src/lib/des425/verify.c

   1 /*
   2  * lib/des425/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.  M.I.T. makes no representations about the suitability of
  20  * this software for any purpose.  It is provided "as is" without express
  21  * or implied warranty.
  22  *
  23  *
  24  * Program to test the correctness of the DES library
  25  * implementation.
  26  *
  27  * exit returns  0 ==> success
  28  *              -1 ==> error
  29  */
  30
  31
  32 #include <stdio.h>
  33 #include <errno.h>
  34 #include "./des.h"
  35
  36 extern char *errmsg();
  37 extern int errno;
  38 extern int des_string_to_key();
  39 extern int des_key_sched();
  40 extern int des_ecb_encrypt();
  41 extern int des_cbc_encrypt();
  42 char *progname;
  43 int nflag = 2;
  44 int vflag;
  45 int mflag;
  46 int zflag;
  47 int pid;
  48 int des_debug;
  49 des_key_schedule KS;
  50 unsigned char cipher_text[64];
  51 unsigned char clear_text[64] = "Now is the time for all " ;
  52 unsigned char clear_text2[64] = "7654321 Now is the time for ";
  53 unsigned char clear_text3[64] = {2,0,0,0, 1,0,0,0};
  54 unsigned char output[64];
  55 unsigned char zero_text[8] = {0x0,0,0,0,0,0,0,0};
  56 unsigned char msb_text[8] = {0x0,0,0,0, 0,0,0,0x40}; /* to ANSI MSB */
  57 unsigned char *input;
  58
  59 /* 0x0123456789abcdef */
  60 unsigned char default_key[8] = {
  61     0x01,0x23,0x45,0x67,0x89,0xab,0xcd,0xef
  62 };
  63 unsigned char key2[8] = { 0x08,0x19,0x2a,0x3b,0x4c,0x5d,0x6e,0x7f };
  64 unsigned char key3[8] = { 0x80,1,1,1,1,1,1,1 };
  65 des_cblock s_key;
  66 unsigned char default_ivec[8] = {
  67     0x12,0x34,0x56,0x78,0x90,0xab,0xcd,0xef
  68 };
  69 unsigned char *ivec;
  70 unsigned char zero_key[8] = {1,1,1,1,1,1,1,1}; /* just parity bits */
  71 int i,j;
  72
  73 unsigned char cipher1[8] = {
  74     0x25,0xdd,0xac,0x3e,0x96,0x17,0x64,0x67
  75 };
  76 unsigned char cipher2[8] = {
  77     0x3f,0xa4,0x0e,0x8a,0x98,0x4d,0x48,0x15
  78 };
  79 unsigned char cipher3[64] = {
  80     0xe5,0xc7,0xcd,0xde,0x87,0x2b,0xf2,0x7c,
  81     0x43,0xe9,0x34,0x00,0x8c,0x38,0x9c,0x0f,
  82     0x68,0x37,0x88,0x49,0x9a,0x7c,0x05,0xf6
  83 };
  84 unsigned char checksum[8] = {
  85     0x58,0xd2,0xe7,0x7e,0x86,0x06,0x27,0x33
  86 };
  87
  88 unsigned char zresult[8] = {
  89     0x8c, 0xa6, 0x4d, 0xe9, 0xc1, 0xb1, 0x23, 0xa7
  90 };
  91
  92 unsigned char mresult[8] = {
  93     0xa3, 0x80, 0xe0, 0x2a, 0x6b, 0xe5, 0x46, 0x96
  94 };
  95
  96
  97 /*
  98  * Can also add :
  99  * plaintext = 0, key = 0, cipher = 0x8ca64de9c1b123a7 (or is it a 1?)
