src/lib/crypto/crypto_tests/t_verify.c

   1 /*
   2  * lib/crypto/des/verify.c
   3  *
   4  * Copyright 1988, 1990 by the Massachusetts Institute of Technology.
   5  * All Rights Reserved.
   6  *
   7  * Export of this software from the United States of America may
   8  *   require a specific license from the United States Government.
   9  *   It is the responsibility of any person or organization contemplating
  10  *   export to obtain such a license before exporting.
  11  *
  12  * WITHIN THAT CONSTRAINT, permission to use, copy, modify, and
  13  * distribute this software and its documentation for any purpose and
  14  * without fee is hereby granted, provided that the above copyright
  15  * notice appear in all copies and that both that copyright notice and
  16  * this permission notice appear in supporting documentation, and that
  17  * the name of M.I.T. not be used in advertising or publicity pertaining
  18  * to distribution of the software without specific, written prior
  19  * permission.  Furthermore if you modify this software you must label
  20  * your software as modified software and not distribute it in such a
  21  * fashion that it might be confused with the original M.I.T. software.
  22  * M.I.T. makes no representations about the suitability of
  23  * this software for any purpose.  It is provided "as is" without express
  24  * or implied warranty.
  25  *
  26  *
  27  * Program to test the correctness of the DES library
  28  * implementation.
  29  *
  30  * exit returns  0 ==> success
  31  *              -1 ==> error
  32  */
  33
  34 /*
  35  * Copyright (C) 1998 by the FundsXpress, INC.
  36  *
  37  * All rights reserved.
  38  *
  39  * Export of this software from the United States of America may require
  40  * a specific license from the United States Government.  It is the
  41  * responsibility of any person or organization contemplating export to
  42  * obtain such a license before exporting.
  43  *
  44  * WITHIN THAT CONSTRAINT, permission to use, copy, modify, and
  45  * distribute this software and its documentation for any purpose and
  46  * without fee is hereby granted, provided that the above copyright
  47  * notice appear in all copies and that both that copyright notice and
  48  * this permission notice appear in supporting documentation, and that
  49  * the name of FundsXpress. not be used in advertising or publicity pertaining
  50  * to distribution of the software without specific, written prior
  51  * permission.  FundsXpress makes no representations about the suitability of
  52  * this software for any purpose.  It is provided "as is" without express
  53  * or implied warranty.
  54  *
  55  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED ``AS IS'' AND WITHOUT ANY EXPRESS OR
  56  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED
  57  * WARRANTIES OF MERCHANTIBILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
  58  */
  59
  60 #include "k5-int.h"
  61 #include "des_int.h"
  62 #include <stdio.h>
  63 #include "com_err.h"
  64
  65 static void do_encrypt(unsigned char *, unsigned char *);
  66 static void do_decrypt(unsigned char *, unsigned char *);
  67
  68 char *progname;
  69 int nflag = 2;
  70 int vflag;
  71 int mflag;
  72 int zflag;
  73 int pid;
  74 int mit_des_debug;
  75
  76 unsigned char cipher_text[64];
  77 unsigned char clear_text[64] = "Now is the time for all " ;
  78 unsigned char clear_text2[64] = "7654321 Now is the time for ";
  79 unsigned char clear_text3[64] = {2,0,0,0, 1,0,0,0};
  80 unsigned char output[64];
  81 unsigned char zero_text[8] = {0x0,0,0,0,0,0,0,0};
  82 unsigned char msb_text[8] = {0x0,0,0,0, 0,0,0,0x40}; /* to ANSI MSB */
  83 unsigned char *input;
  84
  85 /* 0x0123456789abcdef */
  86 unsigned char default_key[8] = {
  87     0x01,0x23,0x45,0x67,0x89,0xab,0xcd,0xef
