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サイト内関連リンク:RFC 1810 MD5のパフォーマンスに関する報告



Network Working Group
Request for Comments: 1321
R. Rivest
MIT Laboratory for Computer Science
and RSA Data Security, Inc.
April 1992

The MD5 Message-Digest Algorithm MD5 メッセージダイジェストアルゴリズム

Status of this Memo この文書の位置付け

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Acknowlegements 謝辞

We would like to thank Don Coppersmith, Burt Kaliski, Ralph Merkle, David Chaum, and Noam Nisan for numerous helpful comments and suggestions. Don Coppersmith, Burt Kaliski, Ralph Merkle, David Chaum, Noam Nisan による数多くの有益なコメントと提案に感謝したい。

Table of Contents 目次

1. Executive Summary 1
2. Terminology and Notation 2
3. MD5 Algorithm Description 3
4. Summary 6
5. Differences Between MD4 and MD5 6
References 7
APPENDIX A - Reference Implementation 7
Security Considerations 21
Author's Address 21
1. 要旨
2. 用語と表記法
3. MD5 アルゴリズムの説明
4. 要約
5. MD4 から MD5 への変更点
参考文献
付録 A - 参考実装
セキュリティ考察
著者の連絡先

1. Executive Summary 1. 要旨

This document describes the MD5 message-digest algorithm. The algorithm takes as input a message of arbitrary length and produces as output a 128-bit "fingerprint" or "message digest" of the input. It is conjectured that it is computationally infeasible to produce two messages having the same message digest, or to produce any message having a given prespecified target message digest. The MD5 algorithm is intended for digital signature applications, where a large file must be "compressed" in a secure manner before being encrypted with a private (secret) key under a public-key cryptosystem such as RSA. この文書はメッセージダイジェストアルゴリズム MD5 を説明している。このアルゴリズムは任意長の入力メッセージを受け取り、それに対応する 128 ビットの "指紋(fingerprint)" または "メッセージダイジェスト(message digest)" を出力する。同じメッセージダイジェストを持つ二つのメッセージを作り出したり、事前に与えられたメッセージダイジェストを持つメッセージを作り出したりすることは、計算上実行不可能であると推測される。MD5 アルゴリズムは、RSA などの公開鍵暗号システムの下で個人(秘密)鍵による暗号化を行う前に、安全な方法で "圧縮(compressed)" しなければならない大きなファイルを扱うような、デジタル署名アプリケーションで使用されることを意図している。

The MD5 algorithm is designed to be quite fast on 32-bit machines. In addition, the MD5 algorithm does not require any large substitution tables; the algorithm can be coded quite compactly. MD5 アルゴリズムは 32 ビットマシン上で極めて高速に処理されるように設計されており、その上、入れ替えテーブルをまったく必要としない。そのため、このアルゴリズムは非常にコンパクトにプログラムできる。

The MD5 algorithm is an extension of the MD4 message-digest algorithm 1,2]. MD5 is slightly slower than MD4, but is more "conservative" in design. MD5 was designed because it was felt that MD4 was perhaps being adopted for use more quickly than justified by the existing critical review; because MD4 was designed to be exceptionally fast, it is "at the edge" in terms of risking successful cryptanalytic attack. MD5 backs off a bit, giving up a little in speed for a much greater likelihood of ultimate security. It incorporates some suggestions made by various reviewers, and contains additional optimizations. The MD5 algorithm is being placed in the public domain for review and possible adoption as a standard. MD5 アルゴリズムはメッセージダイジェストアルゴリズム MD4 [1,2] の拡張である。MD5 は MD4 と比べると若干遅いが、設計的にはより "保守的(conservative)" である。MD4 は既存の批判的評価によって正当化されるよりも速く採用されたのかもしれないと思われたため、MD5 が設計された。MD4 は例外的に急いで設計されたため、高度な暗号分析攻撃をかわすという点でほころびが見え始めている。MD5 は究極のセキュリティの可能性をより高めるのために少しだけ速度を犠牲にしており、その点では若干後退している。多くの批評家による提案を組み入れ、さらに追加の最適化を施されている。標準として採用される可能性と批評とのために、MD5 アルゴリズムはパブリックドメインの位置付けとなっている。

For OSI-based applications, MD5's object identifier is OSI ベースアプリケーション向けの MD5 のオブジェクト識別子は以下の通り。

   md5 OBJECT IDENTIFIER ::=
     iso(1) member-body(2) US(840) rsadsi(113549) digestAlgorithm(2) 5}

In the X.509 type AlgorithmIdentifier [3], the parameters for MD5 should have type NULL. X.509 タイプのアルゴリズム識別子 [3] では、MD5 用のパラメータは NULL 型を持つべきである。

2. Terminology and Notation 2. 用語と表記法

In this document a "word" is a 32-bit quantity and a "byte" is an eight-bit quantity. A sequence of bits can be interpreted in a natural manner as a sequence of bytes, where each consecutive group of eight bits is interpreted as a byte with the high-order (most significant) bit of each byte listed first. Similarly, a sequence of bytes can be interpreted as a sequence of 32-bit words, where each consecutive group of four bytes is interpreted as a word with the low-order (least significant) byte given first. この文書では、"ワード" は 32 ビット長、"バイト" は 8 ビット長である。連続するビットは連続するバイトとして自然に解釈される。つまり、各々 8 ビットの連続する組は、各バイトの高位(最上位)ビットが先頭に来る 1 バイトとして解釈される。同じように、連続するバイトは連続する 32 ビットワードとして解釈される。つまり、各々 4 バイトの連続する組は、低位(最下位)バイトが先頭に来る 1 ワードとして解釈される。

Let x_i denote "x sub i". If the subscript is an expression, we surround it in braces, as in x_{i+1}. Similarly, we use ^ for superscripts (exponentiation), so that x^i denotes x to the i-th power. x_i は "x sub i" (訳注:x に下付き文字 i が付いた記号)を表す。下付き文字が式の場合、x_{i+1} のようにブレースで囲う。同じように、上付き文字(乗数)には ^ を使用し、x^i は x の i 乗を表す。

Let the symbol "+" denote addition of words (i.e., modulo-2^32 addition). Let X <<< s denote the 32-bit value obtained by circularly shifting (rotating) X left by s bit positions. Let not(X) denote the bit-wise complement of X, and let X v Y denote the bit-wise OR of X and Y. Let X xor Y denote the bit-wise XOR of X and Y, and let XY denote the bit-wise AND of X and Y. 記号 "+" はワードの加算(すなわち、modulo-2^32 の加算)を表す。X <<< s は、X を左に s ビットだけ循環シフト(ローテイト)した 32 ビット値を表す。not(X) は X のビット単位の補数、X v Y は X と Y とのビット単位の OR を表す。X xor Y は X と Y とのビット単位の XOR、XY は X と Y とのビット単位の AND を表す。

3. MD5 Algorithm Description 3. MD5 アルゴリズムの説明

We begin by supposing that we have a b-bit message as input, and that we wish to find its message digest. Here b is an arbitrary nonnegative integer; b may be zero, it need not be a multiple of eight, and it may be arbitrarily large. We imagine the bits of the message written down as follows: b ビットの入力メッセージがあり、そのメッセージダイジェストを知りたいとする。ここで b は任意の正の整数であり、ゼロであってもよく、8 の倍数である必要はなく、どれだけ大きくてもよい。メッセージのビットが以下のように書けるものと考える。

          m_0 m_1 ... m_{b-1}

The following five steps are performed to compute the message digest of the message. このメッセージのメッセージダイジェストを計算するために、以下の 5 つのステップを実行する。

3.1 Step 1. Append Padding Bits 3.1 ステップ 1. パディングビットの追加

The message is "padded" (extended) so that its length (in bits) is congruent to 448, modulo 512. That is, the message is extended so that it is just 64 bits shy of being a multiple of 512 bits long. Padding is always performed, even if the length of the message is already congruent to 448, modulo 512. メッセージを、その長さ(ビット長)が 448, modulo 512(訳注:512 で割って余りが 448 の意)になるように "パディング(padded)" (拡張)する。その結果、メッセージは 512 ビットの倍数に 64 ビットだけ足りない長さになるまで拡張される。メッセージの長さが最初から 448, modulo 512 に一致していたとしても、このパディングは常に行う。

