[bcl] Remove more NET_2_0 checks from class libs
[mono.git] / mcs / class / corlib / Test / System.Security.Cryptography / PaddingModeTest.cs
1 //
2 // PaddingModeTest.cs - NUnit Test Cases for PaddingMode
3 //
4 // Author:
5 //      Sebastien Pouliot (sebastien@ximian.com)
6 //
7 // (C) 2003 Motus Technologies Inc. (http://www.motus.com)
8 // Copyright (C) 2004, 2008 Novell, Inc (http://www.novell.com)
9 //
10 // Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining
11 // a copy of this software and associated documentation files (the
12 // "Software"), to deal in the Software without restriction, including
13 // without limitation the rights to use, copy, modify, merge, publish,
14 // distribute, sublicense, and/or sell copies of the Software, and to
15 // permit persons to whom the Software is furnished to do so, subject to
16 // the following conditions:
17 // 
18 // The above copyright notice and this permission notice shall be
19 // included in all copies or substantial portions of the Software.
20 // 
21 // THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND,
22 // EXPRESS OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF
23 // MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND
24 // NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE
25 // LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION
26 // OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING FROM, OUT OF OR IN CONNECTION
27 // WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER DEALINGS IN THE SOFTWARE.
28 //
29
30 using System;
31 using System.Security.Cryptography;
32
33 using NUnit.Framework;
34
35 namespace MonoTests.System.Security.Cryptography {
36
37         [TestFixture]
38         public class PaddingModeTest {
39
40                 private static byte[] key1 = { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef };
41                 private static byte[] key2 = { 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef, 0x01 };
42                 private static byte[] key3 = { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xab, 0xcd, 0xef };
43
44                 public void AssertEquals (string msg, byte[] array1, byte[] array2) 
45                 {
46                         Assert.AreEqual (array1, array2, msg);
47                 }
48
49                 protected byte[] CombineKeys (byte[] key1, byte[] key2, byte[] key3) 
50                 {
51                         int k1l = key1.Length;
52                         int k2l = key2.Length;
53                         int k3l = key3.Length;
54                         byte[] key = new byte [k1l + k2l + k3l];
55                         Array.Copy (key1, 0, key, 0, k1l);
56                         Array.Copy (key2, 0, key, k1l, k2l);
57                         Array.Copy (key3, 0, key, k1l + k2l, k3l);
58                         return key;
59                 }
60
61                 private byte[] Decrypt (SymmetricAlgorithm algo, PaddingMode padding, byte[] data) 
62                 {
63                         algo.IV = new byte [algo.BlockSize >> 3];
64                         algo.Mode = CipherMode.CBC;
65                         algo.Padding = padding;
66                         ICryptoTransform ct = algo.CreateDecryptor ();
67                         return ct.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
68                 }
69
70                 private byte[] Encrypt (SymmetricAlgorithm algo, PaddingMode padding, byte[] data) 
71                 {
72                         algo.IV = new byte [algo.BlockSize >> 3];
73                         algo.Mode = CipherMode.CBC;
74                         algo.Padding = padding;
75                         ICryptoTransform ct = algo.CreateEncryptor ();
76                         return ct.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
77                 }
78
79                 private byte[] GetData (byte size) 
80                 {
81                         byte[] data = new byte [size];
82                         for (byte i=0; i < size; i++) {
83                                 data [i] = i;
84                         }
85                         return data;
86                 }
87
88                 private TripleDES GetTripleDES () 
89                 {
90                         TripleDES tdes = TripleDES.Create ();
91                         tdes.Key = CombineKeys (key1, key2, key3);
92                         return tdes;
93                 }
94
95                 [Test]
96                 [ExpectedException (typeof (CryptographicException))]
97                 public void TripleDESNone_SmallerThanOneBlockSize () 
98                 {
99                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
100                         byte[] data = GetData (7);
101                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.None, data);
102                 }
103
104                 [Test]
105                 public void TripleDESNone_ExactlyOneBlockSize () 
106                 {
107                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
108                         byte[] data = GetData (8);
109                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.None, data);
110                         Assert.AreEqual ("23-61-AC-E6-C5-17-10-51", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESNone_ExactlyOneBlockSize_Encrypt");
111                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.None, encdata);
112                         AssertEquals ("TripleDESNone_ExactlyOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
113                 }
114
115                 [Test]
116                 [ExpectedException (typeof (CryptographicException))]
117                 public void TripleDESNone_MoreThanOneBlockSize () 
118                 {
119                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
120                         byte[] data = GetData (12);
121                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.None, data);
122                 }
123
124                 [Test]
125                 public void TripleDESNone_ExactMultipleBlockSize () 
126                 {
127                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
128                         byte[] data = GetData (48);
129                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.None, data);
130                         // note: encrypted data is truncated to a multiple of block size
