source3/libsmb/smbdes.c

   1 /*
   2    Unix SMB/Netbios implementation.
   3    Version 1.9.
   4    a implementation of DES designed for use in the SMB authentication protocol
   5    Copyright (C) Andrew Tridgell 1997
   6
   7    This program is free software; you can redistribute it and/or modify
   8    it under the terms of the GNU General Public License as published by
   9    the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  10    (at your option) any later version.
  11
  12    This program is distributed in the hope that it will be useful,
  13    but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  14    MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  15    GNU General Public License for more details.
  16
  17    You should have received a copy of the GNU General Public License
  18    along with this program; if not, write to the Free Software
  19    Foundation, Inc., 675 Mass Ave, Cambridge, MA 02139, USA.
  20 */
  21
  22
  23 /* NOTE: This code makes no attempt to be fast! In fact, it is a very
  24    slow DES implementation */
  25
  26 static int perm1[56] = {57, 49, 41, 33, 25, 17,  9,
  27                          1, 58, 50, 42, 34, 26, 18,
  28                         10,  2, 59, 51, 43, 35, 27,
  29                         19, 11,  3, 60, 52, 44, 36,
  30                         63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,
  31                          7, 62, 54, 46, 38, 30, 22,
  32                         14,  6, 61, 53, 45, 37, 29,
  33                         21, 13,  5, 28, 20, 12,  4};
  34
  35 static int perm2[48] = {14, 17, 11, 24,  1,  5,
  36                          3, 28, 15,  6, 21, 10,
  37                         23, 19, 12,  4, 26,  8,
  38                         16,  7, 27, 20, 13,  2,
  39                         41, 52, 31, 37, 47, 55,
  40                         30, 40, 51, 45, 33, 48,
  41                         44, 49, 39, 56, 34, 53,
  42                         46, 42, 50, 36, 29, 32};
  43
  44 static int perm3[64] = {58, 50, 42, 34, 26, 18, 10,  2,
  45                         60, 52, 44, 36, 28, 20, 12,  4,
  46                         62, 54, 46, 38, 30, 22, 14,  6,
  47                         64, 56, 48, 40, 32, 24, 16,  8,
  48                         57, 49, 41, 33, 25, 17,  9,  1,
  49                         59, 51, 43, 35, 27, 19, 11,  3,
  50                         61, 53, 45, 37, 29, 21, 13,  5,
  51                         63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,  7};
  52
  53 static int perm4[48] = {   32,  1,  2,  3,  4,  5,
  54                             4,  5,  6,  7,  8,  9,
  55                             8,  9, 10, 11, 12, 13,
  56                            12, 13, 14, 15, 16, 17,
  57                            16, 17, 18, 19, 20, 21,
  58                            20, 21, 22, 23, 24, 25,
  59                            24, 25, 26, 27, 28, 29,
  60                            28, 29, 30, 31, 32,  1};
  61
  62 static int perm5[32] = {      16,  7, 20, 21,
  63                               29, 12, 28, 17,
  64                                1, 15, 23, 26,
  65                                5, 18, 31, 10,
  66                                2,  8, 24, 14,
  67                               32, 27,  3,  9,
  68                               19, 13, 30,  6,
  69                               22, 11,  4, 25};
  70
  71
  72 static int perm6[64] ={ 40,  8, 48, 16, 56, 24, 64, 32,
  73                         39,  7, 47, 15, 55, 23, 63, 31,
  74                         38,  6, 46, 14, 54, 22, 62, 30,
  75                         37,  5, 45, 13, 53, 21, 61, 29,
  76                         36,  4, 44, 12, 52, 20, 60, 28,
  77                         35,  3, 43, 11, 51, 19, 59, 27,