Padding is performed as follows: a single "1" bit is appended to the message, and then "0" bits are appended so that the length in bits of the padded message becomes congruent to 448, modulo 512. In all, at least one bit and at most 512 bits are appended. パディングは次のように行う。最初にビット "1" をひとつだけメッセージに追加した後、メッセージのビット長が 448, modulo 512 に等しくなるまでビット "0" を追加する。合計すると最低 1 ビット、最大 512 ビットが追加されることになる。

3.2 Step 2. Append Length 3.2 ステップ 2. 長さを追加

A 64-bit representation of b (the length of the message before the padding bits were added) is appended to the result of the previous step. In the unlikely event that b is greater than 2^64, then only the low-order 64 bits of b are used. (These bits are appended as two 32-bit words and appended low-order word first in accordance with the previous conventions.) b (パディングする前のメッセージ長)を 64 ビットで表した値を、前のステップの出力に追加する。起こりそうにもないが、b の長さが 2^64 を越える場合には、b の下位 64 ビットだけを使用する。(昔の習慣にしたがい、これらのビットは下位ワードを最初に置く二つの 32 ビットワード値として追加する。)

At this point the resulting message (after padding with bits and with b) has a length that is an exact multiple of 512 bits. Equivalently, this message has a length that is an exact multiple of 16 (32-bit) words. Let M[0 ... N-1] denote the words of the resulting message, where N is a multiple of 16. この段階(パディングビットと b とを追加した後)で、メッセージはちょうど 512 ビットの倍数に等しい長さになる。これは、メッセージがちょうど 16 ワード(32 ビット)の倍数の長さになるということである。ここで、生成されたメッセージの各ワードを M[0 ... N-1] と表すものとする。N は 16 の倍数である。

3.3 Step 3. Initialize MD Buffer 3.3 ステップ 3. MD バッファの初期化

A four-word buffer (A,B,C,D) is used to compute the message digest. Here each of A, B, C, D is a 32-bit register. These registers are initialized to the following values in hexadecimal, low-order bytes first): メッセージダイジェストを計算するために、4 つのワードバッファ (A,B,C,D) を使用する。A, B, C, D は、それぞれ 32 ビットのレジスタである。各レジスタを次の値(下位バイトを先に置いた 16 進表記)で初期化する。

          word A: 01 23 45 67
          word B: 89 ab cd ef
          word C: fe dc ba 98
          word D: 76 54 32 10

3.4 Step 4. Process Message in 16-Word Blocks 3.4 ステップ 4. 16 ワードブロック内でメッセージを処理

We first define four auxiliary functions that each take as input three 32-bit words and produce as output one 32-bit word. 最初に、32 ビット値を入力として取り、32 ビット値を出力する四つの補助関数を定義する。

          F(X,Y,Z) = XY v not(X) Z
          G(X,Y,Z) = XZ v Y not(Z)
          H(X,Y,Z) = X xor Y xor Z
          I(X,Y,Z) = Y xor (X v not(Z))

In each bit position F acts as a conditional: if X then Y else Z. The function F could have been defined using + instead of v since XY and not(X)Z will never have 1's in the same bit position.) It is interesting to note that if the bits of X, Y, and Z are independent and unbiased, the each bit of F(X,Y,Z) will be independent and unbiased. F は各々のビット位置において、if X then Y else Z という動作をする。XY と not(X)Z とが同じビット位置に 1 を持つことはないため、v の代わりに + を使って関数 F を定義することもできただろう。X, Y, Z の各ビットが独立かつ偏りがない場合、F(X,Y,Z) の各ビットも独立かつ偏りがないものとなることは興味深い。

The functions G, H, and I are similar to the function F, in that they act in "bitwise parallel" to produce their output from the bits of X, Y, and Z, in such a manner that if the corresponding bits of X, Y, and Z are independent and unbiased, then each bit of G(X,Y,Z), H(X,Y,Z), and I(X,Y,Z) will be independent and unbiased. Note that the function H is the bit-wise "xor" or "parity" function of its inputs. 関数 G, H, I は、X, Y, Z の各ビットからそれぞれの出力を生成するために "ビット単位で並列(bitwise parallel)" に振る舞うという点で、関数 F に似ている。つまり、X, Y, Z の対応する各ビットが独立かつ偏りがない場合、G(X,Y,Z)、H(X,Y,Z)、I(X,Y,Z) の各ビットも独立かつ偏りがないということである。関数 H は、入力のビット単位 "xor" または "パリティ(parity)" の関数であることに注意してほしい。

This step uses a 64-element table T[1 ... 64] constructed from the sine function. Let T[i] denote the i-th element of the table, which is equal to the integer part of 4294967296 times abs(sin(i)), where i is in radians. The elements of the table are given in the appendix. このステップでは、正弦関数から作られた 64 要素のテーブル T[1 ... 64] を使用する。T[i] はテーブルの i 番目の要素を表し、abs(sin(i)) を 4294967296 倍した数値の整数部分に等しい。ここで i はラジアンである。テーブルの要素は付録に示されている。

Do the following: 以下の処理を行う。

  /* Process each 16-word block. */
   For i = 0 to N/16-1 do

     /* Copy block i into X. */
     For j = 0 to 15 do
       Set X[j] to M[i*16+j].
     end /* of loop on j */

     /* Save A as AA, B as BB, C as CC, and D as DD. */
     AA = A
     BB = B
     CC = C
     DD = D

     /* Round 1. */
     /* Let [abcd k s i] denote the operation
          a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
     /* Do the following 16 operations. */
     [ABCD  0  7  1]  [DABC  1 12  2]  [CDAB  2 17  3]  [BCDA  3 22  4]
     [ABCD  4  7  5]  [DABC  5 12  6]  [CDAB  6 17  7]  [BCDA  7 22  8]
     [ABCD  8  7  9]  [DABC  9 12 10]  [CDAB 10 17 11]  [BCDA 11 22 12]
     [ABCD 12  7 13]  [DABC 13 12 14]  [CDAB 14 17 15]  [BCDA 15 22 16]

     /* Round 2. */
     /* Let [abcd k s i] denote the operation
          a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
     /* Do the following 16 operations. */
     [ABCD  1  5 17]  [DABC  6  9 18]  [CDAB 11 14 19]  [BCDA  0 20 20]
     [ABCD  5  5 21]  [DABC 10  9 22]  [CDAB 15 14 23]  [BCDA  4 20 24]
     [ABCD  9  5 25]  [DABC 14  9 26]  [CDAB  3 14 27]  [BCDA  8 20 28]
     [ABCD 13  5 29]  [DABC  2  9 30]  [CDAB  7 14 31]  [BCDA 12 20 32]

     /* Round 3. */
     /* Let [abcd k s t] denote the operation
          a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
     /* Do the following 16 operations. */
     [ABCD  5  4 33]  [DABC  8 11 34]  [CDAB 11 16 35]  [BCDA 14 23 36]
     [ABCD  1  4 37]  [DABC  4 11 38]  [CDAB  7 16 39]  [BCDA 10 23 40]
     [ABCD 13  4 41]  [DABC  0 11 42]  [CDAB  3 16 43]  [BCDA  6 23 44]
     [ABCD  9  4 45]  [DABC 12 11 46]  [CDAB 15 16 47]  [BCDA  2 23 48]

     /* Round 4. */
     /* Let [abcd k s t] denote the operation
          a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s). */
     /* Do the following 16 operations. */
     [ABCD  0  6 49]  [DABC  7 10 50]  [CDAB 14 15 51]  [BCDA  5 21 52]
     [ABCD 12  6 53]  [DABC  3 10 54]  [CDAB 10 15 55]  [BCDA  1 21 56]
     [ABCD  8  6 57]  [DABC 15 10 58]  [CDAB  6 15 59]  [BCDA 13 21 60]
     [ABCD  4  6 61]  [DABC 11 10 62]  [CDAB  2 15 63]  [BCDA  9 21 64]

