i (1 <= i <= 24) of the salt is set then bits i and
  222.  * i+24 of the result are swapped.  The salt is thus a 24 bit number, with
  223.  * 16777216 possible values.  (The original salt was 12 bits and could not
  224.  * swap bits 13..24 with 36..48.)
  225.  *
  226.  * It is possible, but ugly, to warp the SPE table to account for the salt
  227.  * permutation.  Fortunately, the conditional bit swapping requires only
  228.  * about four machine instructions and can be done on-the-fly with about an
  229.  * 8% performance penalty.
  230.  */
  231.  
  232. typedef union {
  233.     unsigned char b[8];
  234.     struct {
  235. #if defined(LONG_IS_32_BITS)
  236.         /* long is often faster than a 32-bit bit field */
  237.         long    i0;
  238.         long    i1;
  239. #else
  240.         long    i0: 32;
  241.         long    i1: 32;
  242. #endif
  243.     } b32;
  244. #if defined(B64)
  245.     B64    b64;
  246. #endif
  247. } C_block;
  248.  
  249. /*
  250.  * Convert twenty-four-bit long in host-order
  251.  * to six bits (and 2 low-order zeroes) per char little-endian format.
  252.  */
  253. #define    TO_SIX_BIT(rslt, src) {                \
  254.         C_block cvt;                \
  255.         cvt.b[0] = src; src >>= 6;        \
  256.         cvt.b[1] = src; src >>= 6;        \
  257.         cvt.b[2] = src; src >>= 6;        \
  258.         cvt.b[3] = src;                \
  259.         rslt = (cvt.b32.i0 & 0x3f3f3f3fL) << 2;    \
  260.     }
  261.  
  262. /*
  263.  * These macros may someday permit efficient use of 64-bit integers.
  264.  */
  265. #define    ZERO(d,d0,d1)            d0 = 0, d1 = 0
  266. #define    LOAD(d,d0,d1,bl)        d0 = (bl).b32.i0, d1 = (bl).b32.i1
  267. #define    LOADREG(d,d0,d1,s,s0,s1)    d0 = s0, d1 = s1
  268. #define    OR(d,d0,d1,bl)            d0 |= (bl).b32.i0, d1 |= (bl).b32.i1
  269. #define    STORE(s,s0,s1,bl)        (bl).b32.i0 = s0, (bl).b32.i1 = s1
  270. #define    DCL_BLOCK(d,d0,d1)        long d0, d1
  271.  
  272. #if defined(LARGEDATA)
  273.     /* Waste memory like crazy.  Also, do permutations in line */
  274. #define    LGCHUNKBITS    3
  275. #define    CHUNKBITS    (1<<LGCHUNKBITS)
  276. #define    PERM6464(d,d0,d1,cpp,p)                \
  277.     LOAD(d,d0,d1,(p)[(0<<CHUNKBITS)+(cpp)[0]]);        \
  278.     OR (d,d0,d1,(p)[(1<<CHUNKBITS)+(cpp)[1]]);        \
  279.     OR (d,d0,d1,(p)[(2<<CHUNKBITS)+(cpp)[2]]);        \
  280.     OR (d,d0,d1,(p)[(3<<CHUNKBITS)+(cpp)[3]]);        \
  281.     OR (d,d0,d1,(p)[(4<<CHUNKBITS)+(cpp)[4]]);        \
  282.     OR (d,d0,d1,(p)[(5<<CHUNKBITS)+(cpp)[5]]);        \
  283.     OR (d,d0,d1,(p)[(6<<CHUNKBITS)+(cpp)[6]]);        \
  284.     OR (d,d0,d1,(p)[(7<<CHUNKBITS)+(cpp)[7]]);
  285. #define    PERM3264(d,d0,d1,cpp,p)                \
  286.     LOAD(d,d0,d1,(p)[(0<<CHUNKBITS)+(cpp)[0]]);        \
  287.     OR (d,d0,d1,(p)[(1<<CHUNKBITS)+(cpp)[1]]);        \
  288.     OR (d,d0,d1,(p)[(2<<CHUNKBITS)+(cpp)[2]]);        \
  289.     OR (d,d0,d1,(p)[(3<<CHUNKBITS)+(cpp)[3]]);
  290. #else
  291.     /* "small data" */
  292. #define    LGCHUNKBITS    2
  293. #define    CHUNKBITS    (1<<LGCHUNKBITS)
  294. #define    PERM6464(d,d0,d1,cpp,p)                \
  295.     { C_block tblk; permute(cpp,&tblk,p,8); LOAD (d,d0,d1,tblk); }
  296. #define    PERM3264(d,d0,d1,cpp,p)                \
  297.     { C_block tblk; permute(cpp,&tblk,p,4); LOAD (d,d0,d1,tblk); }
  298.  
