home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ The Hacker's Encyclopedia 1998 / hackers_encyclopedia.iso / rfc / 3 / rfc2202.txt < prev    next >
Encoding:
Text File  |  2003-06-11  |  11.7 KB  |  509 lines
  1.  
  2.  
  3.  
  4.  
  5.  
  6.  
  7. Network Working Group                                          P. Cheng
  8. Request for Comments: 2202                                          IBM
  9. Category: Informational                                        R. Glenn
  10.                                                                    NIST
  11.                                                          September 1997
  12.  
  13.  
  14.                  Test Cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1
  15.  
  16. Status of This Memo
  17.  
  18.    This memo provides information for the Internet community.  This memo
  19.    does not specify an Internet standard of any kind.  Distribution of
  20.    this memo is unlimited.
  21.  
  22. Abstract
  23.  
  24.    This document provides two sets of test cases for HMAC-MD5 and HMAC-
  25.    SHA-1, respectively. HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1 are two constructs of
  26.    the HMAC [HMAC] message authentication function using the MD5 [MD5]
  27.    hash function and the SHA-1 [SHA] hash function. Both constructs are
  28.    used by IPSEC [OG,CG] and other protocols to authenticate messages.
  29.    The test cases and results provided in this document are meant to be
  30.    used as a conformance test for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1
  31.    implementations.
  32.  
  33. 1. Introduction
  34.  
  35.    The general method for constructing a HMAC message authentication
  36.    function using a particular hash function is described in section 2
  37.    of [HMAC]. We will not repeat the description here. Section 5 of
  38.    [HMAC] also discusses truncating the output of HMAC; the rule is that
  39.    we should keep the more significant bits (the bits in the left,
  40.    assuming a network byte order (big-endian)).
  41.  
  42.    In sections 2 and 3 we provide test cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-
  43.    1, respectively. Each case includes the key, the data, and the
  44.    result.  The values of keys and data are either hexadecimal numbers
  45.    (prefixed by "0x") or ASCII character strings in double quotes. If a
  46.    value is an ASCII character string, then the HMAC computation for the
  47.    corresponding test case DOES NOT include the trailing null character
  48.    ('\0') in the string.
  49.  
  50.  
  51.  
  52.  
  53.  
  54.  
  55.  
  56.  
  57.  
  58. Cheng & Glenn                Informational                      [Page 1]
  59.  
  60. RFC 2202         Test Cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1   September 1997
  61.  
  62.  
  63.    The C source code of the functions used to generate HMAC-SHA-1
  64.    results is listed in the Appendix. Note that these functions are
  65.    meant to be simple and easy to understand; they are not optimized in
  66.    any way. The C source code for computing HMAC-MD5 can be found in
  67.    [MD5]; or you can do a simple modification to HMAC-SHA-1 code to get
  68.    HMAC-MD5 code, as explained in the Appendix.
  69.  
  70.    The test cases in this document are cross-verified by three
  71.    independent implementations, one from NIST and two from IBM Research.
  72.    One IBM implementation uses optimized code that is very different
  73.    from the code in the Appendix. An implemenation that concurs with the
  74.    results provided in this document should be interoperable with other
  75.    similar implemenations.  We do not claim that such an implementation
  76.    is absolutely correct with respect to the HMAC definition in [HMAC].
  77.  
  78. 2. Test Cases for HMAC-MD5
  79.  
  80. test_case =     1
  81. key =           0x0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b
  82. key_len =       16
  83. data =          "Hi There"
  84. data_len =      8
  85. digest =        0x9294727a3638bb1c13f48ef8158bfc9d
  86.  
  87. test_case =     2
  88. key =           "Jefe"
  89. key_len =       4
  90. data =          "what do ya want for nothing?"
  91. data_len =      28
  92. digest =        0x750c783e6ab0b503eaa86e310a5db738
  93.  
  94. test_case =     3
  95. key =           0xaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
  96. key_len         16
  97. data =          0xdd repeated 50 times
  98. data_len =      50
  99. digest =        0x56be34521d144c88dbb8c733f0e8b3f6
  100.  
  101. test_case =     4
  102. key =           0x0102030405060708090a0b0c0d0e0f10111213141516171819
  103. key_len         25
  104. data =          0xcd repeated 50 times
  105. data_len =      50
  106. digest =        0x697eaf0aca3a3aea3a75164746ffaa79
  107.  