     /* Then perform the following additions. (That is increment each
        of the four registers by the value it had before this block
        was started.) */
     A = A + AA
     B = B + BB
     C = C + CC
     D = D + DD

   end /* of loop on i */
  /* 各 16 ワードブロックを処理する */
   For i = 0 to N/16-1 do

     /* ブロック i を X にコピーする */
     For j = 0 to 15 do
       Set X[j] to M[i*16+j].
     end /* of loop on j */

     /* A を AA、B を BB、C を CC、D を DD として保存する */
     AA = A
     BB = B
     CC = C
     DD = D

     /* ラウンド 1. */
     /* [abcd k s i] は以下の演算を表す
          a = b + ((a + F(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s) */
     /* 以下の 16 の演算を実行する */
     [ABCD  0  7  1]  [DABC  1 12  2]  [CDAB  2 17  3]  [BCDA  3 22  4]
     [ABCD  4  7  5]  [DABC  5 12  6]  [CDAB  6 17  7]  [BCDA  7 22  8]
     [ABCD  8  7  9]  [DABC  9 12 10]  [CDAB 10 17 11]  [BCDA 11 22 12]
     [ABCD 12  7 13]  [DABC 13 12 14]  [CDAB 14 17 15]  [BCDA 15 22 16]

     /* ラウンド 2. */
     /* [abcd k s i] は以下の演算を表す
          a = b + ((a + G(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s) */
     /* 以下の 16 の演算を実行する */
     [ABCD  1  5 17]  [DABC  6  9 18]  [CDAB 11 14 19]  [BCDA  0 20 20]
     [ABCD  5  5 21]  [DABC 10  9 22]  [CDAB 15 14 23]  [BCDA  4 20 24]
     [ABCD  9  5 25]  [DABC 14  9 26]  [CDAB  3 14 27]  [BCDA  8 20 28]
     [ABCD 13  5 29]  [DABC  2  9 30]  [CDAB  7 14 31]  [BCDA 12 20 32]

     /* ラウンド 3. */
     /* [abcd k s t] は以下の演算を表す
          a = b + ((a + H(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s) */
     /* 以下の 16 の演算を実行する */
     [ABCD  5  4 33]  [DABC  8 11 34]  [CDAB 11 16 35]  [BCDA 14 23 36]
     [ABCD  1  4 37]  [DABC  4 11 38]  [CDAB  7 16 39]  [BCDA 10 23 40]
     [ABCD 13  4 41]  [DABC  0 11 42]  [CDAB  3 16 43]  [BCDA  6 23 44]
     [ABCD  9  4 45]  [DABC 12 11 46]  [CDAB 15 16 47]  [BCDA  2 23 48]

     /* ラウンド 4. */
     /* [abcd k s t] は以下の演算を表す
          a = b + ((a + I(b,c,d) + X[k] + T[i]) <<< s) */
     /* 以下の 16 の演算を実行する */
     [ABCD  0  6 49]  [DABC  7 10 50]  [CDAB 14 15 51]  [BCDA  5 21 52]
     [ABCD 12  6 53]  [DABC  3 10 54]  [CDAB 10 15 55]  [BCDA  1 21 56]
     [ABCD  8  6 57]  [DABC 15 10 58]  [CDAB  6 15 59]  [BCDA 13 21 60]
     [ABCD  4  6 61]  [DABC 11 10 62]  [CDAB  2 15 63]  [BCDA  9 21 64]

     /* 次に、以下の加算処理を行う。(四つの各レジスタに、上のブロックが
        始まる前の値を加算する) */
     A = A + AA
     B = B + BB
     C = C + CC
     D = D + DD

   end /* of loop on i */

3.5 Step 5. Output 3.5 ステップ 5. 出力

The message digest produced as output is A, B, C, D. That is, we begin with the low-order byte of A, and end with the high-order byte of D. 出力として生成されるメッセージダイジェストは、A, B, C, D である(A の下位バイトから始まり、D の上位バイトで終わる)。

This completes the description of MD5. A reference implementation in C is given in the appendix. MD5 の説明はこれで完了である。C 言語による参考実装を付録に示す。

4. Summary 4. 要約

The MD5 message-digest algorithm is simple to implement, and provides a "fingerprint" or message digest of a message of arbitrary length. It is conjectured that the difficulty of coming up with two messages having the same message digest is on the order of 2^64 operations, and that the difficulty of coming up with any message having a given message digest is on the order of 2^128 operations. The MD5 algorithm has been carefully scrutinized for weaknesses. It is, however, a relatively new algorithm and further security analysis is of course justified, as is the case with any new proposal of this sort. メッセージダイジェストアルゴリズム MD5 は実装が簡単で、任意の長さを持つメッセージの "指紋(fingerprint)" またはメッセージダイジェストを生成する。同じメッセージダイジェストを持つ二つのメッセージを作り出す困難さは 2^64 のオーダー、与えられたメッセージダイジェストを持つメッセージを作り出す困難さは 2^128 のオーダーであると推測される。MD5 アルゴリズムは、その弱点に付いて注意深く綿密に調べられてきた。しかしながらこれは比較的新しいアルゴリズムであるため、この種の新しい提案では当然のことながら、より深いセキュリティ分析が行われるのは正しいことである。

5. Differences Between MD4 and MD5 5. MD4 から MD5 への変更点

The following are the differences between MD4 and MD5: MD4 から MD5 への変更点は以下の通りである。

References 参考文献

[1] Rivest, R., "The MD4 Message Digest Algorithm", RFC 1320, MIT and RSA Data Security, Inc., April 1992.

[2] Rivest, R., "The MD4 message digest algorithm", in A.J. Menezes and S.A. Vanstone, editors, Advances in Cryptology - CRYPTO '90 Proceedings, pages 303-311, Springer-Verlag, 1991.

[3] CCITT Recommendation X.509 (1988), "The Directory - Authentication Framework."

APPENDIX A - Reference Implementation 付録 A - 参考実装

This appendix contains the following files taken from RSAREF: A Cryptographic Toolkit for Privacy-Enhanced Mail: この付録には、RSAREF(暗号化メール向けの暗号ツールキット)から取得した以下のファイルが含まれている。

       global.h -- global header file

       md5.h -- header file for MD5

       md5c.c -- source code for MD5
       global.h -- グローバルヘッダファイル

       md5.h -- MD5 のためのヘッダファイル

       md5c.c -- MD5 のためのソースコード

For more information on RSAREF, send email to <rsaref@rsa.com>. RSAREF の詳細情報に付いては、<rsaref@rsa.com> までメールを送ってほしい。

The appendix also includes the following file: 付録には以下のファイルも含まれている。

       mddriver.c -- test driver for MD2, MD4 and MD5
       mddriver.c -- MD2, MD4, MD5 のテストドライバ

The driver compiles for MD5 by default but can compile for MD2 or MD4 if the symbol MD is defined on the C compiler command line as 2 or 4. このテストドライバはデフォルトで MD5 用にコンパイルされるが、C コンパイラのコマンドラインでシンボル MD を 2 または 4 と定義すれば、MD2 用または MD4 用にコンパイルすることもできる。

The implementation is portable and should work on many different plaforms. However, it is not difficult to optimize the implementation on particular platforms, an exercise left to the reader. For example, on "little-endian" platforms where the lowest-addressed byte in a 32- bit word is the least significant and there are no alignment restrictions, the call to Decode in MD5Transform can be replaced with a typecast. この実装には移植性があり、多くの異なるプラットフォーム上で動作するだろう。しかしながら特定のプラットフォーム上でこの実装を最適化することは難しくない。それは読者への練習問題としよう。例えば、32 ビットワードの最下位バイトが最低位に来る "リトルエンディアン" のプラットフォームで、かつアラインメントの制限がない場合、MD5Transform 内の Decode の呼出しを型キャストに置き換えることができる。

A.1 global.h

/* GLOBAL.H - RSAREF types and constants
 */

/* PROTOTYPES should be set to one if and only if the compiler supports
  function argument prototyping.
The following makes PROTOTYPES default to 0 if it has not already
  been defined with C compiler flags.
 */
#ifndef PROTOTYPES
#define PROTOTYPES 0
#endif