  299. STATIC
  300. permute(cp, out, p, chars_in)
  301.     unsigned char *cp;
  302.     C_block *out;
  303.     register C_block *p;
  304.     int chars_in;
  305. {
  306.     register DCL_BLOCK(D,D0,D1);
  307.     register C_block *tp;
  308.     register int t;
  309.  
  310.     ZERO(D,D0,D1);
  311.     do {
  312.         t = *cp++;
  313.         tp = &p[t&0xf]; OR(D,D0,D1,*tp); p += (1<<CHUNKBITS);
  314.         tp = &p[t>>4];  OR(D,D0,D1,*tp); p += (1<<CHUNKBITS);
  315.     } while (--chars_in > 0);
  316.     STORE(D,D0,D1,*out);
  317. }
  318. #endif /* LARGEDATA */
  319.  
  320.  
  321. /* =====  (mostly) Standard DES Tables ==================== */
  322.  
  323. static unsigned char IP[] = {        /* initial permutation */
  324.     58, 50, 42, 34, 26, 18, 10,  2,
  325.     60, 52, 44, 36, 28, 20, 12,  4,
  326.     62, 54, 46, 38, 30, 22, 14,  6,
  327.     64, 56, 48, 40, 32, 24, 16,  8,
  328.     57, 49, 41, 33, 25, 17,  9,  1,
  329.     59, 51, 43, 35, 27, 19, 11,  3,
  330.     61, 53, 45, 37, 29, 21, 13,  5,
  331.     63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,  7,
  332. };
  333.  
  334. /* The final permutation is the inverse of IP - no table is necessary */
  335.  
  336. static unsigned char ExpandTr[] = {    /* expansion operation */
  337.     32,  1,  2,  3,  4,  5,
  338.      4,  5,  6,  7,  8,  9,
  339.      8,  9, 10, 11, 12, 13,
  340.     12, 13, 14, 15, 16, 17,
  341.     16, 17, 18, 19, 20, 21,
  342.     20, 21, 22, 23, 24, 25,
  343.     24, 25, 26, 27, 28, 29,
  344.     28, 29, 30, 31, 32,  1,
  345. };
  346.  
  347. static unsigned char PC1[] = {        /* permuted choice table 1 */
  348.     57, 49, 41, 33, 25, 17,  9,
  349.      1, 58, 50, 42, 34, 26, 18,
  350.     10,  2, 59, 51, 43, 35, 27,
  351.     19, 11,  3, 60, 52, 44, 36,
  352.  
  353.     63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,
  354.      7, 62, 54, 46, 38, 30, 22,
  355.     14,  6, 61, 53, 45, 37, 29,
  356.     21, 13,  5, 28, 20, 12,  4,
  357. };
  358.  
  359. static unsigned char Rotates[] = {    /* PC1 rotation schedule */
  360.     1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1,
  361. };
  362.  
  363. /* note: each "row" of PC2 is left-padded with bits that make it invertible */
  364. static unsigned char PC2[] = {        /* permuted choice table 2 */
  365.      9, 18,    14, 17, 11, 24,  1,  5,
  366.     22, 25,     3, 28, 15,  6, 21, 10,
  367.     35, 38,    23, 19, 12,  4, 26,  8,
  368.     43, 54,    16,  7, 27, 20, 13,  2,
  369.  
  370.      0,  0,    41, 52, 31, 37, 47, 55,
  371.      0,  0,    30, 40, 51, 45, 33, 48,
  372.      0,  0,    44, 49, 39, 56, 34, 53,
  373.      0,  0,    46, 42, 50, 36, 29, 32,
  374. };
  375.  