131                         Assert.AreEqual ("23-61-AC-E6-C5-17-10-51-BF-AB-79-9C-CD-5E-79-40-16-81-0D-6B-40-E6-B2-E9-86-34-8A-9E-5D-56-DA-D1-0C-8C-76-0A-E1-69-A1-0A-B5-B5-7F-FC-5A-D0-6E-6A", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESNone_ExactMultipleBlockSize_Encrypt");
132                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.None, encdata);
133                         AssertEquals ("TripleDESNone_ExactMultipleBlockSize_Decrypt", GetData (48), decdata);
134                 }
135
136                 [Test]
137                 public void TripleDESPKCS7_SmallerThanOneBlockSize () 
138                 {
139                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
140                         byte[] data = GetData (7);
141                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.PKCS7, data);
142                         Assert.AreEqual ("C6-59-0E-E3-7F-26-92-B0", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESPKCS7_SmallerThanOneBlockSize_Encrypt");
143                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.PKCS7, encdata);
144                         AssertEquals ("TripleDESPKCS7_SmallerThanOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
145                 }
146
147                 [Test]
148                 public void TripleDESPKCS7_ExactlyOneBlockSize () 
149                 {
150                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
151                         byte[] data = GetData (8);
152                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.PKCS7, data);
153                         Assert.AreEqual ("23-61-AC-E6-C5-17-10-51-C0-60-5B-6A-5C-B7-69-62", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESPKCS7_ExactlyOneBlockSize_Encrypt");
154                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.PKCS7, encdata);
155                         AssertEquals ("TripleDESPKCS7_ExactlyOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
156                 }
157
158                 [Test]
159                 public void TripleDESPKCS7_MoreThanOneBlockSize () 
160                 {
161                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
162                         byte[] data = GetData (12);
163                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.PKCS7, data);
164                         Assert.AreEqual ("23-61-AC-E6-C5-17-10-51-D9-CB-92-8C-76-89-35-84", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESPKCS7_MoreThanOneBlockSize_Encrypt");
165                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.PKCS7, encdata);
166                         AssertEquals ("TripleDESPKCS7_MoreThanOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
167                 }
168
169                 [Test]
170                 public void TripleDESPKCS7_ExactMultipleBlockSize () 
171                 {
172                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
173                         byte[] data = GetData (48);
174                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.PKCS7, data);
175                         Assert.AreEqual ("23-61-AC-E6-C5-17-10-51-BF-AB-79-9C-CD-5E-79-40-16-81-0D-6B-40-E6-B2-E9-86-34-8A-9E-5D-56-DA-D1-0C-8C-76-0A-E1-69-A1-0A-B5-B5-7F-FC-5A-D0-6E-6A-73-61-63-1C-58-A2-9C-B3", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESPKCS7_ExactMultipleBlockSize_Encrypt");
176                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.PKCS7, encdata);
177                         AssertEquals ("TripleDESPKCS7_ExactMultipleBlockSize_Decrypt", data, decdata);
178                 }
179                 
180                 [Test]
181                 public void TripleDESZeros_SmallerThanOneBlockSize () 
182                 {
183                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
184                         byte[] data = GetData (7);
185                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.Zeros, data);
186                         Assert.AreEqual ("B8-5C-5B-A5-06-0B-7E-C6", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESZeros_SmallerThanOneBlockSize_Encrypt");
187                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.Zeros, encdata);
188                         Assert.AreEqual ("00-01-02-03-04-05-06-00", BitConverter.ToString (decdata), "TripleDESZeros_SmallerThanOneBlockSize_Decrypt");
189                 }
190
191                 [Test]
192                 public void TripleDESZeros_ExactlyOneBlockSize () 
193                 {
194                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
195                         byte[] data = GetData (8);
196                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.Zeros, data);
197                         Assert.AreEqual ("23-61-AC-E6-C5-17-10-51", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESZeros_ExactlyOneBlockSize_Encrypt");
198                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.Zeros, encdata);
199                         AssertEquals ("TripleDESZeros_ExactlyOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
200                 }
201
202                 [Test]
203                 public void TripleDESZeros_MoreThanOneBlockSize () 
204                 {
205                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
206                         byte[] data = GetData (12);
207                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.Zeros, data);
208                         Assert.AreEqual ("23-61-AC-E6-C5-17-10-51-6E-75-2E-33-12-09-5D-66", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESZeros_MoreThanOneBlockSize_Encrypt");
209                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.Zeros, encdata);
210                         Assert.AreEqual ("00-01-02-03-04-05-06-07-08-09-0A-0B-00-00-00-00", BitConverter.ToString (decdata), "TripleDESZeros_MoreThanOneBlockSize_Decrypt");
211                 }
212
213                 [Test]
214                 public void TripleDESZeros_ExactMultipleBlockSize () 
215                 {
216                         TripleDES tdes = GetTripleDES ();
217                         byte[] data = GetData (48);
218                         byte[] encdata = Encrypt (tdes, PaddingMode.Zeros, data);
219                         Assert.AreEqual ("23-61-AC-E6-C5-17-10-51-BF-AB-79-9C-CD-5E-79-40-16-81-0D-6B-40-E6-B2-E9-86-34-8A-9E-5D-56-DA-D1-0C-8C-76-0A-E1-69-A1-0A-B5-B5-7F-FC-5A-D0-6E-6A", BitConverter.ToString (encdata), "TripleDESZeros_ExactMultipleBlockSize_Encrypt");