/* POINTER defines a generic pointer type */
typedef unsigned char *POINTER;

/* UINT2 defines a two byte word */
typedef unsigned short int UINT2;

/* UINT4 defines a four byte word */
typedef unsigned long int UINT4;

/* PROTO_LIST is defined depending on how PROTOTYPES is defined above.
If using PROTOTYPES, then PROTO_LIST returns the list, otherwise it
  returns an empty list.
 */
#if PROTOTYPES
#define PROTO_LIST(list) list
#else
#define PROTO_LIST(list) ()
#endif
/* GLOBAL.H - RSAREF 型と定数
 */

/* PROTOTYPES に 0 をセットできるのは、コンパイラが引数付き関数プロト
   タイプ宣言をサポートする場合だけである。
   以下は、C コンパイラフラグで PROTOTYPES が定義されていない場合に、
   そのデフォルトを 0 にする。
 */
#ifndef PROTOTYPES
#define PROTOTYPES 0
#endif

/* POINTER は汎用ポインタ型を表す */
typedef unsigned char *POINTER;

/* UINT2 は 2 バイトワードを表す */
typedef unsigned short int UINT2;

/* UINT4 は 4 バイトワードを表す */
typedef unsigned long int UINT4;

/* PROTO_LIST の定義は上記の PROTOTYPES に依存する。
PROTOTYPES を使用する場合、PROTO_LIST はリストを返し、そうでない場合、
空のリストを返す。
 */
#if PROTOTYPES
#define PROTO_LIST(list) list
#else
#define PROTO_LIST(list) ()
#endif

A.2 md5.h

/* MD5.H - header file for MD5C.C
 */

/* Copyright (C) 1991-2, RSA Data Security, Inc. Created 1991. All
rights reserved.

License to copy and use this software is granted provided that it
is identified as the "RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest
Algorithm" in all material mentioning or referencing this software
or this function.

License is also granted to make and use derivative works provided
that such works are identified as "derived from the RSA Data
Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" in all material
mentioning or referencing the derived work.

RSA Data Security, Inc. makes no representations concerning either
the merchantability of this software or the suitability of this
software for any particular purpose. It is provided "as is"
without express or implied warranty of any kind.

These notices must be retained in any copies of any part of this
documentation and/or software.
 */

/* MD5 context. */
typedef struct {
  UINT4 state[4];                                   /* state (ABCD) */
  UINT4 count[2];        /* number of bits, modulo 2^64 (lsb first) */
  unsigned char buffer[64];                         /* input buffer */
} MD5_CTX;

void MD5Init PROTO_LIST ((MD5_CTX *));
void MD5Update PROTO_LIST
  ((MD5_CTX *, unsigned char *, unsigned int));
void MD5Final PROTO_LIST ((unsigned char [16], MD5_CTX *));
/* MD5.H - MD5C.C のためのヘッダファイル
 */

/* Copyright (C) 1991-2, RSA Data Security, Inc. Created 1991. All
rights reserved.

このソフトウェアのコピーと使用とのライセンスは、このソフトウェアまたは
この関数を参照または記述する全ての場所に "RSA Data Security, Inc.
 MD5 Message-Digest Algorithm" と明記することで与えられる。

このソフトウェアから派生する成果物を作成したり使用する場合でも、その派
生した成果物を参照または記述する全ての場所に "derived from the
 RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" と明記する
ことで、ライセンスが与えられる。

このソフトウェアの商用利用や、何らかの特別な目的のためのこのソフトウェ
アの適応性について、RSA Data Security, Inc. は何も表明しない。これは
"あるがまま(as is)" で提供され、如何なる保証も含まない。

これらの注意事項は、この文書かつ/またはソフトウェアの如何なる部分のコ
ピーにおいても保持されなければならない。
 */

/* MD5 コンテキスト */
typedef struct {
  UINT4 state[4];                                    /* 状態 (ABCD) */
  UINT4 count[2];               /* ビット数, modulo 2^64 (lsb が先) */
  unsigned char buffer[64];                         /* 入力バッファ */
} MD5_CTX;

void MD5Init PROTO_LIST ((MD5_CTX *));
void MD5Update PROTO_LIST
  ((MD5_CTX *, unsigned char *, unsigned int));
void MD5Final PROTO_LIST ((unsigned char [16], MD5_CTX *));

A.3 md5c.c

/* MD5C.C - RSA Data Security, Inc., MD5 message-digest algorithm
 */

/* Copyright (C) 1991-2, RSA Data Security, Inc. Created 1991. All
rights reserved.

License to copy and use this software is granted provided that it
is identified as the "RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest
Algorithm" in all material mentioning or referencing this software
or this function.

License is also granted to make and use derivative works provided
that such works are identified as "derived from the RSA Data
Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" in all material
mentioning or referencing the derived work.

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without express or implied warranty of any kind.

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documentation and/or software.
 */

#include "global.h"
#include "md5.h"

/* Constants for MD5Transform routine.
 */

#define S11 7
#define S12 12
#define S13 17
#define S14 22
#define S21 5
#define S22 9
#define S23 14
#define S24 20
#define S31 4
#define S32 11
#define S33 16
#define S34 23
#define S41 6
#define S42 10
#define S43 15
#define S44 21

static void MD5Transform PROTO_LIST ((UINT4 [4], unsigned char [64]));
static void Encode PROTO_LIST
  ((unsigned char *, UINT4 *, unsigned int));
static void Decode PROTO_LIST
  ((UINT4 *, unsigned char *, unsigned int));
static void MD5_memcpy PROTO_LIST ((POINTER, POINTER, unsigned int));
static void MD5_memset PROTO_LIST ((POINTER, int, unsigned int));

static unsigned char PADDING[64] = {
  0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
};

/* F, G, H and I are basic MD5 functions.
 */
#define F(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))
#define G(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))
#define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
#define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | (~z)))

/* ROTATE_LEFT rotates x left n bits.
 */
#define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))

/* FF, GG, HH, and II transformations for rounds 1, 2, 3, and 4.
Rotation is separate from addition to prevent recomputation.
 */
#define FF(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += F ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define GG(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += G ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define HH(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += H ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define II(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += I ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }

/* MD5 initialization. Begins an MD5 operation, writing a new context.
 */
void MD5Init (context)
MD5_CTX *context;                                        /* context */
{
  context->count[0] = context->count[1] = 0;
  /* Load magic initialization constants.
*/
  context->state[0] = 0x67452301;
  context->state[1] = 0xefcdab89;
  context->state[2] = 0x98badcfe;
  context->state[3] = 0x10325476;
}

/* MD5 block update operation. Continues an MD5 message-digest
  operation, processing another message block, and updating the
  context.
 */
void MD5Update (context, input, inputLen)
MD5_CTX *context;                                        /* context */
unsigned char *input;                                /* input block */
unsigned int inputLen;                     /* length of input block */
{
  unsigned int i, index, partLen;

  /* Compute number of bytes mod 64 */
  index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3F);

  /* Update number of bits */
  if ((context->count[0] += ((UINT4)inputLen << 3))
   < ((UINT4)inputLen << 3))
 context->count[1]++;
  context->count[1] += ((UINT4)inputLen >> 29);

  partLen = 64 - index;

  /* Transform as many times as possible.
*/
  if (inputLen >= partLen) {
 MD5_memcpy
   ((POINTER)&context->buffer[index], (POINTER)input, partLen);
 MD5Transform (context->state, context->buffer);

 for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64)
   MD5Transform (context->state, &input[i]);

 index = 0;
  }
  else
 i = 0;

  /* Buffer remaining input */
  MD5_memcpy
 ((POINTER)&context->buffer[index], (POINTER)&input[i],
  inputLen-i);
}

/* MD5 finalization. Ends an MD5 message-digest operation, writing the
  the message digest and zeroizing the context.
 */
void MD5Final (digest, context)
unsigned char digest[16];                         /* message digest */
MD5_CTX *context;                                       /* context */
{
  unsigned char bits[8];
  unsigned int index, padLen;