  376. static unsigned char S[8][64] = {    /* 48->32 bit substitution tables */
  377.                     /* S[1]            */
  378.     14,  4, 13,  1,  2, 15, 11,  8,  3, 10,  6, 12,  5,  9,  0,  7,
  379.      0, 15,  7,  4, 14,  2, 13,  1, 10,  6, 12, 11,  9,  5,  3,  8,
  380.      4,  1, 14,  8, 13,  6,  2, 11, 15, 12,  9,  7,  3, 10,  5,  0,
  381.     15, 12,  8,  2,  4,  9,  1,  7,  5, 11,  3, 14, 10,  0,  6, 13,
  382.                     /* S[2]            */
  383.     15,  1,  8, 14,  6, 11,  3,  4,  9,  7,  2, 13, 12,  0,  5, 10,
  384.      3, 13,  4,  7, 15,  2,  8, 14, 12,  0,  1, 10,  6,  9, 11,  5,
  385.      0, 14,  7, 11, 10,  4, 13,  1,  5,  8, 12,  6,  9,  3,  2, 15,
  386.     13,  8, 10,  1,  3, 15,  4,  2, 11,  6,  7, 12,  0,  5, 14,  9,
  387.                     /* S[3]            */
  388.     10,  0,  9, 14,  6,  3, 15,  5,  1, 13, 12,  7, 11,  4,  2,  8,
  389.     13,  7,  0,  9,  3,  4,  6, 10,  2,  8,  5, 14, 12, 11, 15,  1,
  390.     13,  6,  4,  9,  8, 15,  3,  0, 11,  1,  2, 12,  5, 10, 14,  7,
  391.      1, 10, 13,  0,  6,  9,  8,  7,  4, 15, 14,  3, 11,  5,  2, 12,
  392.                     /* S[4]            */
  393.      7, 13, 14,  3,  0,  6,  9, 10,  1,  2,  8,  5, 11, 12,  4, 15,
  394.     13,  8, 11,  5,  6, 15,  0,  3,  4,  7,  2, 12,  1, 10, 14,  9,
  395.     10,  6,  9,  0, 12, 11,  7, 13, 15,  1,  3, 14,  5,  2,  8,  4,
  396.      3, 15,  0,  6, 10,  1, 13,  8,  9,  4,  5, 11, 12,  7,  2, 14,
  397.                     /* S[5]            */
  398.      2, 12,  4,  1,  7, 10, 11,  6,  8,  5,  3, 15, 13,  0, 14,  9,
  399.     14, 11,  2, 12,  4,  7, 13,  1,  5,  0, 15, 10,  3,  9,  8,  6,
  400.      4,  2,  1, 11, 10, 13,  7,  8, 15,  9, 12,  5,  6,  3,  0, 14,
  401.     11,  8, 12,  7,  1, 14,  2, 13,  6, 15,  0,  9, 10,  4,  5,  3,
  402.                     /* S[6]            */
  403.     12,  1, 10, 15,  9,  2,  6,  8,  0, 13,  3,  4, 14,  7,  5, 11,
  404.     10, 15,  4,  2,  7, 12,  9,  5,  6,  1, 13, 14,  0, 11,  3,  8,
  405.      9, 14, 15,  5,  2,  8, 12,  3,  7,  0,  4, 10,  1, 13, 11,  6,
  406.      4,  3,  2, 12,  9,  5, 15, 10, 11, 14,  1,  7,  6,  0,  8, 13,
  407.                     /* S[7]            */
  408.      4, 11,  2, 14, 15,  0,  8, 13,  3, 12,  9,  7,  5, 10,  6,  1,
  409.     13,  0, 11,  7,  4,  9,  1, 10, 14,  3,  5, 12,  2, 15,  8,  6,
  410.      1,  4, 11, 13, 12,  3,  7, 14, 10, 15,  6,  8,  0,  5,  9,  2,
  411.      6, 11, 13,  8,  1,  4, 10,  7,  9,  5,  0, 15, 14,  2,  3, 12,
  412.                     /* S[8]            */
  413.     13,  2,  8,  4,  6, 15, 11,  1, 10,  9,  3, 14,  5,  0, 12,  7,
  414.      1, 15, 13,  8, 10,  3,  7,  4, 12,  5,  6, 11,  0, 14,  9,  2,
  415.      7, 11,  4,  1,  9, 12, 14,  2,  0,  6, 10, 13, 15,  3,  5,  8,
  416.      2,  1, 14,  7,  4, 10,  8, 13, 15, 12,  9,  0,  3,  5,  6, 11,
  417. };
  418.  
  419. static unsigned char P32Tr[] = {    /* 32-bit permutation function */
  420.     16,  7, 20, 21,
  421.     29, 12, 28, 17,
  422.      1, 15, 23, 26,
  423.      5, 18, 31, 10,
  424.      2,  8, 24, 14,
  425.     32, 27,  3,  9,
  426.     19, 13, 30,  6,
  427.     22, 11,  4, 25,
  428. };
  429.  