  88 };
  89 unsigned char key2[8] = { 0x08,0x19,0x2a,0x3b,0x4c,0x5d,0x6e,0x7f };
  90 unsigned char key3[8] = { 0x80,1,1,1,1,1,1,1 };
  91 mit_des_cblock s_key;
  92 unsigned char default_ivec[8] = {
  93     0x12,0x34,0x56,0x78,0x90,0xab,0xcd,0xef
  94 };
  95 unsigned char *ivec;
  96 unsigned char zero_key[8] = {1,1,1,1,1,1,1,1}; /* just parity bits */
  97
  98 unsigned char cipher1[8] = {
  99     0x25,0xdd,0xac,0x3e,0x96,0x17,0x64,0x67
 100 };
 101 unsigned char cipher2[8] = {
 102     0x3f,0xa4,0x0e,0x8a,0x98,0x4d,0x48,0x15
 103 };
 104 unsigned char cipher3[64] = {
 105     0xe5,0xc7,0xcd,0xde,0x87,0x2b,0xf2,0x7c,
 106     0x43,0xe9,0x34,0x00,0x8c,0x38,0x9c,0x0f,
 107     0x68,0x37,0x88,0x49,0x9a,0x7c,0x05,0xf6
 108 };
 109 unsigned char checksum[8] = {
 110     0x58,0xd2,0xe7,0x7e,0x86,0x06,0x27,0x33
 111 };
 112
 113 unsigned char zresult[8] = {
 114     0x8c, 0xa6, 0x4d, 0xe9, 0xc1, 0xb1, 0x23, 0xa7
 115 };
 116
 117 unsigned char mresult[8] = {
 118     0xa3, 0x80, 0xe0, 0x2a, 0x6b, 0xe5, 0x46, 0x96
 119 };
 120
 121
 122 /*
 123  * Can also add :
 124  * plaintext = 0, key = 0, cipher = 0x8ca64de9c1b123a7 (or is it a 1?)
 125  */
 126
 127 mit_des_key_schedule sched;
 128
 129 int
 130 main(argc,argv)
 131     int argc;
 132     char *argv[];
 133 {
 134     /* Local Declarations */
 135     size_t  in_length;
 136     int  retval;
 137     int i, j;
 138
 139 #ifdef WINDOWS
 140     /* Set screen window buffer to infinite size -- MS default is tiny.  */
 141     _wsetscreenbuf (fileno (stdout), _WINBUFINF);
 142 #endif
 143     progname=argv[0];           /* salt away invoking program */
 144
 145     while (--argc > 0 && (*++argv)[0] == '-')
 146         for (i=1; argv[0][i] != '\0'; i++) {
 147             switch (argv[0][i]) {
 148
 149                 /* debug flag */
 150             case 'd':
 151                 mit_des_debug=3;
 152                 continue;
 153
 154             case 'z':
 155                 zflag = 1;
 156                 continue;
 157
 158             case 'm':
 159                 mflag = 1;
 160                 continue;
 161
 162             default:
 163                 printf("%s: illegal flag \"%c\" ",
 164                        progname,argv[0][i]);
 165                 exit(1);
 166             }
 167         };
 168
 169     if (argc) {
 170         fprintf(stderr, "Usage: %s [-dmz]\n", progname);
 171         exit(1);
 172     }
 173
 174     /* do some initialisation */
 175
 176     /* use known input and key */
 177
 178     /* ECB zero text zero key */
 179     if (zflag) {
 180         input = zero_text;
 181         mit_des_key_sched(zero_key, sched);
 182         printf("plaintext = key = 0, cipher = 0x8ca64de9c1b123a7\n");
 183         do_encrypt(input,cipher_text);
 184         printf("\tcipher  = (low to high bytes)\n\t\t");
 185         for (j = 0; j<=7; j++)
 186             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 187         printf("\n");
 188         do_decrypt(output,cipher_text);
 189         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)zresult, 8) ) {
 190             printf("verify: error in zero key test\n");
 191             exit(-1);
 192         }
 193
 194         exit(0);
 195     }
 196
 197     if (mflag) {
 198         input = msb_text;
 199         mit_des_key_sched(key3, sched);
 200         printf("plaintext = 0x00 00 00 00 00 00 00 40, ");
 201         printf("key = 0x80 01 01 01 01 01 01 01\n");
 202         printf("        cipher = 0xa380e02a6be54696\n");
 203         do_encrypt(input,cipher_text);
 204         printf("\tcipher  = (low to high bytes)\n\t\t");
 205         for (j = 0; j<=7; j++) {
 206             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 207         }
 208         printf("\n");
 209         do_decrypt(output,cipher_text);