220                         byte[] decdata = Decrypt (tdes, PaddingMode.Zeros, encdata);
221                         AssertEquals ("TripleDESZeros_ExactMultipleBlockSize_Decrypt", GetData (48), decdata);
222                 }
223
224                 private Rijndael GetAES () 
225                 {
226                         Rijndael aes = Rijndael.Create ();
227                         aes.Key = CombineKeys (key1, key2, key3);
228                         return aes;
229                 }
230
231                 [Test]
232                 [ExpectedException (typeof (CryptographicException))]
233                 public void RijndaelNone_SmallerThanOneBlockSize () 
234                 {
235                         Rijndael aes = GetAES ();
236                         byte[] data = GetData (8);
237                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.None, data);
238                 }
239
240                 [Test]
241                 public void RijndaelNone_ExactlyOneBlockSize () 
242                 {
243                         Rijndael aes = GetAES ();
244                         byte[] data = GetData (16);
245                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.None, data);
246                         Assert.AreEqual ("79-42-36-2F-D6-DB-F1-0C-87-99-58-06-D5-F6-B0-BB", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelNone_ExactlyOneBlockSize_Encrypt");
247                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.None, encdata);
248                         AssertEquals ("RijndaelNone_ExactlyOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
249                 }
250
251                 [Test]
252                 [ExpectedException (typeof (CryptographicException))]
253                 public void RijndaelNone_MoreThanOneBlockSize () 
254                 {
255                         Rijndael aes = GetAES ();
256                         byte[] data = GetData (20);
257                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.None, data);
258                 }
259
260                 [Test]
261                 public void RijndaelNone_ExactMultipleBlockSize () 
262                 {
263                         Rijndael aes = GetAES ();
264                         byte[] data = GetData (48);
265                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.None, data);
266                         // note: encrypted data is truncated to a multiple of block size
267                         Assert.AreEqual ("79-42-36-2F-D6-DB-F1-0C-87-99-58-06-D5-F6-B0-BB-E1-27-3E-21-5A-BE-D5-12-F4-AF-06-8D-0A-BD-02-64-02-CB-FF-D7-32-19-5E-69-3C-54-C2-8C-A1-D7-72-FF", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelNone_ExactMultipleBlockSize_Encrypt");
268                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.None, encdata);
269                         AssertEquals ("RijndaelNone_ExactMultipleBlockSize_Decrypt", GetData (48), decdata);
270                 }
271
272                 [Test]
273                 public void RijndaelPKCS7_SmallerThanOneBlockSize () 
274                 {
275                         Rijndael aes = GetAES ();
276                         byte[] data = GetData (8);
277                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.PKCS7, data);
278                         Assert.AreEqual ("AB-E0-20-5E-BC-28-A0-B7-A7-56-A3-BF-13-55-13-7E", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelPKCS7_SmallerThanOneBlockSize_Encrypt");
279                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.PKCS7, encdata);
280                         AssertEquals ("RijndaelPKCS7_SmallerThanOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
281                 }
282
283                 [Test]
284                 public void RijndaelPKCS7_ExactlyOneBlockSize () 
285                 {
286                         Rijndael aes = GetAES ();
287                         byte[] data = GetData (16);
288                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.PKCS7, data);
289                         Assert.AreEqual ("79-42-36-2F-D6-DB-F1-0C-87-99-58-06-D5-F6-B0-BB-60-CE-9F-E0-72-3B-D6-D1-A5-F8-33-D8-25-31-7F-D4", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelPKCS7_ExactlyOneBlockSize_Encrypt");
290                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.PKCS7, encdata);
291                         AssertEquals ("RijndaelPKCS7_ExactlyOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
292                 }
293
294                 [Test]
295                 public void RijndaelPKCS7_MoreThanOneBlockSize () 
296                 {
297                         Rijndael aes = GetAES ();
298                         byte[] data = GetData (20);
299                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.PKCS7, data);
300                         Assert.AreEqual ("79-42-36-2F-D6-DB-F1-0C-87-99-58-06-D5-F6-B0-BB-06-3F-D3-51-8D-55-E9-2F-02-4A-4E-F2-91-55-31-83", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelPKCS7_MoreThanOneBlockSize_Encrypt");
301                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.PKCS7, encdata);
302                         AssertEquals ("RijndaelPKCS7_MoreThanOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
303                 }
304
305                 [Test]
306                 public void RijndaelPKCS7_ExactMultipleBlockSize () 
307                 {
308                         Rijndael aes = GetAES ();
309                         byte[] data = GetData (48);
310                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.PKCS7, data);
311                         Assert.AreEqual ("79-42-36-2F-D6-DB-F1-0C-87-99-58-06-D5-F6-B0-BB-E1-27-3E-21-5A-BE-D5-12-F4-AF-06-8D-0A-BD-02-64-02-CB-FF-D7-32-19-5E-69-3C-54-C2-8C-A1-D7-72-FF-37-42-81-21-47-A7-E0-AA-64-A7-8B-65-25-95-AA-54", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelPKCS7_ExactMultipleBlockSize_Encrypt");
312                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.PKCS7, encdata);
313                         AssertEquals ("RijndaelPKCS7_ExactMultipleBlockSize_Decrypt", data, decdata);
314                 }
315                 
316                 [Test]
317                 public void RijndaelZeros_SmallerThanOneBlockSize () 
318                 {
319                         Rijndael aes = GetAES ();