 100  */
 101
 102 main(argc,argv)
 103     int argc;
 104     char *argv[];
 105 {
 106     /* Local Declarations */
 107     long in_length;
 108
 109     progname=argv[0];           /* salt away invoking program */
 110
 111     while (--argc > 0 && (*++argv)[0] == '-')
 112         for (i=1; argv[0][i] != '\0'; i++) {
 113             switch (argv[0][i]) {
 114
 115                 /* debug flag */
 116             case 'd':
 117                 des_debug=3;
 118                 continue;
 119
 120             case 'z':
 121                 zflag = 1;
 122                 continue;
 123
 124             case 'm':
 125                 mflag = 1;
 126                 continue;
 127
 128             default:
 129                 printf("%s: illegal flag \"%c\" ",
 130                        progname,argv[0][i]);
 131                 exit(1);
 132             }
 133         };
 134
 135     if (argc) {
 136         fprintf(stderr, "Usage: %s [-dmz]\n", progname);
 137         exit(1);
 138     }
 139
 140     /* use known input and key */
 141
 142     /* ECB zero text zero key */
 143     if (zflag) {
 144         input = zero_text;
 145         des_key_sched(zero_key,KS);
 146         printf("plaintext = key = 0, cipher = 0x8ca64de9c1b123a7\n");
 147         do_encrypt(input,cipher_text);
 148         printf("\tcipher  = (low to high bytes)\n\t\t");
 149         for (j = 0; j<=7; j++)
 150             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 151         printf("\n");
 152         do_decrypt(output,cipher_text);
 153         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)zresult, 8) ) {
 154             printf("verify: error in zero key test\n");
 155             exit(-1);
 156         }
 157         exit(0);
 158     }
 159
 160     if (mflag) {
 161         input = msb_text;
 162         des_key_sched(key3,KS);
 163         printf("plaintext = 0x00 00 00 00 00 00 00 40, ");
 164         printf("key = 0, cipher = 0x??\n");
 165         do_encrypt(input,cipher_text);
 166         printf("\tcipher  = (low to high bytes)\n\t\t");
 167         for (j = 0; j<=7; j++) {
 168             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 169         }
 170         printf("\n");
 171         do_decrypt(output,cipher_text);
 172         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)mresult, 8) ) {
 173             printf("verify: error in msb test\n");
 174             exit(-1);
 175         }
 176         exit(0);
 177     }
 178
 179     /* ECB mode Davies and Price */
 180     {
 181         input = zero_text;
 182         des_key_sched(key2,KS);
 183         printf("Examples per FIPS publication 81, keys ivs and cipher\n");
 184         printf("in hex.  These are the correct answers, see below for\n");
 185         printf("the actual answers.\n\n");
 186         printf("Examples per Davies and Price.\n\n");
 187         printf("EXAMPLE ECB\tkey = 08192a3b4c5d6e7f\n");
 188         printf("\tclear = 0\n");
 189         printf("\tcipher = 25 dd ac 3e 96 17 64 67\n");
 190         printf("ACTUAL ECB\n");
 191         printf("\tclear \"%s\"\n", input);
 192         do_encrypt(input,cipher_text);
 193         printf("\tcipher  = (low to high bytes)\n\t\t");
 194         for (j = 0; j<=7; j++)
 195             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 196         printf("\n\n");
 197         do_decrypt(output,cipher_text);
 198         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)cipher1, 8) ) {
 199             printf("verify: error in ECB encryption\n");
 200             exit(-1);
 201         }
 202         else
 203             printf("verify: ECB encription is correct\n\n");
 204     }
 205
 206     /* ECB mode */
 207     {
 208         des_key_sched(default_key,KS);
 209         input = clear_text;
 210         ivec = default_ivec;
 211         printf("EXAMPLE ECB\tkey = 0123456789abcdef\n");
 212         printf("\tclear = \"Now is the time for all \"\n");
 213         printf("\tcipher = 3f a4 0e 8a 98 4d 48 15 ...\n");
 214         printf("ACTUAL ECB\n\tclear \"%s\"",input);
 215         do_encrypt(input,cipher_text);