  /* Save number of bits */
  Encode (bits, context->count, 8);

  /* Pad out to 56 mod 64.
*/
  index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3f);
  padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
  MD5Update (context, PADDING, padLen);

  /* Append length (before padding) */
  MD5Update (context, bits, 8);

  /* Store state in digest */
  Encode (digest, context->state, 16);

  /* Zeroize sensitive information.
*/
  MD5_memset ((POINTER)context, 0, sizeof (*context));
}

/* MD5 basic transformation. Transforms state based on block.
 */
static void MD5Transform (state, block)
UINT4 state[4];
unsigned char block[64];
{
  UINT4 a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], x[16];

  Decode (x, block, 64);

  /* Round 1 */
  FF (a, b, c, d, x[ 0], S11, 0xd76aa478); /* 1 */
  FF (d, a, b, c, x[ 1], S12, 0xe8c7b756); /* 2 */
  FF (c, d, a, b, x[ 2], S13, 0x242070db); /* 3 */
  FF (b, c, d, a, x[ 3], S14, 0xc1bdceee); /* 4 */
  FF (a, b, c, d, x[ 4], S11, 0xf57c0faf); /* 5 */
  FF (d, a, b, c, x[ 5], S12, 0x4787c62a); /* 6 */
  FF (c, d, a, b, x[ 6], S13, 0xa8304613); /* 7 */
  FF (b, c, d, a, x[ 7], S14, 0xfd469501); /* 8 */
  FF (a, b, c, d, x[ 8], S11, 0x698098d8); /* 9 */
  FF (d, a, b, c, x[ 9], S12, 0x8b44f7af); /* 10 */
  FF (c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1); /* 11 */
  FF (b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7be); /* 12 */
  FF (a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122); /* 13 */
  FF (d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193); /* 14 */
  FF (c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438e); /* 15 */
  FF (b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821); /* 16 */

 /* Round 2 */
  GG (a, b, c, d, x[ 1], S21, 0xf61e2562); /* 17 */
  GG (d, a, b, c, x[ 6], S22, 0xc040b340); /* 18 */
  GG (c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51); /* 19 */
  GG (b, c, d, a, x[ 0], S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */
  GG (a, b, c, d, x[ 5], S21, 0xd62f105d); /* 21 */
  GG (d, a, b, c, x[10], S22,  0x2441453); /* 22 */
  GG (c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681); /* 23 */
  GG (b, c, d, a, x[ 4], S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */
  GG (a, b, c, d, x[ 9], S21, 0x21e1cde6); /* 25 */
  GG (d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6); /* 26 */
  GG (c, d, a, b, x[ 3], S23, 0xf4d50d87); /* 27 */
  GG (b, c, d, a, x[ 8], S24, 0x455a14ed); /* 28 */
  GG (a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905); /* 29 */
  GG (d, a, b, c, x[ 2], S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */
  GG (c, d, a, b, x[ 7], S23, 0x676f02d9); /* 31 */
  GG (b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */

  /* Round 3 */
  HH (a, b, c, d, x[ 5], S31, 0xfffa3942); /* 33 */
  HH (d, a, b, c, x[ 8], S32, 0x8771f681); /* 34 */
  HH (c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122); /* 35 */
  HH (b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380c); /* 36 */
  HH (a, b, c, d, x[ 1], S31, 0xa4beea44); /* 37 */
  HH (d, a, b, c, x[ 4], S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */
  HH (c, d, a, b, x[ 7], S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */
  HH (b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70); /* 40 */
  HH (a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6); /* 41 */
  HH (d, a, b, c, x[ 0], S32, 0xeaa127fa); /* 42 */
  HH (c, d, a, b, x[ 3], S33, 0xd4ef3085); /* 43 */
  HH (b, c, d, a, x[ 6], S34,  0x4881d05); /* 44 */
  HH (a, b, c, d, x[ 9], S31, 0xd9d4d039); /* 45 */
  HH (d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5); /* 46 */
  HH (c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */
  HH (b, c, d, a, x[ 2], S34, 0xc4ac5665); /* 48 */

  /* Round 4 */
  II (a, b, c, d, x[ 0], S41, 0xf4292244); /* 49 */
  II (d, a, b, c, x[ 7], S42, 0x432aff97); /* 50 */
  II (c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7); /* 51 */
  II (b, c, d, a, x[ 5], S44, 0xfc93a039); /* 52 */
  II (a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3); /* 53 */
  II (d, a, b, c, x[ 3], S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */
  II (c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47d); /* 55 */
  II (b, c, d, a, x[ 1], S44, 0x85845dd1); /* 56 */
  II (a, b, c, d, x[ 8], S41, 0x6fa87e4f); /* 57 */
  II (d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0); /* 58 */
  II (c, d, a, b, x[ 6], S43, 0xa3014314); /* 59 */
  II (b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1); /* 60 */
  II (a, b, c, d, x[ 4], S41, 0xf7537e82); /* 61 */
  II (d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235); /* 62 */
  II (c, d, a, b, x[ 2], S43, 0x2ad7d2bb); /* 63 */
  II (b, c, d, a, x[ 9], S44, 0xeb86d391); /* 64 */

  state[0] += a;
  state[1] += b;
  state[2] += c;
  state[3] += d;

  /* Zeroize sensitive information.
*/
  MD5_memset ((POINTER)x, 0, sizeof (x));
}

/* Encodes input (UINT4) into output (unsigned char). Assumes len is
  a multiple of 4.
 */
static void Encode (output, input, len)
unsigned char *output;
UINT4 *input;
unsigned int len;
{
  unsigned int i, j;

  for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {
 output[j] = (unsigned char)(input[i] & 0xff);
 output[j+1] = (unsigned char)((input[i] >> 8) & 0xff);
 output[j+2] = (unsigned char)((input[i] >> 16) & 0xff);
 output[j+3] = (unsigned char)((input[i] >> 24) & 0xff);
  }
}

/* Decodes input (unsigned char) into output (UINT4). Assumes len is
  a multiple of 4.
 */
static void Decode (output, input, len)
UINT4 *output;
unsigned char *input;
unsigned int len;
{
  unsigned int i, j;

  for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
 output[i] = ((UINT4)input[j]) | (((UINT4)input[j+1]) << 8) |
   (((UINT4)input[j+2]) << 16) | (((UINT4)input[j+3]) << 24);
}

/* Note: Replace "for loop" with standard memcpy if possible.
 */

static void MD5_memcpy (output, input, len)
POINTER output;
POINTER input;
unsigned int len;
{
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < len; i++)
 output[i] = input[i];
}

/* Note: Replace "for loop" with standard memset if possible.
 */
static void MD5_memset (output, value, len)
POINTER output;
int value;
unsigned int len;
{
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < len; i++)
 ((char *)output)[i] = (char)value;
}
/* MD5C.C - RSA Data Security, Inc., MD5 メッセージダイジェストアルゴリ
ズム */

このソフトウェアのコピーと使用とのライセンスは、このソフトウェアまたは
この関数を参照または記述する全ての場所に "RSA Data Security, Inc.
 MD5 Message-Digest Algorithm" と明記することで与えられる。

このソフトウェアから派生する成果物を作成したり使用する場合でも、その派
生した成果物を参照または記述する全ての場所に "derived from the
 RSA Data Security, Inc. MD5 Message-Digest Algorithm" と明記する
ことで、ライセンスが与えられる。

このソフトウェアの商用利用や、何らかの特別な目的のためのこのソフトウェ
アの適応性について、RSA Data Security, Inc. は何も表明しない。これは
"あるがまま(as is)" で提供され、如何なる保証も含まない。

これらの注意事項は、この文書かつ/またはソフトウェアの如何なる部分のコ
ピーにおいても保持されなければならない。
 */

#include "global.h"
#include "md5.h"

