mcs/class/corlib/System.Security.Cryptography/DES.cs

   1 //
   2 // System.Security.Cryptography.DES.cs
   3 //
   4 // Author:
   5 //      Sergey Chaban (serge@wildwestsoftware.com)
   6 //      Sebastien Pouliot <sebastien@ximian.com>
   7 //
   8 // Portions (C) 2002 Motus Technologies Inc. (http://www.motus.com)
   9 // Copyright (C) 2004-2006 Novell, Inc (http://www.novell.com)
  10 //
  11 // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
  12 // a copy of this software and associated documentation files (the
  13 // "Software"), to deal in the Software without restriction, including
  14 // without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
  15 // distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
  16 // permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
  17 // the following conditions:
  18 //
  19 // The above copyright notice and this permission notice shall be
  20 // included in all copies or substantial portions of the Software.
  21 //
  22 // THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
  23 // EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
  24 // MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
  25 // NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
  26 // LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
  27 // OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
  28 // WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
  29 //
  30
  31 using System.Globalization;
  32 using System.Runtime.InteropServices;
  33
  34 // References:
  35 // a.   FIPS PUB 46-3: Data Encryption Standard
  36 //      http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips46-3/fips46-3.pdf
  37
  38 namespace System.Security.Cryptography {
  39
  40 [ComVisible (true)]
  41 public abstract class DES : SymmetricAlgorithm {
  42
  43         private const int keySizeByte = 8;
  44
  45         protected DES ()
  46         {
  47                 KeySizeValue = 64;
  48                 BlockSizeValue = 64;
  49                 FeedbackSizeValue = 8;
  50
  51                 LegalKeySizesValue = new KeySizes[1];
  52                 LegalKeySizesValue[0] = new KeySizes(64, 64, 0);
  53
  54                 LegalBlockSizesValue = new KeySizes[1];
  55                 LegalBlockSizesValue[0] = new KeySizes(64, 64, 0);
  56         }
  57
  58         public static new DES Create ()
  59         {
  60                 return Create ("System.Security.Cryptography.DES");
  61         }
  62
  63         public static new DES Create (string algName)
  64         {
  65                 return (DES) CryptoConfig.CreateFromName (algName);
  66         }
  67
  68
  69         // Ek(Ek(m)) = m
  70         internal static readonly byte[,] weakKeys = {
  71                 { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
  72                 { 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x0F, 0x0F, 0x0F, 0x0F },
  73                 { 0xE1, 0xE1, 0xE1, 0xE1, 0xF1, 0xF1, 0xF1, 0xF1 },
  74                 { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF },
  75         };
  76
  77         // Ek1(Ek2(m)) = m
  78         internal static readonly byte[,] semiWeakKeys = {
  79                 { 0x00, 0x1E, 0x00, 0x1E, 0x00, 0x0E, 0x00, 0x0E }, // map to packed key 011F011F010E010E
  80                 { 0x00, 0xE0, 0x00, 0xE0, 0x00, 0xF0, 0x00, 0xF0 }, // map to packed key 01E001E001F101F1
  81                 { 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE }, // map to packed key 01FE01FE01FE01FE
  82                 { 0x1E, 0x00, 0x1E, 0x00, 0x0E, 0x00, 0x0E, 0x00 }, // map to packed key 1F011F010E010E01
  83                 { 0x1E, 0xE0, 0x1E, 0xE0, 0x0E, 0xF0, 0x0E, 0xF0 }, // map to packed key 1FE01FE00EF10EF1
  84                 { 0x1E, 0xFE, 0x1E, 0xFE, 0x0E, 0xFE, 0x0E, 0xFE }, // map to packed key 1FFE1FFE0EFE0EFE
  85                 { 0xE0, 0x00, 0xE0, 0x00, 0xF0, 0x00, 0xF0, 0x00 }, // map to packed key E001E001F101F101
  86                 { 0xE0, 0x1E, 0xE0, 0x1E, 0xF0, 0x0E, 0xF0, 0x0E }, // map to packed key E01FE01FF10EF10E
  87                 { 0xE0, 0xFE, 0xE0, 0xFE, 0xF0, 0xFE, 0xF0, 0xFE }, // map to packed key E0FEE0FEF1FEF1FE
  88                 { 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00 }, // map to packed key FE01FE01FE01FE01
  89                 { 0xFE, 0x1E, 0xFE, 0x1E, 0xFE, 0x0E, 0xFE, 0x0E }, // map to packed key FE1FFE1FFE0EFE0E