  430. static unsigned char CIFP[] = {        /* compressed/interleaved permutation */
  431.      1,  2,  3,  4,   17, 18, 19, 20,
  432.      5,  6,  7,  8,   21, 22, 23, 24,
  433.      9, 10, 11, 12,   25, 26, 27, 28,
  434.     13, 14, 15, 16,   29, 30, 31, 32,
  435.  
  436.     33, 34, 35, 36,   49, 50, 51, 52,
  437.     37, 38, 39, 40,   53, 54, 55, 56,
  438.     41, 42, 43, 44,   57, 58, 59, 60,
  439.     45, 46, 47, 48,   61, 62, 63, 64,
  440. };
  441.  
  442. static unsigned char itoa64[] =        /* 0..63 => ascii-64 */
  443.     "./0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
  444.  
  445.  
  446. /* =====  Tables that are initialized at run time  ==================== */
  447.  
  448.  
  449. static unsigned char a64toi[128];    /* ascii-64 => 0..63 */
  450.  
  451. /* Initial key schedule permutation */
  452. static C_block    PC1ROT[64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  453.  
  454. /* Subsequent key schedule rotation permutations */
  455. static C_block    PC2ROT[2][64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  456.  
  457. /* Initial permutation/expansion table */
  458. static C_block    IE3264[32/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  459.  
  460. /* Table that combines the S, P, and E operations.  */
  461. static long SPE[2][8][64];
  462.  
  463. /* compressed/interleaved => final permutation table */
  464. static C_block    CF6464[64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  465.  
  466.  
  467. /* ==================================== */
  468.  
  469.  
  470. static C_block    constdatablock;            /* encryption constant */
  471. static char    cryptresult[1+4+4+11+1];    /* encrypted result */
  472.  
  473. /*
  474.  * Return a pointer to static data consisting of the "setting"
  475.  * followed by an encryption produced by the "key" and "setting".
  476.  */
  477. char *
  478. crypt(key, setting)
  479.     register const char *key;
  480.     register const char *setting;
  481. {
  482.     register char *encp;
  483.     register long i;
  484.     register int t;
  485.     long salt;
  486.     int num_iter, salt_size;
  487.     C_block keyblock, rsltblock;
  488.  
  489.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  490.         if ((t = 2*(unsigned char)(*key)) != 0)
  491.             key++;
  492.         keyblock.b[i] = t;
  493.     }
  494.     if (des_setkey((char *)keyblock.b))    /* also initializes "a64toi" */
  495.         return (NULL);
  496.  
  497.     encp = &cryptresult[0];
  498.     switch (*setting) {
  499.     case _PASSWORD_EFMT1:
  500.         /*
  501.          * Involve the rest of the password 8 characters at a time.
  502.          */
  503.         while (*key) {
  504.             if (des_cipher((char *)&keyblock,
  505.                 (char *)&keyblock, 0L, 1))
  506.                 return (NULL);
  507.             for (i = 0; i < 8; i++) {
  508.                 if ((t = 2*(unsigned char)(*key)) != 0)
  509.                     key++;
  510.                 keyblock.b[i] ^= t;
  511.             }
  512.             if (des_setkey((char *)keyblock.b))
  513.                 return (NULL);
  514.         }
  515.  
  516.         *encp++ = *setting++;
  517.  
  518.         /* get iteration count */
  519.         num_iter = 0;
  520.         for (i = 4; --i >= 0; ) {
  521.             if ((t = (unsigned char)setting[i]) == '\0')
  522.                 t = '.';
  523.             encp[i] = t;
  524.             num_iter = (num_iter<<6) | a64toi[t];
  525.         }
  526.         setting += 4;
  527.         encp += 4;
  528.         salt_size = 4;
  529.         break;
  530.     default:
  531.         num_iter = 25;
  532.         salt_size = 2;
  533.     }
  534.  
  535.     salt = 0;
  536.     for (i = salt_size; --i >= 0; ) {
  537.         if ((t = (unsigned char)setting[i]) == '\0')
  538.             t = '.';
  539.         encp[i] = t;
  540.         salt = (salt<<6) | a64toi[t];
  541.     }
  542.     encp += salt_size;
  543.     if (des_cipher((char *)&constdatablock, (char *)&rsltblock,
  544.         salt, num_iter))
  545.         return (NULL);
  546.  