320                         byte[] data = GetData (8);
321                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.Zeros, data);
322                         Assert.AreEqual ("DD-BE-D7-CE-E2-DD-5C-A3-3E-44-A1-76-00-E5-5B-5D", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelZeros_SmallerThanOneBlockSize_Encrypt");
323                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.Zeros, encdata);
324                         Assert.AreEqual ("00-01-02-03-04-05-06-07-00-00-00-00-00-00-00-00", BitConverter.ToString (decdata), "RijndaelZeros_SmallerThanOneBlockSize_Decrypt");
325                 }
326
327                 [Test]
328                 public void RijndaelZeros_ExactlyOneBlockSize () 
329                 {
330                         Rijndael aes = GetAES ();
331                         byte[] data = GetData (16);
332                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.Zeros, data);
333                         Assert.AreEqual ("79-42-36-2F-D6-DB-F1-0C-87-99-58-06-D5-F6-B0-BB", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelZeros_ExactlyOneBlockSize_Encrypt");
334                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.Zeros, encdata);
335                         AssertEquals ("RijndaelZeros_ExactlyOneBlockSize_Decrypt", data, decdata);
336                 }
337
338                 [Test]
339                 public void RijndaelZeros_MoreThanOneBlockSize () 
340                 {
341                         Rijndael aes = GetAES ();
342                         byte[] data = GetData (20);
343                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.Zeros, data);
344                         Assert.AreEqual ("79-42-36-2F-D6-DB-F1-0C-87-99-58-06-D5-F6-B0-BB-04-6C-F7-A5-DE-FF-B4-30-29-7A-0E-04-3B-D4-B8-F2", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelZeros_MoreThanOneBlockSize_Encrypt");
345                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.Zeros, encdata);
346                         Assert.AreEqual ("00-01-02-03-04-05-06-07-08-09-0A-0B-0C-0D-0E-0F-10-11-12-13-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00-00", BitConverter.ToString (decdata), "RijndaelZeros_MoreThanOneBlockSize_Decrypt");
347                 }
348
349                 [Test]
350                 public void RijndaelZeros_ExactMultipleBlockSize () 
351                 {
352                         Rijndael aes = GetAES ();
353                         byte[] data = GetData (48);
354                         byte[] encdata = Encrypt (aes, PaddingMode.Zeros, data);
355                         Assert.AreEqual ("79-42-36-2F-D6-DB-F1-0C-87-99-58-06-D5-F6-B0-BB-E1-27-3E-21-5A-BE-D5-12-F4-AF-06-8D-0A-BD-02-64-02-CB-FF-D7-32-19-5E-69-3C-54-C2-8C-A1-D7-72-FF", BitConverter.ToString (encdata), "RijndaelZeros_ExactMultipleBlockSize_Encrypt");
356                         byte[] decdata = Decrypt (aes, PaddingMode.Zeros, encdata);
357                         AssertEquals ("RijndaelZeros_ExactMultipleBlockSize_Decrypt", GetData (48), decdata);
358                 }
359
360                 // Enum tests
361
362                 [Test]
363                 public void PaddingModeEnum ()
364                 {
365                         Assert.AreEqual (4, (int)PaddingMode.ANSIX923, "ANSIX923");
366                         Assert.AreEqual (5, (int)PaddingMode.ISO10126, "ISO10126");
367                         Assert.AreEqual (1, (int)PaddingMode.None, "None");
368                         Assert.AreEqual (2, (int)PaddingMode.PKCS7, "PKCS7");
369                         Assert.AreEqual (3, (int)PaddingMode.Zeros, "Zeros");
370                 }
371
372                 // SymmetricAlgorithm tests
373
374                 private byte[] GetKey (SymmetricAlgorithm sa) 
375                 {
376                         byte[] key = new byte [sa.KeySize >> 3];
377                         // no weak key this way (DES, TripleDES)
378                         for (byte i=0; i < key.Length; i++)
379                                 key [i] = i;
380                         return key;
381                 }
382
383                 private byte[] GetIV (SymmetricAlgorithm sa)
384                 {
385                         return new byte [sa.BlockSize >> 3];
386                 }
387
388                 private ICryptoTransform GetEncryptor (SymmetricAlgorithm sa, PaddingMode mode) 
389                 {
390                         sa.Mode = CipherMode.ECB; // basic (no) mode
391                         sa.Padding = mode;
392                         return sa.CreateEncryptor (GetKey (sa), GetIV (sa));
393                 }
394
395                 private ICryptoTransform GetDecryptor (SymmetricAlgorithm sa, PaddingMode mode)
396                 {
397                         sa.Mode = CipherMode.ECB; // basic (no) mode
398                         sa.Padding = mode;
399                         return sa.CreateDecryptor (GetKey (sa), GetIV (sa));
400                 }
401
402                 // the best way to verify padding is to:
403                 // a. encrypt data larger than one block with a padding mode "X"
404                 // b. decrypt the data with padding mode "None"
405                 // c. compare the last (padding) bytes with the expected padding
406                 private void ANSIX923_Full (SymmetricAlgorithm sa)
407                 {
408                         int bs = (sa.BlockSize >> 3);
409                         // one full block
410                         byte[] data = new byte [bs]; // in bytes
411                         ICryptoTransform enc = GetEncryptor (sa, PaddingMode.ANSIX923);
412                         byte[] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
413                         // one block of padding is added                        
414                         Assert.AreEqual (data.Length * 2, encdata.Length, "one more block added");
415
416                         ICryptoTransform dec = GetDecryptor (sa, PaddingMode.None);
417                         byte[] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
418                         Assert.AreEqual (encdata.Length, decdata.Length, "no unpadding");
419
420                         int pd = decdata.Length - data.Length;
421                         // now validate padding - ANSI X.923 is all 0 except last byte (length)
422                         for (int i=0; i < bs - 1; i++)
