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

   1 //
   2 // System.Security.Cryptography.DES
   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) 2004-2005 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
  33 // References:
  34 // a.   FIPS PUB 46-3: Data Encryption Standard
  35 //      http://csrc.nist.gov/publications/fips/fips46-3/fips46-3.pdf
  36
  37 namespace System.Security.Cryptography {
  38
  39 public abstract class DES : SymmetricAlgorithm {
  40
  41         private const int keySizeByte = 8;
  42
  43         public DES ()
  44         {
  45                 KeySizeValue = 64;
  46                 BlockSizeValue = 64;
  47                 FeedbackSizeValue = 8;
  48
  49                 LegalKeySizesValue = new KeySizes[1];
  50                 LegalKeySizesValue[0] = new KeySizes(64, 64, 0);
  51
  52                 LegalBlockSizesValue = new KeySizes[1];
  53                 LegalBlockSizesValue[0] = new KeySizes(64, 64, 0);
  54         }
  55
  56         public static new DES Create ()
  57         {
  58                 return Create ("System.Security.Cryptography.DES");
  59         }
  60
  61         public static new DES Create (string algo)
  62         {
  63                 return (DES) CryptoConfig.CreateFromName (algo);
  64         }
  65
  66
  67         // Ek(Ek(m)) = m
  68         internal static readonly byte[,] weakKeys = {
  69                 { 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01 },
  70                 { 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x1F, 0x0F, 0x0F, 0x0F, 0x0F },
  71                 { 0xE1, 0xE1, 0xE1, 0xE1, 0xF1, 0xF1, 0xF1, 0xF1 },
  72                 { 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF },
  73         };
  74
  75         // Ek1(Ek2(m)) = m
  76         internal static readonly byte[,] semiWeakKeys = {
  77                 { 0x00, 0x1E, 0x00, 0x1E, 0x00, 0x0E, 0x00, 0x0E }, // map to packed key 011F011F010E010E\r
  78                 { 0x00, 0xE0, 0x00, 0xE0, 0x00, 0xF0, 0x00, 0xF0 }, // map to packed key 01E001E001F101F1\r
  79                 { 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE }, // map to packed key 01FE01FE01FE01FE\r
  80                 { 0x1E, 0x00, 0x1E, 0x00, 0x0E, 0x00, 0x0E, 0x00 }, // map to packed key 1F011F010E010E01\r
  81                 { 0x1E, 0xE0, 0x1E, 0xE0, 0x0E, 0xF0, 0x0E, 0xF0 }, // map to packed key 1FE01FE00EF10EF1\r
  82                 { 0x1E, 0xFE, 0x1E, 0xFE, 0x0E, 0xFE, 0x0E, 0xFE }, // map to packed key 1FFE1FFE0EFE0EFE\r
  83                 { 0xE0, 0x00, 0xE0, 0x00, 0xF0, 0x00, 0xF0, 0x00 }, // map to packed key E001E001F101F101\r
  84                 { 0xE0, 0x1E, 0xE0, 0x1E, 0xF0, 0x0E, 0xF0, 0x0E }, // map to packed key E01FE01FF10EF10E\r
  85                 { 0xE0, 0xFE, 0xE0, 0xFE, 0xF0, 0xFE, 0xF0, 0xFE }, // map to packed key E0FEE0FEF1FEF1FE\r
  86                 { 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00, 0xFE, 0x00 }, // map to packed key FE01FE01FE01FE01\r
  87                 { 0xFE, 0x1E, 0xFE, 0x1E, 0xFE, 0x0E, 0xFE, 0x0E }, // map to packed key FE1FFE1FFE0EFE0E\r
  88                 { 0xFE, 0xE0, 0xFE, 0xE0, 0xFE, 0xF0, 0xFE, 0xF0 }, // map to packed key FEE0FEE0FEF1FEF1\r
  89         };\r
  90
  91         public static bool IsWeakKey (byte[] rgbKey)
  92         {
  93                 if (rgbKey.Length != keySizeByte)
  94                         throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Wrong Key Length"));
  95
  96                 // (fast) pre-check with "weak bytes"
  97                 for (int i=0; i < rgbKey.Length; i++) {
  98                         switch (rgbKey [i] | 0x11) {
  99                                 case 0x11:
 100                                 case 0x1F:
 101                                 case 0xF1:
 102                                 case 0xFF:
 103                                         break;
 104                                 default:
 105                                         return false;
 106                         }
 107                 }
 108
 109                 // compare with known weak keys
 110                 for (int i=0; i < (weakKeys.Length >> 3); i++) {
 111                         int j = 0;
 112                         for (; j < rgbKey.Length; j++) {
 113                                 if ((rgbKey [j] ^ weakKeys [i,j]) > 1)
 114                                         break;
 115                         }
 116                         if (j==8)
 117                                 return true;
 118                 }
 119                 return false;
 120         }
 121
 122         public static bool IsSemiWeakKey (byte[] rgbKey)
 123         {
 124                 if (rgbKey.Length != keySizeByte)
 125                         throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Wrong Key Length"));
 126
 127                 // (fast) pre-check with "weak bytes"
 128                 for (int i=0; i < rgbKey.Length; i++) {
 129                         switch (rgbKey [i] | 0x11) {
 130                                 case 0x11:
 131                                 case 0x1F:
 132                                 case 0xF1:
 133                                 case 0xFF:
 134                                         break;
 135                                 default:
 136                                         return false;
 137                         }
 138                 }
 139
 140                 // compare with known weak keys
 141                 for (int i=0; i < (semiWeakKeys.Length >> 3); i++) {
 142                         int j = 0;
 143                         for (; j < rgbKey.Length; j++) {
 144                                 if ((rgbKey [j] ^ semiWeakKeys [i,j]) > 1)
 145                                         break;
 146                         }
 147                         if (j==8)
 148                                 return true;
 149                 }
 150                 return false;
 151         }
 152
 153         public override byte[] Key {
 154                 get {
 155                         if (KeyValue == null) {
 156                                 // GenerateKey is responsible to return a valid key
 157                                 // e.g. no weak or semi-weak keys
 158                                 GenerateKey ();
 159                         }
 160                         return (byte[]) KeyValue.Clone ();
 161                 }
 162                 set {
 163                         if (value == null)
 164                                 throw new ArgumentNullException ("Key");
 165                         if (value.Length != keySizeByte)
 166                                 throw new ArgumentException (Locale.GetText ("Wrong Key Length"));
 167                         if (IsWeakKey (value))
 168                                 throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Weak Key"));
 169                         if (IsSemiWeakKey (value))
 170                                 throw new CryptographicException (Locale.GetText ("Semi Weak Key"));
 171
 172                         KeyValue = (byte[]) value.Clone ();
 173                 }
 174         }
 175 }
 176
 177 }