  108.  
  109.  
  110.  
  111.  
  112.  
  113.  
  114. Cheng & Glenn                Informational                      [Page 2]
  115.  
  116. RFC 2202         Test Cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1   September 1997
  117.  
  118.  
  119. test_case =     5
  120. key =           0x0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c
  121. key_len =       16
  122. data =          "Test With Truncation"
  123. data_len =      20
  124. digest =        0x56461ef2342edc00f9bab995690efd4c
  125. digest-96       0x56461ef2342edc00f9bab995
  126.  
  127. test_case =     6
  128. key =           0xaa repeated 80 times
  129. key_len =       80
  130. data =          "Test Using Larger Than Block-Size Key - Hash Key First"
  131. data_len =      54
  132. digest =        0x6b1ab7fe4bd7bf8f0b62e6ce61b9d0cd
  133.  
  134. test_case =     7
  135. key =           0xaa repeated 80 times
  136. key_len =       80
  137. data =          "Test Using Larger Than Block-Size Key and Larger
  138.                 Than One Block-Size Data"
  139. data_len =      73
  140. digest =        0x6f630fad67cda0ee1fb1f562db3aa53e
  141.  
  142. 3. Test Cases for HMAC-SHA-1
  143.  
  144. test_case =     1
  145. key =           0x0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b0b
  146. key_len =       20
  147. data =          "Hi There"
  148. data_len =      8
  149. digest =        0xb617318655057264e28bc0b6fb378c8ef146be00
  150.  
  151. test_case =     2
  152. key =           "Jefe"
  153. key_len =       4
  154. data =          "what do ya want for nothing?"
  155. data_len =      28
  156. digest =        0xeffcdf6ae5eb2fa2d27416d5f184df9c259a7c79
  157.  
  158. test_case =     3
  159. key =           0xaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
  160. key_len =       20
  161. data =          0xdd repeated 50 times
  162. data_len =      50
  163. digest =        0x125d7342b9ac11cd91a39af48aa17b4f63f175d3
  164.  
  165.  
  166.  
  167.  
  168.  
  169.  
  170. Cheng & Glenn                Informational                      [Page 3]
  171.  
  172. RFC 2202         Test Cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1   September 1997
  173.  
  174.  
  175. test_case =     4
  176. key =           0x0102030405060708090a0b0c0d0e0f10111213141516171819
  177. key_len =       25
  178. data =          0xcd repeated 50 times
  179. data_len =      50
  180. digest =        0x4c9007f4026250c6bc8414f9bf50c86c2d7235da
  181.  
  182. test_case =     5
  183. key =           0x0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c0c
  184. key_len =       20
  185. data =          "Test With Truncation"
  186. data_len =      20
  187. digest =        0x4c1a03424b55e07fe7f27be1d58bb9324a9a5a04
  188. digest-96 =     0x4c1a03424b55e07fe7f27be1
  189.  
  190. test_case =     6
  191. key =           0xaa repeated 80 times
  192. key_len =       80
  193. data =          "Test Using Larger Than Block-Size Key - Hash Key First"
  194. data_len =      54
  195. digest =        0xaa4ae5e15272d00e95705637ce8a3b55ed402112
  196.  
  197. test_case =     7
  198. key =           0xaa repeated 80 times
  199. key_len =       80
  200. data =          "Test Using Larger Than Block-Size Key and Larger
  201.                 Than One Block-Size Data"
  202. data_len =      73
  203. digest =        0xe8e99d0f45237d786d6bbaa7965c7808bbff1a91
  204. data_len =      20
  205. digest =        0x4c1a03424b55e07fe7f27be1d58bb9324a9a5a04
  206. digest-96 =     0x4c1a03424b55e07fe7f27be1
  207.  
  208. test_case =     6
  209. key =           0xaa repeated 80 times
  210. key_len =       80
  211. data =          "Test Using Larger Than Block-Size Key - Hash Key
  212. First"
  213. data_len =      54
  214. digest =        0xaa4ae5e15272d00e95705637ce8a3b55ed402112
  215.  