423                                 Assert.AreEqual (0x00, decdata [decdata.Length - pd + i], i.ToString ());
424                         Assert.AreEqual (pd, decdata [decdata.Length - 1], "last byte");
425                 }
426
427                 private void ANSIX923_Partial (SymmetricAlgorithm sa)
428                 {
429                         int bs = (sa.BlockSize >> 3);
430                         // one and an half block
431                         byte[] data = new byte [bs + (bs >> 1)]; // in bytes
432                         ICryptoTransform enc = GetEncryptor (sa, PaddingMode.ANSIX923);
433                         byte[] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
434                         // one block of padding is added                        
435                         Assert.AreEqual (bs * 2, encdata.Length, "one more block added");
436
437                         ICryptoTransform dec = GetDecryptor (sa, PaddingMode.None);
438                         byte[] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
439                         Assert.AreEqual (encdata.Length, decdata.Length, "no unpadding");
440
441                         int pd = decdata.Length - data.Length;
442                         // now validate padding - ANSI X.923 is all 0 except last byte (length)
443                         for (int i = 0; i < pd - 1; i++)
444                                 Assert.AreEqual (0x00, decdata [decdata.Length - pd + i], i.ToString ());
445                         Assert.AreEqual (pd, decdata [decdata.Length - 1], "last byte");
446                 }
447
448                 private void ISO10126_Full (SymmetricAlgorithm sa)
449                 {
450                         int bs = (sa.BlockSize >> 3);
451                         // one full block
452                         byte [] data = new byte [bs]; // in bytes
453                         ICryptoTransform enc = GetEncryptor (sa, PaddingMode.ISO10126);
454                         byte [] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
455                         // one block of padding is added                        
456                         Assert.AreEqual (data.Length * 2, encdata.Length, "one more block added");
457
458                         ICryptoTransform dec = GetDecryptor (sa, PaddingMode.None);
459                         byte [] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
460                         Assert.AreEqual (encdata.Length, decdata.Length, "no unpadding");
461
462                         int pd = decdata.Length - data.Length;
463                         // now validate padding - ISO10126 is all random except last byte (length)
464                         Assert.AreEqual (pd, decdata [decdata.Length - 1], "last byte");
465                 }
466
467                 private void ISO10126_Partial (SymmetricAlgorithm sa)
468                 {
469                         int bs = (sa.BlockSize >> 3);
470                         // one and an half block
471                         byte [] data = new byte [bs + (bs >> 1)]; // in bytes
472                         ICryptoTransform enc = GetEncryptor (sa, PaddingMode.ISO10126);
473                         byte [] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
474                         // one block of padding is added                        
475                         Assert.AreEqual (bs * 2, encdata.Length, "one more block added");
476
477                         ICryptoTransform dec = GetDecryptor (sa, PaddingMode.None);
478                         byte [] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
479                         Assert.AreEqual (encdata.Length, decdata.Length, "no unpadding");
480
481                         int pd = decdata.Length - data.Length;
482                         // now validate padding - ISO10126 is all random except last byte (length)
483                         Assert.AreEqual (pd, decdata [decdata.Length - 1], "last byte");
484                 }
485                 private void PKCS7_Full (SymmetricAlgorithm sa)
486                 {
487                         int bs = (sa.BlockSize >> 3);
488                         // one full block
489                         byte[] data = new byte [bs]; // in bytes
490                         ICryptoTransform enc = GetEncryptor (sa, PaddingMode.PKCS7);
491                         byte[] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
492                         // one block of padding is added                        
493                         Assert.AreEqual (data.Length * 2, encdata.Length, "one more block added");
494
495                         ICryptoTransform dec = GetDecryptor (sa, PaddingMode.None);
496                         byte[] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
497                         Assert.AreEqual (encdata.Length, decdata.Length, "no unpadding");
498
499                         int pd = decdata.Length - data.Length;
500                         // now validate padding - PKCS7 is all padding char
501                         for (int i = 0; i < bs; i++)
502                                 Assert.AreEqual (pd, decdata [decdata.Length - pd + i], i.ToString ());
503                 }
504
505                 private void PKCS7_Partial (SymmetricAlgorithm sa)
506                 {
507                         int bs = (sa.BlockSize >> 3);
508                         // one and an half block
509                         byte[] data = new byte[bs + (bs >> 1)]; // in bytes
510                         ICryptoTransform enc = GetEncryptor (sa, PaddingMode.PKCS7);
511                         byte[] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
512                         // one block of padding is added                        
513                         Assert.AreEqual (bs * 2, encdata.Length, "one more block added");
514
515                         ICryptoTransform dec = GetDecryptor (sa, PaddingMode.None);
516                         byte[] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
517                         Assert.AreEqual (encdata.Length, decdata.Length, "no unpadding");
518
519                         int pd = decdata.Length - data.Length;
520                         // now validate padding - PKCS7 is all padding char
521                         for (int i = 0; i < pd; i++)
522                                 Assert.AreEqual (pd, decdata [decdata.Length - pd + i], i.ToString ());
523                 }