  547.     /*
  548.      * Encode the 64 cipher bits as 11 ascii characters.
  549.      */
  550.     i = ((long)((rsltblock.b[0]<<8) | rsltblock.b[1])<<8) | rsltblock.b[2];
  551.     encp[3] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  552.     encp[2] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  553.     encp[1] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  554.     encp[0] = itoa64[i];        encp += 4;
  555.     i = ((long)((rsltblock.b[3]<<8) | rsltblock.b[4])<<8) | rsltblock.b[5];
  556.     encp[3] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  557.     encp[2] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  558.     encp[1] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  559.     encp[0] = itoa64[i];        encp += 4;
  560.     i = ((long)((rsltblock.b[6])<<8) | rsltblock.b[7])<<2;
  561.     encp[2] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  562.     encp[1] = itoa64[i&0x3f];    i >>= 6;
  563.     encp[0] = itoa64[i];
  564.  
  565.     encp[3] = 0;
  566.  
  567.     return (cryptresult);
  568. }
  569.  
  570.  
  571. /*
  572.  * The Key Schedule, filled in by des_setkey() or setkey().
  573.  */
  574. #define    KS_SIZE    16
  575. static C_block    KS[KS_SIZE];
  576.  
  577. /*
  578.  * Set up the key schedule from the key.
  579.  */
  580. des_setkey(key)
  581.     register const char *key;
  582. {
  583.     register DCL_BLOCK(K, K0, K1);
  584.     register C_block *ptabp;
  585.     register int i;
  586.     static int des_ready = 0;
  587.  
  588.     if (!des_ready) {
  589.         init_des();
  590.         des_ready = 1;
  591.     }
  592.  
  593.     PERM6464(K,K0,K1,(unsigned char *)key,(C_block *)PC1ROT);
  594.     key = (char *)&KS[0];
  595.     STORE(K&~0x03030303L, K0&~0x03030303L, K1, *(C_block *)key);
  596.     for (i = 1; i < 16; i++) {
  597.         key += sizeof(C_block);
  598.         STORE(K,K0,K1,*(C_block *)key);
  599.         ptabp = (C_block *)PC2ROT[Rotates[i]-1];
  600.         PERM6464(K,K0,K1,(unsigned char *)key,ptabp);
  601.         STORE(K&~0x03030303L, K0&~0x03030303L, K1, *(C_block *)key);
  602.     }
  603.     return (0);
  604. }
  605.  
  606. /*
  607.  * Encrypt (or decrypt if num_iter < 0) the 8 chars at "in" with abs(num_iter)
  608.  * iterations of DES, using the the given 24-bit salt and the pre-computed key
  609.  * schedule, and store the resulting 8 chars at "out" (in == out is permitted).
  610.  *
  611.  * NOTE: the performance of this routine is critically dependent on your
  612.  * compiler and machine architecture.
  613.  */
  614. des_cipher(in, out, salt, num_iter)
  615.     const char *in;
  616.     char *out;
  617.     long salt;
  618.     int num_iter;
  619. {
  620.     /* variables that we want in registers, most important first */
  621. #if defined(pdp11)
  622.     register int j;
  623. #endif
  624.     register long L0, L1, R0, R1, k;
  625.     register C_block *kp;
  626.     register int ks_inc, loop_count;
  627.     C_block B;
  628.  
  629.     L0 = salt;
  630.     TO_SIX_BIT(salt, L0);    /* convert to 4*(6+2) format */
  631.  
  632. #if defined(vax) || defined(pdp11)
  633.     salt = ~salt;    /* "x &~ y" is faster than "x & y". */
  634. #define    SALT (~salt)
  635. #else
  636. #define    SALT salt
  637. #endif
  638.  
  639. #if defined(MUST_ALIGN)
  640.     B.b[0] = in[0]; B.b[1] = in[1]; B.b[2] = in[2]; B.b[3] = in[3];
  641.     B.b[4] = in[4]; B.b[5] = in[5]; B.b[6] = in[6]; B.b[7] = in[7];
  642.     LOAD(L,L0,L1,B);
  643. #else
  644.     LOAD(L,L0,L1,*(C_block *)in);
  645. #endif
  646.     LOADREG(R,R0,R1,L,L0,L1);
  647.     L0 &= 0x55555555L;
  648.     L1 &= 0x55555555L;
  649.     L0 = (L0 << 1) | L1;    /* L0 is the even-numbered input bits */
  650.     R0 &= 0xaaaaaaaaL;
  651.     R1 = (R1 >> 1) & 0x55555555L;
  652.     L1 = R0 | R1;        /* L1 is the odd-numbered input bits */
  653.     STORE(L,L0,L1,B);
  654.     PERM3264(L,L0,L1,B.b,  (C_block *)IE3264);    /* even bits */
  655.     PERM3264(R,R0,R1,B.b+4,(C_block *)IE3264);    /* odd bits */
  656.  