  216. test_case =     7
  217. key =           0xaa repeated 80 times
  218. key_len =       80
  219. data =          "Test Using Larger Than Block-Size Key and Larger
  220.                 Than One Block-Size Data"
  221. data_len =      73
  222. digest =        0xe8e99d0f45237d786d6bbaa7965c7808bbff1a91
  223.  
  224.  
  225.  
  226.  
  227. Cheng & Glenn                Informational                      [Page 4]
  228.  
  229. RFC 2202         Test Cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1   September 1997
  230.  
  231.  
  232. 4. Security Considerations
  233.  
  234.    This docuemnt raises no security issues. Discussion on the strength
  235.    of the HMAC construction can be found in [HMAC].
  236.  
  237. References
  238.  
  239.    [HMAC]    Krawczyk, H., Bellare, M., and R. Canetti,
  240.              "HMAC: Keyed-Hashing for Message Authentication",
  241.              RFC 2104, February 1997.
  242.  
  243.    [MD5]     Rivest, R., "The MD5 Message-Digest Algorithm",
  244.              RFC 1321, April 1992.
  245.  
  246.    [SHA]     NIST, FIPS PUB 180-1: Secure Hash Standard, April 1995.
  247.  
  248.    [OG]      Oehler, M., and R. Glenn,
  249.              "HMAC-MD5 IP Authentication with Replay Prevention",
  250.              RFC 2085, February 1997.
  251.  
  252.    [CG]      Chang, S., and R. Glenn,
  253.              "HMAC-SHA IP Authentication with Replay Prevention",
  254.              Work in Progress.
  255.  
  256.  
  257.  
  258.  
  259.  
  260.  
  261.  
  262.  
  263.  
  264.  
  265.  
  266.  
  267.  
  268.  
  269.  
  270.  
  271.  
  272.  
  273.  
  274.  
  275.  
  276.  
  277.  
  278.  
  279.  
  280.  
  281.  
  282.  
  283. Cheng & Glenn                Informational                      [Page 5]
  284.  
  285. RFC 2202         Test Cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1   September 1997
  286.  
  287.  
  288. Authors' Addresses
  289.  
  290.    Pau-Chen Cheng
  291.    IBM T.J. Watson Research Center
  292.    P.O.Box 704
  293.    Yorktown Heights, NY 10598
  294.  
  295.    EMail: pau@watson.ibm.com
  296.  
  297.  
  298.    Robert Glenn
  299.    NIST
  300.    Building 820, Room 455
  301.    Gaithersburg, MD 20899
  302.  
  303.    EMail: rob.glenn@nist.gov
  304.  
  305.  
  306.  
  307.  
  308.  
  309.  
  310.  
  311.  
  312.  
  313.  
  314.  
  315.  
  316.  
  317.  
  318.  
  319.  
  320.  
  321.  
  322.  
  323.  
  324.  
  325.  
  326.  
  327.  
  328.  
  329.  
  330.  
  331.  
  332.  
  333.  
  334.  
  335.  
  336.  
  337.  
  338.  
  339. Cheng & Glenn                Informational                      [Page 6]
  340.  
  341. RFC 2202         Test Cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1   September 1997
  342.  
  343.  
  344. Appendix
  345.  
  346.    This appendix contains the C reference code which implements HMAC-
  347.    SHA-1 using an existing SHA-1 library.  It assumes that the SHA-1
  348.    library has similar API's as those of the MD5 code described in RFC
  349.    1321.  The code for HMAC-MD5 is similar, just replace the strings
  350.    "SHA" and "sha" with "MD5" and "md5". HMAC-MD5 code is also listed in
  351.    RFC 2104.
  352.  
  353.    #ifndef SHA_DIGESTSIZE
  354.    #define SHA_DIGESTSIZE  20
  355.    #endif
  356.  
  357.    #ifndef SHA_BLOCKSIZE
  358.    #define SHA_BLOCKSIZE   64
  359.    #endif
  360.  
  361.    #ifndef MD5_DIGESTSIZE
  362.    #define MD5_DIGESTSIZE  16
  363.    #endif
  364.  
  365.    #ifndef MD5_BLOCKSIZE
  366.    #define MD5_BLOCKSIZE   64
  367.    #endif
  368.  
  369.    /* Function to print the digest */
  370.    void
  371.    pr_sha(FILE* fp, char* s, int t)
  372.    {
  373.            int     i ;
  374.  