524
525                 private void Zeros_Full (SymmetricAlgorithm sa)
526                 {
527                         int bs = (sa.BlockSize >> 3);
528                         // one full block
529                         byte [] data = new byte [bs]; // in bytes
530                         for (int i = 0; i < data.Length; i++)
531                                 data [i] = 0xFF;
532
533                         ICryptoTransform enc = GetEncryptor (sa, PaddingMode.Zeros);
534                         byte [] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
535                         // NO extra block is used for zero padding
536                         Assert.AreEqual (data.Length, encdata.Length, "no extra block added");
537
538                         ICryptoTransform dec = GetDecryptor (sa, PaddingMode.None);
539                         byte [] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
540                         Assert.AreEqual (encdata.Length, decdata.Length, "no unpadding");
541
542                         // now validate absence of padding
543                         Assert.AreEqual (0xFF, decdata [decdata.Length - 1], "no padding");
544                 }
545
546                 private void Zeros_Partial (SymmetricAlgorithm sa)
547                 {
548                         int bs = (sa.BlockSize >> 3);
549                         // one and an half block
550                         byte [] data = new byte [bs + (bs >> 1)]; // in bytes
551                         for (int i=0; i < data.Length; i++)
552                                 data [i] = 0xFF;
553
554                         ICryptoTransform enc = GetEncryptor (sa, PaddingMode.Zeros);
555                         byte [] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
556                         // one block of padding is added                        
557                         Assert.AreEqual (bs * 2, encdata.Length, "one more block added");
558
559                         ICryptoTransform dec = GetDecryptor (sa, PaddingMode.None);
560                         byte [] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
561                         Assert.AreEqual (encdata.Length, decdata.Length, "no unpadding");
562
563                         int pd = decdata.Length - data.Length;
564                         // now validate padding - Zeros is all 0x00 char
565                         for (int i = 0; i < pd; i++)
566                                 Assert.AreEqual (0x00, decdata [decdata.Length - pd + i], i.ToString ());
567                 }
568                 // ANSI X.923
569
570                 [Test]
571                 public void DES_ANSIX923_Full ()
572                 {
573                         ANSIX923_Full (DES.Create ());
574                 }
575
576                 [Test]
577                 public void DES_ANSIX923_Partial ()
578                 {
579                         ANSIX923_Partial (DES.Create ());
580                 }
581
582                 [Test]
583                 public void RC2_ANSIX923_Full ()
584                 {
585                         ANSIX923_Full (RC2.Create ());
586                 }
587
588                 [Test]
589                 public void RC2_ANSIX923_Partial ()
590                 {
591                         ANSIX923_Partial (RC2.Create ());
592                 }
593
594                 [Test]
595                 public void Rijndael_ANSIX923_Full () 
596                 {
597                         ANSIX923_Full (Rijndael.Create ());
598                 }
599
600                 [Test]
601                 public void Rijndael_ANSIX923_Partial ()
602                 {
603                         ANSIX923_Partial (Rijndael.Create ());
604                 }
605
606                 [Test]
607                 public void TripleDES_ANSIX923_Full ()
608                 {
609                         ANSIX923_Full (TripleDES.Create ());
610                 }
611
612                 [Test]
613                 public void TripleDES_ANSIX923_Partial ()
614                 {
615                         ANSIX923_Partial (TripleDES.Create ());
616                 }
617
618                 // ISO 10126
619
620                 [Test]
621                 public void DES_ISO10126_Full ()
622                 {
623                         ISO10126_Full (DES.Create ());
624                 }
625
626                 [Test]
627                 public void DES_ISO10126_Partial ()
628                 {
629                         ISO10126_Partial (DES.Create ());
630                 }
631
632                 [Test]
633                 public void RC2_ISO10126_Full ()
634                 {
635                         ISO10126_Full (RC2.Create ());
636                 }
637
638                 [Test]
639                 public void RC2_ISO10126_Partial ()
640                 {
641                         ISO10126_Partial (RC2.Create ());
642                 }
643
644                 [Test]
645                 public void Rijndael_ISO10126_Full ()
646                 {
647                         ISO10126_Full (Rijndael.Create ());
648                 }
649
650                 [Test]
651                 public void Rijndael_ISO10126_Partial ()
652                 {
653                         ISO10126_Partial (Rijndael.Create ());
654                 }
655
656                 [Test]
657                 public void TripleDES_ISO10126_Full ()
658                 {
659                         ISO10126_Full (TripleDES.Create ());
660                 }
661
662                 [Test]
663                 public void TripleDES_ISO10126_Partial ()
664                 {
665                         ISO10126_Partial (TripleDES.Create ());
666                 }
667                 // PKCS #7
668
669                 [Test]
670                 public void DES_PKCS7_Full ()
671                 {
672                         PKCS7_Full (DES.Create ());
673                 }
674
675                 [Test]
676                 public void DES_PKCS7_Partial ()
677                 {
678                         PKCS7_Partial (DES.Create ());
679                 }
680
681                 [Test]
682                 public void RC2_PKCS7_Full ()
683                 {
684                         PKCS7_Full (RC2.Create ());
685                 }
686
687                 [Test]
688                 public void RC2_PKCS7_Partial ()
689                 {