/* MD5Transform ルーチンのための定数
 */

#define S11 7
#define S12 12
#define S13 17
#define S14 22
#define S21 5
#define S22 9
#define S23 14
#define S24 20
#define S31 4
#define S32 11
#define S33 16
#define S34 23
#define S41 6
#define S42 10
#define S43 15
#define S44 21

static void MD5Transform PROTO_LIST ((UINT4 [4], unsigned char [64]));
static void Encode PROTO_LIST
  ((unsigned char *, UINT4 *, unsigned int));
static void Decode PROTO_LIST
  ((UINT4 *, unsigned char *, unsigned int));
static void MD5_memcpy PROTO_LIST ((POINTER, POINTER, unsigned int));
static void MD5_memset PROTO_LIST ((POINTER, int, unsigned int));

static unsigned char PADDING[64] = {
  0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
};

/* F, G, H, I は、基本 MD5 関数である。
 */
#define F(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))
#define G(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))
#define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))
#define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | (~z)))

/* ROTATE_LEFT は x を n ビット左にローテイトする。
 */
#define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) << (n)) | ((x) >> (32-(n))))

/* ラウンド 1, 2, 3, 4 のための変換 FF, GG, HH, II。
   再計算されるのを回避するため、ローテイトは加算から分離されている。
 */
#define FF(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += F ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define GG(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += G ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define HH(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += H ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }
#define II(a, b, c, d, x, s, ac) { \
 (a) += I ((b), (c), (d)) + (x) + (UINT4)(ac); \
 (a) = ROTATE_LEFT ((a), (s)); \
 (a) += (b); \
  }

/* MD5 の初期化。新規コンテキストを書き込み、MD5 の計算を開始する。
 */
void MD5Init (context)
MD5_CTX *context;                                   /* コンテキスト */
{
  context->count[0] = context->count[1] = 0;
  /* マジック初期定数を設定
*/
  context->state[0] = 0x67452301;
  context->state[1] = 0xefcdab89;
  context->state[2] = 0x98badcfe;
  context->state[3] = 0x10325476;
}

/* MD5 ブロック更新操作。新たなメッセージブロックを処理し、コンテキス
   トを更新し、MD5 メッセージダイジェストの計算を継続する。
 */
void MD5Update (context, input, inputLen)
MD5_CTX *context;                                   /* コンテキスト */
unsigned char *input;                               /* 入力バッファ */
unsigned int inputLen;                            /* 入力バッファ長 */
{
  unsigned int i, index, partLen;

  /* バイト数を 64 で割った余りを計算 */
  index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3F);

  /* ビット数を更新 */
  if ((context->count[0] += ((UINT4)inputLen << 3))
   < ((UINT4)inputLen << 3))
 context->count[1]++;
  context->count[1] += ((UINT4)inputLen >> 29);

  partLen = 64 - index;

  /* 可能な限り多く変換
*/
  if (inputLen >= partLen) {
 MD5_memcpy
   ((POINTER)&context->buffer[index], (POINTER)input, partLen);
 MD5Transform (context->state, context->buffer);

 for (i = partLen; i + 63 < inputLen; i += 64)
   MD5Transform (context->state, &input[i]);

 index = 0;
  }
  else
 i = 0;

  /* 残りの入力をバッファ */
  MD5_memcpy
 ((POINTER)&context->buffer[index], (POINTER)&input[i],
  inputLen-i);
}

/* MD5 終了。メッセージダイジェストを書き込み、コンテキストをゼロで初
   期化して、MD5 メッセージダイジェストの計算を終了する。
 */
void MD5Final (digest, context)
unsigned char digest[16];                 /* メッセージダイジェスト */
MD5_CTX *context;                                   /* コンテキスト */
{
  unsigned char bits[8];
  unsigned int index, padLen;

  /* ビット数を保存 */
  Encode (bits, context->count, 8);

  /* 64 で割った余りが 56 になるまでパディング
*/
  index = (unsigned int)((context->count[0] >> 3) & 0x3f);
  padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);
  MD5Update (context, PADDING, padLen);

  /* (パディングする前の)長さを追加 */
  MD5Update (context, bits, 8);

  /* digest に state を保存 */
  Encode (digest, context->state, 16);

  /* 機密情報をゼロ埋めする
*/
  MD5_memset ((POINTER)context, 0, sizeof (*context));
}

/* MD5 基本変換。block に基いて state を変換
 */
static void MD5Transform (state, block)
UINT4 state[4];
unsigned char block[64];
{
  UINT4 a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], x[16];

  Decode (x, block, 64);

  /* ラウンド 1 */
  FF (a, b, c, d, x[ 0], S11, 0xd76aa478); /* 1 */
  FF (d, a, b, c, x[ 1], S12, 0xe8c7b756); /* 2 */
  FF (c, d, a, b, x[ 2], S13, 0x242070db); /* 3 */
  FF (b, c, d, a, x[ 3], S14, 0xc1bdceee); /* 4 */
  FF (a, b, c, d, x[ 4], S11, 0xf57c0faf); /* 5 */
  FF (d, a, b, c, x[ 5], S12, 0x4787c62a); /* 6 */
  FF (c, d, a, b, x[ 6], S13, 0xa8304613); /* 7 */
  FF (b, c, d, a, x[ 7], S14, 0xfd469501); /* 8 */
  FF (a, b, c, d, x[ 8], S11, 0x698098d8); /* 9 */
  FF (d, a, b, c, x[ 9], S12, 0x8b44f7af); /* 10 */
  FF (c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1); /* 11 */
  FF (b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7be); /* 12 */
  FF (a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122); /* 13 */
  FF (d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193); /* 14 */
  FF (c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438e); /* 15 */
  FF (b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821); /* 16 */

 /* ラウンド 2 */
  GG (a, b, c, d, x[ 1], S21, 0xf61e2562); /* 17 */
  GG (d, a, b, c, x[ 6], S22, 0xc040b340); /* 18 */
  GG (c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51); /* 19 */
  GG (b, c, d, a, x[ 0], S24, 0xe9b6c7aa); /* 20 */
  GG (a, b, c, d, x[ 5], S21, 0xd62f105d); /* 21 */
  GG (d, a, b, c, x[10], S22,  0x2441453); /* 22 */
  GG (c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681); /* 23 */
  GG (b, c, d, a, x[ 4], S24, 0xe7d3fbc8); /* 24 */
  GG (a, b, c, d, x[ 9], S21, 0x21e1cde6); /* 25 */
  GG (d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6); /* 26 */
  GG (c, d, a, b, x[ 3], S23, 0xf4d50d87); /* 27 */
  GG (b, c, d, a, x[ 8], S24, 0x455a14ed); /* 28 */
  GG (a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905); /* 29 */
  GG (d, a, b, c, x[ 2], S22, 0xfcefa3f8); /* 30 */
  GG (c, d, a, b, x[ 7], S23, 0x676f02d9); /* 31 */
  GG (b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8a); /* 32 */

  /* ラウンド 3 */
  HH (a, b, c, d, x[ 5], S31, 0xfffa3942); /* 33 */
  HH (d, a, b, c, x[ 8], S32, 0x8771f681); /* 34 */
  HH (c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122); /* 35 */
  HH (b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380c); /* 36 */
  HH (a, b, c, d, x[ 1], S31, 0xa4beea44); /* 37 */
  HH (d, a, b, c, x[ 4], S32, 0x4bdecfa9); /* 38 */
  HH (c, d, a, b, x[ 7], S33, 0xf6bb4b60); /* 39 */
  HH (b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70); /* 40 */
  HH (a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6); /* 41 */
  HH (d, a, b, c, x[ 0], S32, 0xeaa127fa); /* 42 */
  HH (c, d, a, b, x[ 3], S33, 0xd4ef3085); /* 43 */
  HH (b, c, d, a, x[ 6], S34,  0x4881d05); /* 44 */
  HH (a, b, c, d, x[ 9], S31, 0xd9d4d039); /* 45 */
  HH (d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5); /* 46 */
  HH (c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8); /* 47 */
  HH (b, c, d, a, x[ 2], S34, 0xc4ac5665); /* 48 */