  657.     if (num_iter >= 0)
  658.     {        /* encryption */
  659.         kp = &KS[0];
  660.         ks_inc  = sizeof(*kp);
  661.     }
  662.     else
  663.     {        /* decryption */
  664.         num_iter = -num_iter;
  665.         kp = &KS[KS_SIZE-1];
  666.         ks_inc  = -sizeof(*kp);
  667.     }
  668.  
  669.     while (--num_iter >= 0) {
  670.         loop_count = 8;
  671.         do {
  672.  
  673. #define    SPTAB(t, i)    (*(long *)((unsigned char *)t + i*(sizeof(long)/4)))
  674. #if defined(gould)
  675.             /* use this if B.b[i] is evaluated just once ... */
  676. #define    DOXOR(x,y,i)    x^=SPTAB(SPE[0][i],B.b[i]); y^=SPTAB(SPE[1][i],B.b[i]);
  677. #else
  678. #if defined(pdp11)
  679.             /* use this if your "long" int indexing is slow */
  680. #define    DOXOR(x,y,i)    j=B.b[i]; x^=SPTAB(SPE[0][i],j); y^=SPTAB(SPE[1][i],j);
  681. #else
  682.             /* use this if "k" is allocated to a register ... */
  683. #define    DOXOR(x,y,i)    k=B.b[i]; x^=SPTAB(SPE[0][i],k); y^=SPTAB(SPE[1][i],k);
  684. #endif
  685. #endif
  686.  
  687. #define    CRUNCH(p0, p1, q0, q1)    \
  688.             k = (q0 ^ q1) & SALT;    \
  689.             B.b32.i0 = k ^ q0 ^ kp->b32.i0;        \
  690.             B.b32.i1 = k ^ q1 ^ kp->b32.i1;        \
  691.             kp = (C_block *)((char *)kp+ks_inc);    \
  692.                             \
  693.             DOXOR(p0, p1, 0);        \
  694.             DOXOR(p0, p1, 1);        \
  695.             DOXOR(p0, p1, 2);        \
  696.             DOXOR(p0, p1, 3);        \
  697.             DOXOR(p0, p1, 4);        \
  698.             DOXOR(p0, p1, 5);        \
  699.             DOXOR(p0, p1, 6);        \
  700.             DOXOR(p0, p1, 7);
  701.  
  702.             CRUNCH(L0, L1, R0, R1);
  703.             CRUNCH(R0, R1, L0, L1);
  704.         } while (--loop_count != 0);
  705.         kp = (C_block *)((char *)kp-(ks_inc*KS_SIZE));
  706.  
  707.  
  708.         /* swap L and R */
  709.         L0 ^= R0;  L1 ^= R1;
  710.         R0 ^= L0;  R1 ^= L1;
  711.         L0 ^= R0;  L1 ^= R1;
  712.     }
  713.  
  714.     /* store the encrypted (or decrypted) result */
  715.     L0 = ((L0 >> 3) & 0x0f0f0f0fL) | ((L1 << 1) & 0xf0f0f0f0L);
  716.     L1 = ((R0 >> 3) & 0x0f0f0f0fL) | ((R1 << 1) & 0xf0f0f0f0L);
  717.     STORE(L,L0,L1,B);
  718.     PERM6464(L,L0,L1,B.b, (C_block *)CF6464);
  719. #if defined(MUST_ALIGN)
  720.     STORE(L,L0,L1,B);
  721.     out[0] = B.b[0]; out[1] = B.b[1]; out[2] = B.b[2]; out[3] = B.b[3];
  722.     out[4] = B.b[4]; out[5] = B.b[5]; out[6] = B.b[6]; out[7] = B.b[7];
  723. #else
  724.     STORE(L,L0,L1,*(C_block *)out);
  725. #endif
  726.     return (0);
  727. }
  728.  
  729.  