 216         printf("\n\tcipher      = (low to high bytes)\n\t\t");
 217         for (j = 0; j<=7; j++) {
 218             printf("%02x ",cipher_text[j]);
 219         }
 220         printf("\n\n");
 221         do_decrypt(output,cipher_text);
 222         if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)cipher2, 8) ) {
 223             printf("verify: error in ECB encryption\n");
 224             exit(-1);
 225         }
 226         else
 227             printf("verify: ECB encription is correct\n\n");
 228     }
 229
 230     /* CBC mode */
 231     printf("EXAMPLE CBC\tkey = 0123456789abcdef");
 232     printf("\tiv = 1234567890abcdef\n");
 233     printf("\tclear = \"Now is the time for all \"\n");
 234     printf("\tcipher =\te5 c7 cd de 87 2b f2 7c\n");
 235     printf("\t\t\t43 e9 34 00 8c 38 9c 0f\n");
 236     printf("\t\t\t68 37 88 49 9a 7c 05 f6\n");
 237
 238     printf("ACTUAL CBC\n\tclear \"%s\"\n",input);
 239     in_length = strlen(input);
 240     des_cbc_encrypt(input,cipher_text,(long) in_length,KS,ivec,1);
 241     printf("\tciphertext = (low to high bytes)\n");
 242     for (i = 0; i <= 7; i++) {
 243         printf("\t\t");
 244         for (j = 0; j <= 7; j++) {
 245             printf("%02x ",cipher_text[i*8+j]);
 246         }
 247         printf("\n");
 248     }
 249     des_cbc_encrypt(cipher_text,clear_text,(long) in_length,KS,ivec,0);
 250     printf("\tdecrypted clear_text = \"%s\"\n",clear_text);
 251
 252     if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)cipher3, in_length) ) {
 253         printf("verify: error in CBC encryption\n");
 254         exit(-1);
 255     }
 256     else
 257         printf("verify: CBC encription is correct\n\n");
 258
 259     printf("EXAMPLE CBC checksum");
 260     printf("\tkey =  0123456789abcdef\tiv =  1234567890abcdef\n");
 261     printf("\tclear =\t\t\"7654321 Now is the time for \"\n");
 262     printf("\tchecksum\t58 d2 e7 7e 86 06 27 33, ");
 263     printf("or some part thereof\n");
 264     input = clear_text2;
 265     des_cbc_cksum(input,cipher_text,(long) strlen(input),KS,ivec,1);
 266     printf("ACTUAL CBC checksum\n");
 267     printf("\t\tencrypted cksum = (low to high bytes)\n\t\t");
 268     for (j = 0; j<=7; j++)
 269         printf("%02x ",cipher_text[j]);
 270     printf("\n\n");
 271     if ( memcmp((char *)cipher_text, (char *)checksum, 8) ) {
 272         printf("verify: error in CBC cheksum\n");
 273         exit(-1);
 274     }
 275     else
 276         printf("verify: CBC checksum is correct\n\n");
 277     exit(0);
 278 }
 279
 280 flip(array)
 281     char *array;
 282 {
 283     register old,new,i,j;
 284     /* flips the bit order within each byte from 0 lsb to 0 msb */
 285     for (i = 0; i<=7; i++) {
 286         old = *array;
 287         new = 0;
 288         for (j = 0; j<=7; j++) {
 289             if (old & 01)
 290                 new = new | 01;
 291             if (j < 7) {
 292                 old = old >> 1;
 293                 new = new << 1;
 294             }
 295         }
 296         *array = new;
 297         array++;
 298     }
 299 }
 300
 301 do_encrypt(in,out)
 302     char *in;
 303     char *out;
 304 {
 305     for (i =1; i<=nflag; i++) {
 306         des_ecb_encrypt(in,out,KS,1);
 307         if (des_debug) {
 308             printf("\nclear %s\n",in);
 309             for (j = 0; j<=7; j++)
 310                 printf("%02 X ",in[j] & 0xff);
 311             printf("\tcipher ");
 312             for (j = 0; j<=7; j++)
 313                 printf("%02X ",out[j] & 0xff);
 314         }
 315     }
 316 }
 317
 318 do_decrypt(in,out)
 319     char *out;
 320     char *in;
 321     /* try to invert it */
 322 {
 323     for (i =1; i<=nflag; i++) {
 324         des_ecb_encrypt(out,in,KS,0);
 325         if (des_debug) {
 326             printf("clear %s\n",in);
 327             for (j = 0; j<=7; j++)
 328                 printf("%02X ",in[j] & 0xff);
 329             printf("\tcipher ");
 330             for (j = 0; j<=7; j++)
 331                 printf("%02X ",out[j] & 0xff);
 332         }
 333     }
 334 }