  /* ラウンド 4 */
  II (a, b, c, d, x[ 0], S41, 0xf4292244); /* 49 */
  II (d, a, b, c, x[ 7], S42, 0x432aff97); /* 50 */
  II (c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7); /* 51 */
  II (b, c, d, a, x[ 5], S44, 0xfc93a039); /* 52 */
  II (a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3); /* 53 */
  II (d, a, b, c, x[ 3], S42, 0x8f0ccc92); /* 54 */
  II (c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47d); /* 55 */
  II (b, c, d, a, x[ 1], S44, 0x85845dd1); /* 56 */
  II (a, b, c, d, x[ 8], S41, 0x6fa87e4f); /* 57 */
  II (d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0); /* 58 */
  II (c, d, a, b, x[ 6], S43, 0xa3014314); /* 59 */
  II (b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1); /* 60 */
  II (a, b, c, d, x[ 4], S41, 0xf7537e82); /* 61 */
  II (d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235); /* 62 */
  II (c, d, a, b, x[ 2], S43, 0x2ad7d2bb); /* 63 */
  II (b, c, d, a, x[ 9], S44, 0xeb86d391); /* 64 */

  state[0] += a;
  state[1] += b;
  state[2] += c;
  state[3] += d;

  /* 機密情報をゼロ埋めする
*/
  MD5_memset ((POINTER)x, 0, sizeof (x));
}

/* 入力(UINT4)を出力(unsigned char)にエンコード。len は 4 の倍数である
   と仮定する
 */
static void Encode (output, input, len)
unsigned char *output;
UINT4 *input;
unsigned int len;
{
  unsigned int i, j;

  for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4) {
 output[j] = (unsigned char)(input[i] & 0xff);
 output[j+1] = (unsigned char)((input[i] >> 8) & 0xff);
 output[j+2] = (unsigned char)((input[i] >> 16) & 0xff);
 output[j+3] = (unsigned char)((input[i] >> 24) & 0xff);
  }
}

/* 入力(unsigned char)を出力(UINT4)にデコード。len は 4 の倍数であると
   仮定する
 */
static void Decode (output, input, len)
UINT4 *output;
unsigned char *input;
unsigned int len;
{
  unsigned int i, j;

  for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)
 output[i] = ((UINT4)input[j]) | (((UINT4)input[j+1]) << 8) |
   (((UINT4)input[j+2]) << 16) | (((UINT4)input[j+3]) << 24);
}

/* 注意: 可能なら "for ループ" を標準の memcpy に置き換える
 */

static void MD5_memcpy (output, input, len)
POINTER output;
POINTER input;
unsigned int len;
{
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < len; i++)
 output[i] = input[i];
}

/* 注意: 可能なら "for ループ" を標準の memset に置き換える
 */
static void MD5_memset (output, value, len)
POINTER output;
int value;
unsigned int len;
{
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < len; i++)
 ((char *)output)[i] = (char)value;
}

A.4 mddriver.c

/* MDDRIVER.C - test driver for MD2, MD4 and MD5
 */

/* Copyright (C) 1990-2, RSA Data Security, Inc. Created 1990. All
rights reserved.

RSA Data Security, Inc. makes no representations concerning either
the merchantability of this software or the suitability of this
software for any particular purpose. It is provided "as is"
without express or implied warranty of any kind.

These notices must be retained in any copies of any part of this
documentation and/or software.
 */

/* The following makes MD default to MD5 if it has not already been
  defined with C compiler flags.
 */
#ifndef MD
#define MD MD5
#endif

#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include "global.h"
#if MD == 2
#include "md2.h"
#endif
#if MD == 4
#include "md4.h"
#endif
#if MD == 5
#include "md5.h"
#endif

/* Length of test block, number of test blocks.
 */
#define TEST_BLOCK_LEN 1000
#define TEST_BLOCK_COUNT 1000

static void MDString PROTO_LIST ((char *));
static void MDTimeTrial PROTO_LIST ((void));
static void MDTestSuite PROTO_LIST ((void));
static void MDFile PROTO_LIST ((char *));
static void MDFilter PROTO_LIST ((void));
static void MDPrint PROTO_LIST ((unsigned char [16]));

#if MD == 2
#define MD_CTX MD2_CTX
#define MDInit MD2Init
#define MDUpdate MD2Update
#define MDFinal MD2Final
#endif
#if MD == 4
#define MD_CTX MD4_CTX
#define MDInit MD4Init
#define MDUpdate MD4Update
#define MDFinal MD4Final
#endif
#if MD == 5
#define MD_CTX MD5_CTX
#define MDInit MD5Init
#define MDUpdate MD5Update
#define MDFinal MD5Final
#endif

/* Main driver.

Arguments (may be any combination):
  -sstring - digests string
  -t       - runs time trial
  -x       - runs test script
  filename - digests file
  (none)   - digests standard input
 */
int main (argc, argv)
int argc;
char *argv[];
{
  int i;

  if (argc > 1)
 for (i = 1; i < argc; i++)
   if (argv[i][0] == '-' && argv[i][1] == 's')
     MDString (argv[i] + 2);
   else if (strcmp (argv[i], "-t") == 0)
     MDTimeTrial ();
   else if (strcmp (argv[i], "-x") == 0)
     MDTestSuite ();
   else
     MDFile (argv[i]);
  else
 MDFilter ();

  return (0);
}

/* Digests a string and prints the result.
 */
static void MDString (string)
char *string;
{
  MD_CTX context;
  unsigned char digest[16];
  unsigned int len = strlen (string);

  MDInit (&context);
  MDUpdate (&context, string, len);
  MDFinal (digest, &context);

  printf ("MD%d (\"%s\") = ", MD, string);
  MDPrint (digest);
  printf ("\n");
}

/* Measures the time to digest TEST_BLOCK_COUNT TEST_BLOCK_LEN-byte
  blocks.
 */
static void MDTimeTrial ()
{
  MD_CTX context;
  time_t endTime, startTime;
  unsigned char block[TEST_BLOCK_LEN], digest[16];
  unsigned int i;

  printf
 ("MD%d time trial. Digesting %d %d-byte blocks ...", MD,
  TEST_BLOCK_LEN, TEST_BLOCK_COUNT);

  /* Initialize block */
  for (i = 0; i < TEST_BLOCK_LEN; i++)
 block[i] = (unsigned char)(i & 0xff);

  /* Start timer */
  time (&startTime);

  /* Digest blocks */
  MDInit (&context);
  for (i = 0; i < TEST_BLOCK_COUNT; i++)
 MDUpdate (&context, block, TEST_BLOCK_LEN);
  MDFinal (digest, &context);

  /* Stop timer */
  time (&endTime);

  printf (" done\n");
  printf ("Digest = ");
  MDPrint (digest);
  printf ("\nTime = %ld seconds\n", (long)(endTime-startTime));
  printf
 ("Speed = %ld bytes/second\n",
  (long)TEST_BLOCK_LEN * (long)TEST_BLOCK_COUNT/(endTime-startTime));
}

/* Digests a reference suite of strings and prints the results.
 */
static void MDTestSuite ()
{
  printf ("MD%d test suite:\n", MD);

  MDString ("");
  MDString ("a");
  MDString ("abc");
  MDString ("message digest");
  MDString ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz");
  MDString
 ("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789");
  MDString
 ("1234567890123456789012345678901234567890\
1234567890123456789012345678901234567890");
}

/* Digests a file and prints the result.
 */
static void MDFile (filename)
char *filename;
{
  FILE *file;
  MD_CTX context;
  int len;
  unsigned char buffer[1024], digest[16];

  if ((file = fopen (filename, "rb")) == NULL)
 printf ("%s can't be opened\n", filename);

  else {
 MDInit (&context);
 while (len = fread (buffer, 1, 1024, file))
   MDUpdate (&context, buffer, len);
 MDFinal (digest, &context);

 fclose (file);

 printf ("MD%d (%s) = ", MD, filename);
 MDPrint (digest);
 printf ("\n");
  }
}

/* Digests the standard input and prints the result.
 */
static void MDFilter ()
{
  MD_CTX context;
  int len;
  unsigned char buffer[16], digest[16];

  MDInit (&context);
  while (len = fread (buffer, 1, 16, stdin))
 MDUpdate (&context, buffer, len);
  MDFinal (digest, &context);

  MDPrint (digest);
  printf ("\n");
}

/* Prints a message digest in hexadecimal.
 */
static void MDPrint (digest)
unsigned char digest[16];
{
  unsigned int i;

  for (i = 0; i < 16; i++)
 printf ("%02x", digest[i]);
}
/* MDDRIVER.C - MD2, MD4, MD5 のためのテストドライバ
 */

/* Copyright (C) 1990-2, RSA Data Security, Inc. Created 1990. All
rights reserved.