690                         PKCS7_Partial (RC2.Create ());
691                 }
692
693                 [Test]
694                 public void Rijndael_PKCS7_Full ()
695                 {
696                         PKCS7_Full (Rijndael.Create ());
697                 }
698
699                 [Test]
700                 public void Rijndael_PKCS7_Partial ()
701                 {
702                         PKCS7_Partial (Rijndael.Create ());
703                 }
704
705                 [Test]
706                 public void TripleDES_PKCS7_Full ()
707                 {
708                         PKCS7_Full (TripleDES.Create ());
709                 }
710
711                 [Test]
712                 public void TripleDES_PKCS7_Partial ()
713                 {
714                         PKCS7_Partial (TripleDES.Create ());
715                 }
716
717                 // Zeros
718
719                 [Test]
720                 public void DES_Zeros_Full ()
721                 {
722                         Zeros_Full (DES.Create ());
723                 }
724
725                 [Test]
726                 public void DES_Zeros_Partial ()
727                 {
728                         Zeros_Partial (DES.Create ());
729                 }
730
731                 [Test]
732                 public void RC2_Zeros_Full ()
733                 {
734                         Zeros_Full (RC2.Create ());
735                 }
736
737                 [Test]
738                 public void RC2_Zeros_Partial ()
739                 {
740                         Zeros_Partial (RC2.Create ());
741                 }
742
743                 [Test]
744                 public void Rijndael_Zeros_Full ()
745                 {
746                         Zeros_Full (Rijndael.Create ());
747                 }
748
749                 [Test]
750                 public void Rijndael_Zeros_Partial ()
751                 {
752                         Zeros_Partial (Rijndael.Create ());
753                 }
754
755                 [Test]
756                 public void TripleDES_Zeros_Full ()
757                 {
758                         Zeros_Full (TripleDES.Create ());
759                 }
760
761                 [Test]
762                 public void TripleDES_Zeros_Partial ()
763                 {
764                         Zeros_Partial (TripleDES.Create ());
765                 }
766
767                 // Padding mismatches
768
769                 // the best way to test bad padding is to:
770                 // a. encrypt data larger than one block with a padding mode "X"
771                 // b. decrypt the data with padding mode "Y" (different with Y)
772                 // c. check if the "bad" padding was removed correctly
773                 //
774                 // returns (bitmask)
775                 // 1 - length difference
776                 // 2 - original data lost
777                 // 4 - CryptographicException thrown while decryption
778                 private int Mismatch (PaddingMode encrypt, PaddingMode decrypt)
779                 {
780                         SymmetricAlgorithm sa = SymmetricAlgorithm.Create ();
781                         int bs = (sa.BlockSize >> 3);
782                         // one full block
783                         byte [] data = new byte [bs]; // in bytes
784                         ICryptoTransform enc = GetEncryptor (sa, encrypt);
785                         byte [] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
786
787                         int result = 0;
788                         try {
789                                 ICryptoTransform dec = GetDecryptor (sa, decrypt);
790                                 byte [] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
791                                 
792                                 if (data.Length != decdata.Length)
793                                         result += 1;
794
795                                 for (int i=0; i < data.Length; i++) {
796                                         if (data [i] != decdata [i]) {
797                                                 result += 2;
798                                                 break;
799                                         }
800                                 }
801                         }
802                         catch (CryptographicException) {
803                                 result += 4;
804                         }
805                         return result;
806                 }
807                 [Test]
808                 public void ANSIX923_ISO10126 () 
809                 {
810                         Assert.AreEqual (0, Mismatch (PaddingMode.ANSIX923, PaddingMode.ISO10126));
811                 }
812
813                 [Test]
814                 public void ANSIX923_None ()
815                 {
816                         Assert.AreEqual (1, Mismatch (PaddingMode.ANSIX923, PaddingMode.None));
817                 }
818
819                 [Test]
820                 public void ANSIX923_PKCS7 ()
821                 {
822                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.ANSIX923, PaddingMode.PKCS7));
823                 }
824
825                 [Test]
826                 public void ANSIX923_Zeros ()
827                 {
828                         Assert.AreEqual (1, Mismatch (PaddingMode.ANSIX923, PaddingMode.Zeros));
829                 }
830
831                 [Test]
832                 public void ISO10126_ANSIX923 ()
833                 {
834                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.ISO10126, PaddingMode.ANSIX923));
835                 }
836
837                 [Test]
838                 public void ISO10126_None ()
839                 {
840                         Assert.AreEqual (1, Mismatch (PaddingMode.ISO10126, PaddingMode.None));
841                 }
842
843                 [Test]
844                 public void ISO10126_PKCS7 ()
845                 {
846                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.ISO10126, PaddingMode.PKCS7));
847                 }
848
849                 [Test]
850                 public void ISO10126_Zeros ()
851                 {
852                         Assert.AreEqual (1, Mismatch (PaddingMode.ISO10126, PaddingMode.Zeros));
853                 }
854
855                 [Test]
856                 public void None_ANSIX923 ()
857                 {
