crypto/bn/bn_exp.c

   1 /* crypto/bn/bn_exp.c */
   2 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   3  * All rights reserved.
   4  *
   5  * This package is an SSL implementation written
   6  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   7  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   8  *
   9  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  10  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  11  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  12  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  13  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  14  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  15  *
  16  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  17  * the code are not to be removed.
  18  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  19  * as the author of the parts of the library used.
  20  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  21  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  22  *
  23  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  24  * modification, are permitted provided that the following conditions
  25  * are met:
  26  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  28  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  30  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  32  *    must display the following acknowledgement:
  33  *    "This product includes cryptographic software written by
  34  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  35  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  36  *    being used are not cryptographic related :-).
  37  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  38  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  39  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  40  *
  41  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  42  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  43  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  44  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  45  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  46  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  47  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  48  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  49  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  50  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  51  * SUCH DAMAGE.
  52  *
  53  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  54  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  55  * copied and put under another distribution licence
  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58
  59 #include <stdio.h>
  60 #include "cryptlib.h"
  61 #include "bn_lcl.h"
  62 #ifdef ATALLA
  63 # include <alloca.h>
  64 # include <atasi.h>
  65 # include <assert.h>
  66 # include <dlfcn.h>
  67 #endif
  68
  69
  70 #define TABLE_SIZE      16
  71
  72 /* slow but works */
  73 int BN_mod_mul(BIGNUM *ret, BIGNUM *a, BIGNUM *b, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx)
  74         {
  75         BIGNUM *t;
  76         int r=0;
  77
  78         bn_check_top(a);
  79         bn_check_top(b);
  80         bn_check_top(m);
  81
  82         BN_CTX_start(ctx);
  83         if ((t = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) goto err;
  84         if (a == b)
  85                 { if (!BN_sqr(t,a,ctx)) goto err; }
  86         else
  87                 { if (!BN_mul(t,a,b,ctx)) goto err; }
  88         if (!BN_mod(ret,t,m,ctx)) goto err;
  89         r=1;
  90 err:
  91         BN_CTX_end(ctx);
  92         return(r);
  93         }
  94
  95
  96 /* this one works - simple but works */
  97 int BN_exp(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *p, BN_CTX *ctx)
  98         {
  99         int i,bits,ret=0;
 100         BIGNUM *v,*rr;
 101
 102         BN_CTX_start(ctx);
 103         if ((r == a) || (r == p))
 104                 rr = BN_CTX_get(ctx);
 105         else
 106                 rr = r;
 107         if ((v = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) goto err;
 108
 109         if (BN_copy(v,a) == NULL) goto err;
 110         bits=BN_num_bits(p);
 111
 112         if (BN_is_odd(p))
 113                 { if (BN_copy(rr,a) == NULL) goto err; }
 114         else    { if (!BN_one(rr)) goto err; }
 115
 116         for (i=1; i<bits; i++)
 117                 {
 118                 if (!BN_sqr(v,v,ctx)) goto err;
 119                 if (BN_is_bit_set(p,i))
 120                         {
 121                         if (!BN_mul(rr,rr,v,ctx)) goto err;
 122                         }
 123                 }
 124         ret=1;
 125 err:
 126         if (r != rr) BN_copy(r,rr);
 127         BN_CTX_end(ctx);
 128         return(ret);
 129         }
 130
 131
 132 #ifdef ATALLA
 133
 134 /*
 135  * This routine will dynamically check for the existance of an Atalla AXL-200
 136  * SSL accelerator module.  If one is found, the variable
 137  * asi_accelerator_present is set to 1 and the function pointers
 138  * ptr_ASI_xxxxxx above will be initialized to corresponding ASI API calls.
 139  */
 140 typedef int tfnASI_GetPerformanceStatistics(int reset_flag,
 141                                             unsigned int *ret_buf);
 142 typedef int tfnASI_GetHardwareConfig(long card_num, unsigned int *ret_buf);
 143 typedef int tfnASI_RSAPrivateKeyOpFn(RSAPrivateKey * rsaKey,
 144                                      unsigned char *output,
 145                                      unsigned char *input,
 146                                      unsigned int modulus_len);
 147
 148 static tfnASI_GetHardwareConfig *ptr_ASI_GetHardwareConfig;
 149 static tfnASI_RSAPrivateKeyOpFn *ptr_ASI_RSAPrivateKeyOpFn;
 150 static tfnASI_GetPerformanceStatistics *ptr_ASI_GetPerformanceStatistics;
 151 static int asi_accelerator_present;
 152 static int tried_atalla;
 153
 154 void atalla_initialize_accelerator_handle(void)
 155         {
 156         void *dl_handle;
 157         int status;
 158         unsigned int config_buf[1024];
 159         static int tested;
 160
 161         if(tested)
 162                 return;
 163
 164         tested=1;
 165
 166         bzero((void *)config_buf, 1024);
 167
 168         /*
 169          * Check to see if the library is present on the system
 170          */
 171         dl_handle = dlopen("atasi.so", RTLD_NOW);
 172         if (dl_handle == (void *) NULL)
 173                 {
 174 /*              printf("atasi.so library is not present on the system\n");
 175                 printf("No HW acceleration available\n");*/
 176                 return;
 177                 }
 178
 179         /*
 180          * The library is present.  Now we'll check to insure that the
 181          * LDM is up and running. First we'll get the address of the
 182          * function in the atasi library that we need to see if the
 183          * LDM is operating.