  375.            fprintf(fp, "0x") ;
  376.            for (i = 0 ; i < t ; i++)
  377.                    fprintf(fp, "%02x", s[i]) ;
  378.            fprintf(fp, "0) ;
  379.    }
  380.  
  381.    void truncate
  382.    (
  383.     char*   d1,   /* data to be truncated */
  384.     char*   d2,   /* truncated data */
  385.     int     len   /* length in bytes to keep */
  386.    )
  387.    {
  388.            int     i ;
  389.            for (i = 0 ; i < len ; i++) d2[i] = d1[i];
  390.    }
  391.  
  392.  
  393.  
  394.  
  395. Cheng & Glenn                Informational                      [Page 7]
  396.  
  397. RFC 2202         Test Cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1   September 1997
  398.  
  399.  
  400.    /* Function to compute the digest */
  401.    void
  402.    hmac_sha
  403.    (
  404.     char*    k,     /* secret key */
  405.     int      lk,    /* length of the key in bytes */
  406.     char*    d,     /* data */
  407.     int      ld,    /* length of data in bytes */
  408.     char*    out,   /* output buffer, at least "t" bytes */
  409.     int      t
  410.    )
  411.    {
  412.            SHA_CTX ictx, octx ;
  413.            char    isha[SHA_DIGESTSIZE], osha[SHA_DIGESTSIZE] ;
  414.            char    key[SHA_DIGESTSIZE] ;
  415.            char    buf[SHA_BLOCKSIZE] ;
  416.            int     i ;
  417.  
  418.            if (lk > SHA_BLOCKSIZE) {
  419.  
  420.                    SHA_CTX         tctx ;
  421.  
  422.                    SHAInit(&tctx) ;
  423.                    SHAUpdate(&tctx, k, lk) ;
  424.                    SHAFinal(key, &tctx) ;
  425.  
  426.                    k = key ;
  427.                    lk = SHA_DIGESTSIZE ;
  428.            }
  429.  
  430.            /**** Inner Digest ****/
  431.  
  432.            SHAInit(&ictx) ;
  433.  
  434.            /* Pad the key for inner digest */
  435.            for (i = 0 ; i < lk ; ++i) buf[i] = k[i] ^ 0x36 ;
  436.            for (i = lk ; i < SHA_BLOCKSIZE ; ++i) buf[i] = 0x36 ;
  437.  
  438.            SHAUpdate(&ictx, buf, SHA_BLOCKSIZE) ;
  439.            SHAUpdate(&ictx, d, ld) ;
  440.  
  441.            SHAFinal(isha, &ictx) ;
  442.  
  443.            /**** Outter Digest ****/
  444.  
  445.            SHAInit(&octx) ;
  446.  
  447.            /* Pad the key for outter digest */
  448.  
  449.  
  450.  
  451. Cheng & Glenn                Informational                      [Page 8]
  452.  
  453. RFC 2202         Test Cases for HMAC-MD5 and HMAC-SHA-1   September 1997
  454.  
  455.  
  456.            for (i = 0 ; i < lk ; ++i) buf[i] = k[i] ^ 0x5C ;
  457.            for (i = lk ; i < SHA_BLOCKSIZE ; ++i) buf[i] = 0x5C ;
  458.  
  459.            SHAUpdate(&octx, buf, SHA_BLOCKSIZE) ;
  460.            SHAUpdate(&octx, isha, SHA_DIGESTSIZE) ;
  461.  
  462.            SHAFinal(osha, &octx) ;
  463.  
  464.            /* truncate and print the results */
  465.            t = t > SHA_DIGESTSIZE ? SHA_DIGESTSIZE : t ;
  466.            truncate(osha, out, t) ;
  467.            pr_sha(stdout, out, t) ;
  468.  
  469.    }
  470.  
  471.  
  472.  
  473.  
  474.  
  475.  
  476.  
  477.  
  478.  
  479.  
  480.  
  481.  
  482.  
  483.  
  484.  
  485.  
  486.  
  487.  
  488.  
  489.  
  490.  
  491.  
  492.  
  493.  
  494.  
  495.  
  496.  
  497.  
  498.  
  499.  
  500.  
  501.  
  502.  
  503.  
  504.  
  505.  
  506.  
  507. Cheng & Glenn                Informational                      [Page 9]
  508.  
  509.