  78                         34,  2, 42, 10, 50, 18, 58, 26,
  79                         33,  1, 41,  9, 49, 17, 57, 25};
  80
  81
  82 static int sc[16] = {1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1};
  83
  84 static int sbox[8][4][16] = {
  85         {{14,  4, 13,  1,  2, 15, 11,  8,  3, 10,  6, 12,  5,  9,  0,  7},
  86          {0, 15,  7,  4, 14,  2, 13,  1, 10,  6, 12, 11,  9,  5,  3,  8},
  87          {4,  1, 14,  8, 13,  6,  2, 11, 15, 12,  9,  7,  3, 10,  5,  0},
  88          {15, 12,  8,  2,  4,  9,  1,  7,  5, 11,  3, 14, 10,  0,  6, 13}},
  89
  90         {{15,  1,  8, 14,  6, 11,  3,  4,  9,  7,  2, 13, 12,  0,  5, 10},
  91          {3, 13,  4,  7, 15,  2,  8, 14, 12,  0,  1, 10,  6,  9, 11,  5},
  92          {0, 14,  7, 11, 10,  4, 13,  1,  5,  8, 12,  6,  9,  3,  2, 15},
  93          {13,  8, 10,  1,  3, 15,  4,  2, 11,  6,  7, 12,  0,  5, 14,  9}},
  94
  95         {{10,  0,  9, 14,  6,  3, 15,  5,  1, 13, 12,  7, 11,  4,  2,  8},
  96          {13,  7,  0,  9,  3,  4,  6, 10,  2,  8,  5, 14, 12, 11, 15,  1},
  97          {13,  6,  4,  9,  8, 15,  3,  0, 11,  1,  2, 12,  5, 10, 14,  7},
  98          {1, 10, 13,  0,  6,  9,  8,  7,  4, 15, 14,  3, 11,  5,  2, 12}},
  99
 100         {{7, 13, 14,  3,  0,  6,  9, 10,  1,  2,  8,  5, 11, 12,  4, 15},
 101          {13,  8, 11,  5,  6, 15,  0,  3,  4,  7,  2, 12,  1, 10, 14,  9},
 102          {10,  6,  9,  0, 12, 11,  7, 13, 15,  1,  3, 14,  5,  2,  8,  4},
 103          {3, 15,  0,  6, 10,  1, 13,  8,  9,  4,  5, 11, 12,  7,  2, 14}},
 104
 105         {{2, 12,  4,  1,  7, 10, 11,  6,  8,  5,  3, 15, 13,  0, 14,  9},
 106          {14, 11,  2, 12,  4,  7, 13,  1,  5,  0, 15, 10,  3,  9,  8,  6},
 107          {4,  2,  1, 11, 10, 13,  7,  8, 15,  9, 12,  5,  6,  3,  0, 14},
 108          {11,  8, 12,  7,  1, 14,  2, 13,  6, 15,  0,  9, 10,  4,  5,  3}},
 109
 110         {{12,  1, 10, 15,  9,  2,  6,  8,  0, 13,  3,  4, 14,  7,  5, 11},
 111          {10, 15,  4,  2,  7, 12,  9,  5,  6,  1, 13, 14,  0, 11,  3,  8},
 112          {9, 14, 15,  5,  2,  8, 12,  3,  7,  0,  4, 10,  1, 13, 11,  6},
 113          {4,  3,  2, 12,  9,  5, 15, 10, 11, 14,  1,  7,  6,  0,  8, 13}},
 114
 115         {{4, 11,  2, 14, 15,  0,  8, 13,  3, 12,  9,  7,  5, 10,  6,  1},
 116          {13,  0, 11,  7,  4,  9,  1, 10, 14,  3,  5, 12,  2, 15,  8,  6},
 117          {1,  4, 11, 13, 12,  3,  7, 14, 10, 15,  6,  8,  0,  5,  9,  2},
 118          {6, 11, 13,  8,  1,  4, 10,  7,  9,  5,  0, 15, 14,  2,  3, 12}},
 119
 120         {{13,  2,  8,  4,  6, 15, 11,  1, 10,  9,  3, 14,  5,  0, 12,  7},
 121          {1, 15, 13,  8, 10,  3,  7,  4, 12,  5,  6, 11,  0, 14,  9,  2},
 122          {7, 11,  4,  1,  9, 12, 14,  2,  0,  6, 10, 13, 15,  3,  5,  8},
 123          {2,  1, 14,  7,  4, 10,  8, 13, 15, 12,  9,  0,  3,  5,  6, 11}}};
 124
 125 static void permute(char *out, char *in, int *p, int n)
 126 {
 127         int i;
 128         for (i=0;i<n;i++)
 129                 out[i] = in[p[i]-1];
 130 }
 131
 132 static void lshift(char *d, int count, int n)
 133 {
 134         char out[64];
 135         int i;
 136         for (i=0;i<n;i++)
 137                 out[i] = d[(i+count)%n];
 138         for (i=0;i<n;i++)
 139                 d[i] = out[i];
 140 }
 141
 142 static void concat(char *out, char *in1, char *in2, int l1, int l2)
 143 {
 144         while (l1--)
 145                 *out++ = *in1++;
 146         while (l2--)
 147                 *out++ = *in2++;
 148 }
 149
 150 static void xor(char *out, char *in1, char *in2, int n)
 151 {
 152         int i;
 153         for (i=0;i<n;i++)
 154                 out[i] = in1[i] ^ in2[i];
 155 }
 156
 157 static void dodes(char *out, char *in, char *key)
 158 {