858                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.None, PaddingMode.ANSIX923));
859                 }
860
861                 [Test]
862                 public void None_ISO10126 ()
863                 {
864                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.None, PaddingMode.ISO10126));
865                 }
866                 [Test]
867                 public void None_PKCS7 ()
868                 {
869                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.None, PaddingMode.PKCS7));
870                 }
871
872                 [Test]
873                 public void None_Zeros ()
874                 {
875                         Assert.AreEqual (0, Mismatch (PaddingMode.None, PaddingMode.Zeros));
876                 }
877                 [Test]
878                 public void PKCS7_ANSIX923 ()
879                 {
880                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.PKCS7, PaddingMode.ANSIX923));
881                 }
882
883                 [Test]
884                 public void PKCS7_ISO10126 ()
885                 {
886                         Assert.AreEqual (0, Mismatch (PaddingMode.PKCS7, PaddingMode.ISO10126));
887                 }
888                 [Test]
889                 public void PKCS7_None ()
890                 {
891                         Assert.AreEqual (1, Mismatch (PaddingMode.PKCS7, PaddingMode.None));
892                 }
893
894                 [Test]
895                 public void PKCS7_Zeros ()
896                 {
897                         Assert.AreEqual (1, Mismatch (PaddingMode.PKCS7, PaddingMode.Zeros));
898                 }
899                 [Test]
900                 public void Zeros_ANSIX923 ()
901                 {
902                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.Zeros, PaddingMode.ANSIX923));
903                 }
904
905                 [Test]
906                 public void Zeros_ISO10126 ()
907                 {
908                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.Zeros, PaddingMode.ISO10126));
909                 }
910                 [Test]
911                 public void Zeros_None ()
912                 {
913                         Assert.AreEqual (0, Mismatch (PaddingMode.Zeros, PaddingMode.None));
914                 }
915
916                 [Test]
917                 public void Zeros_PKCS7 ()
918                 {
919                         Assert.AreEqual (4, Mismatch (PaddingMode.Zeros, PaddingMode.PKCS7));
920                 }
921
922                 // MACTripleDES tests
923                 private string MAC (PaddingMode padding, int length)
924                 {
925                         byte[] key = new byte [24] { 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08, 0x08, 0x07, 0x06, 0x05, 0x04, 0x03, 0x02, 0x01, 0x01, 0x02, 0x03, 0x04, 0x05, 0x06, 0x07, 0x08 };
926                         MACTripleDES mac = new MACTripleDES (key);
927                         mac.Padding = padding;
928                         byte[] data = new byte [length];
929                         byte[] hash = mac.TransformFinalBlock (data, 0, data.Length);
930                         string result = BitConverter.ToString (mac.Hash);
931                         return result;
932                 }
933
934                 // Note: TripleDES block size is 8 bytes
935
936                 [Test]
937                 public void MACTripleDES_ANSIX923 () 
938                 {
939                         Assert.AreEqual ("F6-61-3E-C8-E4-A4-D1-A8", MAC (PaddingMode.ANSIX923, 8), "Full");
940                         Assert.AreEqual ("62-C3-78-B0-27-FC-EB-E0", MAC (PaddingMode.ANSIX923, 4), "Partial");
941                 }
942
943                 [Test]
944                 public void MACTripleDES_ISO10126 ()
945                 {
946                         // ISO 10126 use random in it's padding so we can't use it to get "repeatable" results
947                         // (i.e. each call will get different result). This isn't a padding to use for MACing!!!
948                         Assert.AreEqual (23, MAC (PaddingMode.ISO10126, 8).Length, "Full");
949                         Assert.AreEqual (23, MAC (PaddingMode.ISO10126, 4).Length, "Partial");
950                 }
951
952                 [Test]
953                 public void MACTripleDES_None ()
954                 {
955                         Assert.AreEqual ("46-34-5C-8E-EB-DC-74-5C", MAC (PaddingMode.None, 8), "Full");
956                 }
957
958                 [Test]
959                 [ExpectedException (typeof (CryptographicException))]
960                 public void MACTripleDES_None_Partial ()
961                 {
962                         // Illegal - must be a multiple of block size
963                         MAC (PaddingMode.None, 4);
964                 }
965
966                 [Test]
967                 public void MACTripleDES_PKCS7 ()
968                 {
969                         Assert.AreEqual ("17-71-9F-D5-0B-EF-1D-07", MAC (PaddingMode.PKCS7, 8), "Full");
970                         Assert.AreEqual ("5B-3A-13-6F-3F-6F-13-22", MAC (PaddingMode.PKCS7, 4), "Partial");
971                 }
972
973                 [Test]
974                 public void MACTripleDES_Zeros ()
975                 {
976                         Assert.AreEqual ("46-34-5C-8E-EB-DC-74-5C", MAC (PaddingMode.Zeros, 8));
977                         Assert.AreEqual ("46-34-5C-8E-EB-DC-74-5C", MAC (PaddingMode.Zeros, 4));
978                 }
979
980                 // https://bugzilla.novell.com/show_bug.cgi?id=366623
981
982                 [Test]
983                 public void ANSIX923_366623 ()
984                 {
985                         TripleDES algo = GetTripleDES ();
986                         algo.IV = new byte [algo.BlockSize >> 3];
987                         algo.Mode = CipherMode.ECB;
988                         algo.Padding = PaddingMode.ANSIX923;
989
990                         ICryptoTransform enc = algo.CreateEncryptor ();
991                         byte[] data = new byte [2] { 0xff, 0xff };
992                         byte[] encdata = enc.TransformFinalBlock (data, 0, 2);
993                         ICryptoTransform dec = algo.CreateDecryptor ();
994                         byte[] decdata = dec.TransformFinalBlock (encdata, 0, encdata.Length);
995                         Assert.AreEqual (data, decdata);
996                 }
997         }
998 }