  730. /*
  731.  * Initialize various tables.  This need only be done once.  It could even be
  732.  * done at compile time, if the compiler were capable of that sort of thing.
  733.  */
  734. STATIC
  735. init_des()
  736. {
  737.     register int i, j;
  738.     register long k;
  739.     register int tableno;
  740.     static unsigned char perm[64], tmp32[32];    /* "static" for speed */
  741.  
  742.     /*
  743.      * table that converts chars "./0-9A-Za-z"to integers 0-63.
  744.      */
  745.     for (i = 0; i < 64; i++)
  746.         a64toi[itoa64[i]] = i;
  747.  
  748.     /*
  749.      * PC1ROT - bit reverse, then PC1, then Rotate, then PC2.
  750.      */
  751.     for (i = 0; i < 64; i++)
  752.         perm[i] = 0;
  753.     for (i = 0; i < 64; i++) {
  754.         if ((k = PC2[i]) == 0)
  755.             continue;
  756.         k += Rotates[0]-1;
  757.         if ((k%28) < Rotates[0]) k -= 28;
  758.         k = PC1[k];
  759.         if (k > 0) {
  760.             k--;
  761.             k = (k|07) - (k&07);
  762.             k++;
  763.         }
  764.         perm[i] = k;
  765.     }
  766. #ifdef DEBUG
  767.     prtab("pc1tab", perm, 8);
  768. #endif
  769.     init_perm(PC1ROT, perm, 8, 8);
  770.  
  771.     /*
  772.      * PC2ROT - PC2 inverse, then Rotate (once or twice), then PC2.
  773.      */
  774.     for (j = 0; j < 2; j++) {
  775.         unsigned char pc2inv[64];
  776.         for (i = 0; i < 64; i++)
  777.             perm[i] = pc2inv[i] = 0;
  778.         for (i = 0; i < 64; i++) {
  779.             if ((k = PC2[i]) == 0)
  780.                 continue;
  781.             pc2inv[k-1] = i+1;
  782.         }
  783.         for (i = 0; i < 64; i++) {
  784.             if ((k = PC2[i]) == 0)
  785.                 continue;
  786.             k += j;
  787.             if ((k%28) <= j) k -= 28;
  788.             perm[i] = pc2inv[k];
  789.         }
  790. #ifdef DEBUG
  791.         prtab("pc2tab", perm, 8);
  792. #endif
  793.         init_perm(PC2ROT[j], perm, 8, 8);
  794.     }
  795.  
  796.     /*
  797.      * Bit reverse, then initial permutation, then expansion.
  798.      */
  799.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  800.         for (j = 0; j < 8; j++) {
  801.             k = (j < 2)? 0: IP[ExpandTr[i*6+j-2]-1];
  802.             if (k > 32)
  803.                 k -= 32;
  804.             else if (k > 0)
  805.                 k--;
  806.             if (k > 0) {
  807.                 k--;
  808.                 k = (k|07) - (k&07);
  809.                 k++;
  810.             }
  811.             perm[i*8+j] = k;
  812.         }
  813.     }
  814. #ifdef DEBUG
  815.     prtab("ietab", perm, 8);
  816. #endif
  817.     init_perm(IE3264, perm, 4, 8);
  818.  
  819.     /*
  820.      * Compression, then final permutation, then bit reverse.
  821.      */
  822.     for (i = 0; i < 64; i++) {
  823.         k = IP[CIFP[i]-1];
  824.         if (k > 0) {
  825.             k--;
  826.             k = (k|07) - (k&07);
  827.             k++;
  828.         }
  829.         perm[k-1] = i+1;
  830.     }
  831. #ifdef DEBUG
  832.     prtab("cftab", perm, 8);
  833. #endif
  834.     init_perm(CF6464, perm, 8, 8);
  835.  