 159         int i, j, k;
 160         char pk1[56];
 161         char c[28];
 162         char d[28];
 163         char cd[56];
 164         char ki[16][48];
 165         char pd1[64];
 166         char l[32], r[32];
 167         char rl[64];
 168
 169         permute(pk1, key, perm1, 56);
 170
 171         for (i=0;i<28;i++)
 172                 c[i] = pk1[i];
 173         for (i=0;i<28;i++)
 174                 d[i] = pk1[i+28];
 175
 176         for (i=0;i<16;i++) {
 177                 lshift(c, sc[i], 28);
 178                 lshift(d, sc[i], 28);
 179
 180                 concat(cd, c, d, 28, 28);
 181                 permute(ki[i], cd, perm2, 48);
 182         }
 183
 184         permute(pd1, in, perm3, 64);
 185
 186         for (j=0;j<32;j++) {
 187                 l[j] = pd1[j];
 188                 r[j] = pd1[j+32];
 189         }
 190
 191         for (i=0;i<16;i++) {
 192                 char er[48];
 193                 char erk[48];
 194                 char b[8][6];
 195                 char cb[32];
 196                 char pcb[32];
 197                 char r2[32];
 198
 199                 permute(er, r, perm4, 48);
 200
 201                 xor(erk, er, ki[i], 48);
 202
 203                 for (j=0;j<8;j++)
 204                         for (k=0;k<6;k++)
 205                                 b[j][k] = erk[j*6 + k];
 206
 207                 for (j=0;j<8;j++) {
 208                         int m, n;
 209                         m = (b[j][0]<<1) | b[j][5];
 210
 211                         n = (b[j][1]<<3) | (b[j][2]<<2) | (b[j][3]<<1) | b[j][4];
 212
 213                         for (k=0;k<4;k++)
 214                                 b[j][k] = (sbox[j][m][n] & (1<<(3-k)))?1:0;
 215                 }
 216
 217                 for (j=0;j<8;j++)
 218                         for (k=0;k<4;k++)
 219                                 cb[j*4+k] = b[j][k];
 220                 permute(pcb, cb, perm5, 32);
 221
 222                 xor(r2, l, pcb, 32);
 223
 224                 for (j=0;j<32;j++)
 225                         l[j] = r[j];
 226
 227                 for (j=0;j<32;j++)
 228                         r[j] = r2[j];
 229         }
 230
 231         concat(rl, r, l, 32, 32);
 232
 233         permute(out, rl, perm6, 64);
 234 }
 235
 236 static void str_to_key(unsigned char *str,unsigned char *key)
 237 {
 238         int i;
 239
 240         key[0] = str[0]>>1;
 241         key[1] = ((str[0]&0x01)<<6) | (str[1]>>2);
 242         key[2] = ((str[1]&0x03)<<5) | (str[2]>>3);
 243         key[3] = ((str[2]&0x07)<<4) | (str[3]>>4);
 244         key[4] = ((str[3]&0x0F)<<3) | (str[4]>>5);
 245         key[5] = ((str[4]&0x1F)<<2) | (str[5]>>6);
 246         key[6] = ((str[5]&0x3F)<<1) | (str[6]>>7);
 247         key[7] = str[6]&0x7F;
 248         for (i=0;i<8;i++) {
 249                 key[i] = (key[i]<<1);
 250         }
 251 }
 252
 253
 254 /* this is the entry point to the DES routine. The key is 56 bits (no parity) */
 255 void smbdes(unsigned char *out, unsigned char *in, unsigned char *key)
 256 {
 257         int i;
 258         char outb[64];
 259         char inb[64];
 260         char keyb[64];
 261         unsigned char key2[8];
 262
 263         str_to_key(key, key2);
 264
 265         for (i=0;i<64;i++) {
 266                 inb[i] = (in[i/8] & (1<<(7-(i%8)))) ? 1 : 0;
 267                 keyb[i] = (key2[i/8] & (1<<(7-(i%8)))) ? 1 : 0;
 268                 outb[i] = 0;
 269         }
 270
 271         dodes(outb, inb, keyb);
 272
 273         for (i=0;i<8;i++) {
 274                 out[i] = 0;
 275         }
 276
 277         for (i=0;i<64;i++) {
 278                 if (outb[i])
 279                         out[i/8] |= (1<<(7-(i%8)));
 280         }
 281 }
 282