 210         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)mresult, 8) ) {
 211             printf("verify: error in msb test\n");
 212             exit(-1);
 213         }
 214         exit(0);
 215     }
 216
 217     /* ECB mode Davies and Price */
 218     {
 219         input = zero_text;
 220         mit_des_key_sched(key2, sched);
 221         printf("Examples per FIPS publication 81, keys ivs and cipher\n");
 222         printf("in hex.  These are the correct answers, see below for\n");
 223         printf("the actual answers.\n\n");
 224         printf("Examples per Davies and Price.\n\n");
 225         printf("EXAMPLE ECB\tkey = 08192a3b4c5d6e7f\n");
 226         printf("\tclear = 0\n");
 227         printf("\tcipher = 25 dd ac 3e 96 17 64 67\n");
 228         printf("ACTUAL ECB\n");
 229         printf("\tclear \"%s\"\n", input);
 230         do_encrypt(input,cipher_text);
 231         printf("\tcipher  = (low to high bytes)\n\t\t");
 232         for (j = 0; j<=7; j++)
 233             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 234         printf("\n\n");
 235         do_decrypt(output,cipher_text);
 236         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)cipher1, 8) ) {
 237             printf("verify: error in ECB encryption\n");
 238             exit(-1);
 239         }
 240         else
 241             printf("verify: ECB encryption is correct\n\n");
 242     }
 243
 244     /* ECB mode */
 245     {
 246         mit_des_key_sched(default_key, sched);
 247         input = clear_text;
 248         ivec = default_ivec;
 249         printf("EXAMPLE ECB\tkey = 0123456789abcdef\n");
 250         printf("\tclear = \"Now is the time for all \"\n");
 251         printf("\tcipher = 3f a4 0e 8a 98 4d 48 15 ...\n");
 252         printf("ACTUAL ECB\n\tclear \"%s\"",input);
 253         do_encrypt(input,cipher_text);
 254         printf("\n\tcipher      = (low to high bytes)\n\t\t");
 255         for (j = 0; j<=7; j++) {
 256             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 257         }
 258         printf("\n\n");
 259         do_decrypt(output,cipher_text);
 260         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)cipher2, 8) ) {
 261             printf("verify: error in ECB encryption\n");
 262             exit(-1);
 263         }
 264         else
 265             printf("verify: ECB encryption is correct\n\n");
 266     }
 267
 268     /* CBC mode */
 269     printf("EXAMPLE CBC\tkey = 0123456789abcdef");
 270     printf("\tiv = 1234567890abcdef\n");
 271     printf("\tclear = \"Now is the time for all \"\n");
 272     printf("\tcipher =\te5 c7 cd de 87 2b f2 7c\n");
 273     printf("\t\t\t43 e9 34 00 8c 38 9c 0f\n");
 274     printf("\t\t\t68 37 88 49 9a 7c 05 f6\n");
 275
 276     printf("ACTUAL CBC\n\tclear \"%s\"\n",input);
 277     in_length =  strlen((char *)input);
 278     if ((retval = mit_des_cbc_encrypt((const mit_des_cblock *) input,
 279                                       (mit_des_cblock *) cipher_text,
 280                                       (size_t) in_length,
 281                                       sched,
 282                                       ivec,
 283                                       MIT_DES_ENCRYPT))) {
 284         com_err("des verify", retval, "can't encrypt");
 285         exit(-1);
 286     }
 287     printf("\tciphertext = (low to high bytes)\n");
 288     for (i = 0; i <= 2; i++) {
 289         printf("\t\t");
 290         for (j = 0; j <= 7; j++) {
 291             printf("%02x ",cipher_text[i*8+j]);
 292         }
 293         printf("\n");
 294     }
 295     if ((retval = mit_des_cbc_encrypt((const mit_des_cblock *) cipher_text,
 296                                       (mit_des_cblock *) clear_text,
 297                                       (size_t) in_length,
 298                                       sched,