  90                 { 0xFE, 0xE0, 0xFE, 0xE0, 0xFE, 0xF0, 0xFE, 0xF0 }, // map to packed key FEE0FEE0FEF1FEF1
  91         };
  92
  93         public static bool IsWeakKey (byte[] rgbKey)
  94         {
  95                 if (rgbKey == null)
  96                         throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Null Key"));
  97                 if (rgbKey.Length != keySizeByte)
  98                         throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Wrong Key Length"));
  99
 100                 // (fast) pre-check with "weak bytes"
 101                 for (int i=0; i < rgbKey.Length; i++) {
 102                         switch (rgbKey [i] | 0x11) {
 103                                 case 0x11:
 104                                 case 0x1F:
 105                                 case 0xF1:
 106                                 case 0xFF:
 107                                         break;
 108                                 default:
 109                                         return false;
 110                         }
 111                 }
 112
 113                 // compare with known weak keys
 114                 for (int i=0; i < (weakKeys.Length >> 3); i++) {
 115                         int j = 0;
 116                         for (; j < rgbKey.Length; j++) {
 117                                 if ((rgbKey [j] ^ weakKeys [i,j]) > 1)
 118                                         break;
 119                         }
 120                         if (j==8)
 121                                 return true;
 122                 }
 123                 return false;
 124         }
 125
 126         public static bool IsSemiWeakKey (byte[] rgbKey)
 127         {
 128                 if (rgbKey == null)
 129                         throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Null Key"));
 130                 if (rgbKey.Length != keySizeByte)
 131                         throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Wrong Key Length"));
 132
 133                 // (fast) pre-check with "weak bytes"
 134                 for (int i=0; i < rgbKey.Length; i++) {
 135                         switch (rgbKey [i] | 0x11) {
 136                                 case 0x11:
 137                                 case 0x1F:
 138                                 case 0xF1:
 139                                 case 0xFF:
 140                                         break;
 141                                 default:
 142                                         return false;
 143                         }
 144                 }
 145
 146                 // compare with known weak keys
 147                 for (int i=0; i < (semiWeakKeys.Length >> 3); i++) {
 148                         int j = 0;
 149                         for (; j < rgbKey.Length; j++) {
 150                                 if ((rgbKey [j] ^ semiWeakKeys [i,j]) > 1)
 151                                         break;
 152                         }
 153                         if (j==8)
 154                                 return true;
 155                 }
 156                 return false;
 157         }
 158
 159         public override byte[] Key {
 160                 get {
 161                         if (KeyValue == null) {
 162                                 // GenerateKey is responsible to return a valid key
 163                                 // e.g. no weak or semi-weak keys
 164                                 GenerateKey ();
 165                         }
 166                         return (byte[]) KeyValue.Clone ();
 167                 }
 168                 set {
 169                         if (value == null)
 170                                 throw new ArgumentNullException ("Key");
 171                         if (value.Length != keySizeByte)
 172                                 throw new ArgumentException (Locale.GetText ("Wrong Key Length"));
 173                         if (IsWeakKey (value))
 174                                 throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Weak Key"));
 175                         if (IsSemiWeakKey (value))
 176                                 throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Semi Weak Key"));
 177
 178                         KeyValue = (byte[]) value.Clone ();
 179                 }
 180         }
 181 }
 182
 183 }
 184