このソフトウェアの商用利用や、何らかの特別な目的のためのこのソフトウェ
アの適応性について、RSA Data Security, Inc. は何も表明しない。これは
"あるがまま(as is)" で提供され、如何なる保証も含まない。

これらの注意事項は、この文書かつ/またはソフトウェアの如何なる部分のコ
ピーにおいても保持されなければならない。
 */

/* 以下は、C コンパイラフラグで MD が定義されていない場合に、そのデフォ
   ルトを MD5 にする
 */
#ifndef MD
#define MD MD5
#endif

#include <stdio.h<
#include <time.h<
#include <string.h<
#include "global.h"
#if MD == 2
#include "md2.h"
#endif
#if MD == 4
#include "md4.h"
#endif
#if MD == 5
#include "md5.h"
#endif

/* テストするブロック長さ、テストするブロック数
 */
#define TEST_BLOCK_LEN 1000
#define TEST_BLOCK_COUNT 1000

static void MDString PROTO_LIST ((char *));
static void MDTimeTrial PROTO_LIST ((void));
static void MDTestSuite PROTO_LIST ((void));
static void MDFile PROTO_LIST ((char *));
static void MDFilter PROTO_LIST ((void));
static void MDPrint PROTO_LIST ((unsigned char [16]));

#if MD == 2
#define MD_CTX MD2_CTX
#define MDInit MD2Init
#define MDUpdate MD2Update
#define MDFinal MD2Final
#endif
#if MD == 4
#define MD_CTX MD4_CTX
#define MDInit MD4Init
#define MDUpdate MD4Update
#define MDFinal MD4Final
#endif
#if MD == 5
#define MD_CTX MD5_CTX
#define MDInit MD5Init
#define MDUpdate MD5Update
#define MDFinal MD5Final
#endif

/* メインドライバ

引数 (任意に組み合わせて良い):
  -sstring - 文字列(string)をダイジェスト化
  -t       - タイムトライアルを実行
  -x       - テストスクリプトを実行
  filename - ファイルをダイジェスト化
  (none)   - 標準入力をダイジェスト化
 */
int main (argc, argv)
int argc;
char *argv[];
{
  int i;

  if (argc > 1)
 for (i = 1; i < argc; i++)
   if (argv[i][0] == '-' && argv[i][1] == 's')
     MDString (argv[i] + 2);
   else if (strcmp (argv[i], "-t") == 0)
     MDTimeTrial ();
   else if (strcmp (argv[i], "-x") == 0)
     MDTestSuite ();
   else
     MDFile (argv[i]);
  else
 MDFilter ();

  return (0);
}

/* 文字列をダイジェスト化し、結果を出力する。
 */
static void MDString (string)
char *string;
{
  MD_CTX context;
  unsigned char digest[16];
  unsigned int len = strlen (string);

  MDInit (&context);
  MDUpdate (&context, string, len);
  MDFinal (digest, &context);

  printf ("MD%d (\"%s\") = ", MD, string);
  MDPrint (digest);
  printf ("\n");
}

/* TEST_BLOCK_LEN バイトのブロックを TEST_BLOCK_COUNT 個だけダイジェス
   ト化するのに要する時間を計測。
 */
static void MDTimeTrial ()
{
  MD_CTX context;
  time_t endTime, startTime;
  unsigned char block[TEST_BLOCK_LEN], digest[16];
  unsigned int i;

  printf
 ("MD%d time trial. Digesting %d %d-byte blocks ...", MD,
  TEST_BLOCK_LEN, TEST_BLOCK_COUNT);

  /* ブロックの初期化 */
  for (i = 0; i < TEST_BLOCK_LEN; i++)
 block[i] = (unsigned char)(i & 0xff);

  /* タイマー開始 */
  time (&startTime);

  /* ブロックをダイジェスト化する */
  MDInit (&context);
  for (i = 0; i < TEST_BLOCK_COUNT; i++)
 MDUpdate (&context, block, TEST_BLOCK_LEN);
  MDFinal (digest, &context);

  /* タイマー停止 */
  time (&endTime);

  printf (" done\n");
  printf ("Digest = ");
  MDPrint (digest);
  printf ("\nTime = %ld seconds\n", (long)(endTime-startTime));
  printf
 ("Speed = %ld bytes/second\n",
  (long)TEST_BLOCK_LEN * (long)TEST_BLOCK_COUNT/(endTime-startTime));
}

/* 参考文字列一式をダイジェスト化し、結果を出力する。
 */
static void MDTestSuite ()
{
  printf ("MD%d test suite:\n", MD);

  MDString ("");
  MDString ("a");
  MDString ("abc");
  MDString ("message digest");
  MDString ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz");
  MDString
 ("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789");
  MDString
 ("1234567890123456789012345678901234567890\
1234567890123456789012345678901234567890");
}

/* ファイルをダイジェスト化し、結果を出力する。
 */
static void MDFile (filename)
char *filename;
{
  FILE *file;
  MD_CTX context;
  int len;
  unsigned char buffer[1024], digest[16];

  if ((file = fopen (filename, "rb")) == NULL)
 printf ("%s can't be opened\n", filename);

  else {
 MDInit (&context);
 while (len = fread (buffer, 1, 1024, file))
   MDUpdate (&context, buffer, len);
 MDFinal (digest, &context);

 fclose (file);

 printf ("MD%d (%s) = ", MD, filename);
 MDPrint (digest);
 printf ("\n");
  }
}

/* 標準入力をダイジェスト化し、結果を出力する。
 */
static void MDFilter ()
{
  MD_CTX context;
  int len;
  unsigned char buffer[16], digest[16];

  MDInit (&context);
  while (len = fread (buffer, 1, 16, stdin))
 MDUpdate (&context, buffer, len);
  MDFinal (digest, &context);

  MDPrint (digest);
  printf ("\n");
}

/* メッセージダイジェストを 16 進数で出力する。
 */
static void MDPrint (digest)
unsigned char digest[16];
{

  unsigned int i;

  for (i = 0; i < 16; i++)
 printf ("%02x", digest[i]);
}

A.5 Test suite A.5 テスト一式

The MD5 test suite (driver option "-x") should print the following results: MD5 のテスト一式(ドライバオプション "-x")の結果は、以下ようになるはずである。

MD5 test suite:
MD5 ("") = d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
MD5 ("a") = 0cc175b9c0f1b6a831c399e269772661
MD5 ("abc") = 900150983cd24fb0d6963f7d28e17f72
MD5 ("message digest") = f96b697d7cb7938d525a2f31aaf161d0
MD5 ("abcdefghijklmnopqrstuvwxyz") = c3fcd3d76192e4007dfb496cca67e13b
MD5 ("ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789") =
d174ab98d277d9f5a5611c2c9f419d9f
MD5 ("123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456
78901234567890") = 57edf4a22be3c955ac49da2e2107b67a

Security Considerations セキュリティ考察

The level of security discussed in this memo is considered to be sufficient for implementing very high security hybrid digital- signature schemes based on MD5 and a public-key cryptosystem. この文書で議論されているセキュリティの水準は、MD5 と公開鍵暗号システムとに基く非常に高いセキュリティの複合型デジタル署名の仕組みを実装するには、十分であると考えられる。

Author's Address 著者の連絡先

Ronald L. Rivest
Massachusetts Institute of Technology
Laboratory for Computer Science
NE43-324
545 Technology Square
Cambridge, MA 02139-1986

Phone: (617) 253-5880
EMail: rivest@theory.lcs.mit.edu