 299                                       ivec,
 300                                       MIT_DES_DECRYPT))) {
 301         com_err("des verify", retval, "can't decrypt");
 302         exit(-1);
 303     }
 304     printf("\tdecrypted clear_text = \"%s\"\n",clear_text);
 305
 306     if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)cipher3, in_length) ) {
 307         printf("verify: error in CBC encryption\n");
 308         exit(-1);
 309     }
 310     else
 311         printf("verify: CBC encryption is correct\n\n");
 312
 313     printf("EXAMPLE CBC checksum");
 314     printf("\tkey =  0123456789abcdef\tiv =  1234567890abcdef\n");
 315     printf("\tclear =\t\t\"7654321 Now is the time for \"\n");
 316     printf("\tchecksum\t58 d2 e7 7e 86 06 27 33, ");
 317     printf("or some part thereof\n");
 318     input = clear_text2;
 319     mit_des_cbc_cksum(input,cipher_text, strlen((char *)input),
 320                       sched,ivec);
 321     printf("ACTUAL CBC checksum\n");
 322     printf("\t\tencrypted cksum = (low to high bytes)\n\t\t");
 323     for (j = 0; j<=7; j++)
 324         printf("%02x ",cipher_text[j]);
 325     printf("\n\n");
 326     if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)checksum, 8) ) {
 327         printf("verify: error in CBC cheksum\n");
 328         exit(-1);
 329     }
 330     else
 331         printf("verify: CBC checksum is correct\n\n");
 332
 333     exit(0);
 334 }
 335
 336 #if 0
 337 void
 338 flip(array)
 339     char *array;
 340 {
 341     register int old,new,i,j;
 342     /* flips the bit order within each byte from 0 lsb to 0 msb */
 343     for (i = 0; i<=7; i++) {
 344         old = *array;
 345         new = 0;
 346         for (j = 0; j<=7; j++) {
 347             if (old & 01)
 348                 new = new | 01;
 349             if (j < 7) {
 350                 old = old >> 1;
 351                 new = new << 1;
 352             }
 353         }
 354         *array = new;
 355         array++;
 356     }
 357 }
 358 #endif
 359
 360 static void
 361 do_encrypt(in,out)
 362     unsigned char *in;
 363     unsigned char *out;
 364 {
 365     int i, j;
 366     for (i =1; i<=nflag; i++) {
 367         mit_des_cbc_encrypt((const mit_des_cblock *)in,
 368                             (mit_des_cblock *)out,
 369                             8,
 370                             sched,
 371                             zero_text,
 372                             MIT_DES_ENCRYPT);
 373         if (mit_des_debug) {
 374             printf("\nclear %s\n",in);
 375             for (j = 0; j<=7; j++)
 376                 printf("%02X ",in[j] & 0xff);
 377             printf("\tcipher ");
 378             for (j = 0; j<=7; j++)
 379                 printf("%02X ",out[j] & 0xff);
 380         }
 381     }
 382 }
 383
 384 static void
 385 do_decrypt(in,out)
 386     unsigned char *out;
 387     unsigned char *in;
 388     /* try to invert it */
 389 {
 390     int i, j;
 391     for (i =1; i<=nflag; i++) {
 392         mit_des_cbc_encrypt((const mit_des_cblock *)out,
 393                             (mit_des_cblock *)in,
 394                             8,
 395                             sched,
 396                             zero_text,
 397                             MIT_DES_DECRYPT);
 398         if (mit_des_debug) {
 399             printf("clear %s\n",in);
 400             for (j = 0; j<=7; j++)
 401                 printf("%02X ",in[j] & 0xff);
 402             printf("\tcipher ");
 403             for (j = 0; j<=7; j++)
 404                 printf("%02X ",out[j] & 0xff);
 405         }
 406     }
 407 }
 408
 409 /*
 410  * Fake out the DES library, for the purposes of testing.
 411  */
 412
 413 int
 414 mit_des_is_weak_key(key)
 415     mit_des_cblock key;
 416 {
 417     return 0;                           /* fake it out for testing */
 418 }