  836.     /*
  837.      * SPE table
  838.      */
  839.     for (i = 0; i < 48; i++)
  840.         perm[i] = P32Tr[ExpandTr[i]-1];
  841.     for (tableno = 0; tableno < 8; tableno++) {
  842.         for (j = 0; j < 64; j++)  {
  843.             k = (((j >> 0) &01) << 5)|
  844.                 (((j >> 1) &01) << 3)|
  845.                 (((j >> 2) &01) << 2)|
  846.                 (((j >> 3) &01) << 1)|
  847.                 (((j >> 4) &01) << 0)|
  848.                 (((j >> 5) &01) << 4);
  849.             k = S[tableno][k];
  850.             k = (((k >> 3)&01) << 0)|
  851.                 (((k >> 2)&01) << 1)|
  852.                 (((k >> 1)&01) << 2)|
  853.                 (((k >> 0)&01) << 3);
  854.             for (i = 0; i < 32; i++)
  855.                 tmp32[i] = 0;
  856.             for (i = 0; i < 4; i++)
  857.                 tmp32[4 * tableno + i] = (k >> i) & 01;
  858.             k = 0;
  859.             for (i = 24; --i >= 0; )
  860.                 k = (k<<1) | tmp32[perm[i]-1];
  861.             TO_SIX_BIT(SPE[0][tableno][j], k);
  862.             k = 0;
  863.             for (i = 24; --i >= 0; )
  864.                 k = (k<<1) | tmp32[perm[i+24]-1];
  865.             TO_SIX_BIT(SPE[1][tableno][j], k);
  866.         }
  867.     }
  868. }
  869.  
  870. /*
  871.  * Initialize "perm" to represent transformation "p", which rearranges
  872.  * (perhaps with expansion and/or contraction) one packed array of bits
  873.  * (of size "chars_in" characters) into another array (of size "chars_out"
  874.  * characters).
  875.  *
  876.  * "perm" must be all-zeroes on entry to this routine.
  877.  */
  878. STATIC
  879. init_perm(perm, p, chars_in, chars_out)
  880.     C_block perm[64/CHUNKBITS][1<<CHUNKBITS];
  881.     unsigned char p[64];
  882.     int chars_in, chars_out;
  883. {
  884.     register int i, j, k, l;
  885.  
  886.     for (k = 0; k < chars_out*8; k++) {    /* each output bit position */
  887.         l = p[k] - 1;        /* where this bit comes from */
  888.         if (l < 0)
  889.             continue;    /* output bit is always 0 */
  890.         i = l>>LGCHUNKBITS;    /* which chunk this bit comes from */
  891.         l = 1<<(l&(CHUNKBITS-1));    /* mask for this bit */
  892.         for (j = 0; j < (1<<CHUNKBITS); j++) {    /* each chunk value */
  893.             if ((j & l) != 0)
  894.                 perm[i][j].b[k>>3] |= 1<<(k&07);
  895.         }
  896.     }
  897. }
  898.  
  899. /*
  900.  * "setkey" routine (for backwards compatibility)
  901.  */
  902. setkey(key)
  903.     register const char *key;
  904. {
  905.     register int i, j, k;
  906.     C_block keyblock;
  907.  
  908.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  909.         k = 0;
  910.         for (j = 0; j < 8; j++) {
  911.             k <<= 1;
  912.             k |= (unsigned char)*key++;
  913.         }
  914.         keyblock.b[i] = k;
  915.     }
  916.     return (des_setkey((char *)keyblock.b));
  917. }
  918.  
  919. /*
  920.  * "encrypt" routine (for backwards compatibility)
  921.  */
  922. encrypt(block, flag)
  923.     register char *block;
  924.     int flag;
  925. {
  926.     register int i, j, k;
  927.     C_block cblock;
  928.  
  929.     for (i = 0; i < 8; i++) {
  930.         k = 0;
  931.         for (j = 0; j < 8; j++) {
  932.             k <<= 1;
  933.             k |= (unsigned char)*block++;
  934.         }
  935.         cblock.b[i] = k;
  936.     }
  937.     if (des_cipher((char *)&cblock, (char *)&cblock, 0L, (flag ? -1: 1)))
  938.         return (1);
  939.     for (i = 7; i >= 0; i--) {
  940.         k = cblock.b[i];
  941.         for (j = 7; j >= 0; j--) {
  942.             *--block = k&01;
  943.             k >>= 1;
  944.         }
  945.     }
  946.     return (0);
  947. }
  948.  
  949. #ifdef DEBUG
  950. STATIC
  951. prtab(s, t, num_rows)
  952.     char *s;
  953.     unsigned char *t;
  954.     int num_rows;
  955. {
  956.     register int i, j;
  957.  
  958.     (void)printf("%s:\n", s);
  959.     for (i = 0; i < num_rows; i++) {
  960.         for (j = 0; j < 8; j++) {
  961.              (void)printf("%3d", t[i*8+j]);
  962.         }
  963.         (void)printf("\n");
  964.     }
  965.     (void)printf("\n");
  966. }
  967. #endif
  968.