 184          */
 185
 186         ptr_ASI_GetHardwareConfig =
 187           (tfnASI_GetHardwareConfig *)dlsym(dl_handle,"ASI_GetHardwareConfig");
 188
 189         if (ptr_ASI_GetHardwareConfig)
 190                 {
 191                 /*
 192                  * We found the call, now we'll get our config
 193                  * status.  If we get a non 0 result, the LDM is not
 194                  * running and we cannot use the Atalla ASI *
 195                  * library.
 196                  */
 197                 status = (*ptr_ASI_GetHardwareConfig)(0L, config_buf);
 198                 if (status != 0)
 199                         {
 200                         printf("atasi.so library is present but not initialized\n");
 201                         printf("No HW acceleration available\n");
 202                         return;
 203                         }
 204                 }
 205         else
 206                 {
 207 /*              printf("We found the library, but not the function. Very Strange!\n");*/
 208                 return ;
 209                 }
 210
 211         /*
 212          * It looks like we have acceleration capabilities.  Load up the
 213          * pointers to our ASI API calls.
 214          */
 215         ptr_ASI_RSAPrivateKeyOpFn=
 216           (tfnASI_RSAPrivateKeyOpFn *)dlsym(dl_handle, "ASI_RSAPrivateKeyOpFn");
 217         if (ptr_ASI_RSAPrivateKeyOpFn == NULL)
 218                 {
 219 /*              printf("We found the library, but no RSA function. Very Strange!\n");*/
 220                 return;
 221                 }
 222
 223         ptr_ASI_GetPerformanceStatistics =
 224           (tfnASI_GetPerformanceStatistics *)dlsym(dl_handle, "ASI_GetPerformanceStatistics");
 225         if (ptr_ASI_GetPerformanceStatistics == NULL)
 226                 {
 227 /*              printf("We found the library, but no stat function. Very Strange!\n");*/
 228                 return;
 229               }
 230
 231         /*
 232          * Indicate that acceleration is available
 233          */
 234         asi_accelerator_present = 1;
 235
 236 /*      printf("This system has acceleration!\n");*/
 237
 238         return;
 239         }
 240
 241 /* make sure this only gets called once when bn_mod_exp calls bn_mod_exp_mont */
 242 int BN_mod_exp_atalla(BIGNUM *r, BIGNUM *a, const BIGNUM *p, const BIGNUM *m)
 243         {
 244         unsigned char *abin;
 245         unsigned char *pbin;
 246         unsigned char *mbin;
 247         unsigned char *rbin;
 248         int an,pn,mn,ret;
 249         RSAPrivateKey keydata;
 250
 251         atalla_initialize_accelerator_handle();
 252         if(!asi_accelerator_present)
 253                 return 0;
 254
 255
 256 /* We should be able to run without size testing */
 257 # define ASIZE  128
 258         an=BN_num_bytes(a);
 259         pn=BN_num_bytes(p);
 260         mn=BN_num_bytes(m);
 261
 262         if(an <= ASIZE && pn <= ASIZE && mn <= ASIZE)
 263             {
 264             int size=mn;
 265
 266             assert(an <= mn);
 267             abin=alloca(size);
 268             memset(abin,'\0',mn);
 269             BN_bn2bin(a,abin+size-an);
 270
 271             pbin=alloca(pn);
 272             BN_bn2bin(p,pbin);
 273
 274             mbin=alloca(size);
 275             memset(mbin,'\0',mn);
 276             BN_bn2bin(m,mbin+size-mn);
 277
 278             rbin=alloca(size);
 279
 280             memset(&keydata,'\0',sizeof keydata);
 281             keydata.privateExponent.data=pbin;
 282             keydata.privateExponent.len=pn;
 283             keydata.modulus.data=mbin;
 284             keydata.modulus.len=size;
 285
 286             ret=(*ptr_ASI_RSAPrivateKeyOpFn)(&keydata,rbin,abin,keydata.modulus.len);
 287 /*fprintf(stderr,"!%s\n",BN_bn2hex(a));*/
 288             if(!ret)
 289                 {
 290                 BN_bin2bn(rbin,keydata.modulus.len,r);
 291 /*fprintf(stderr,"?%s\n",BN_bn2hex(r));*/
 292                 return 1;
 293                 }
 294             }
 295         return 0;
 296         }
 297 #endif /* def ATALLA */
 298
 299
 300 int BN_mod_exp(BIGNUM *r, BIGNUM *a, const BIGNUM *p, const BIGNUM *m,
 301                BN_CTX *ctx)
 302         {
 303         int ret;
 304
 305         bn_check_top(a);
 306         bn_check_top(p);
 307         bn_check_top(m);
 308
 309 #ifdef ATALLA
 310         if(BN_mod_exp_atalla(r,a,p,m))
 311             return 1;
 312 /* If it fails, try the other methods (but don't try atalla again) */
 313         tried_atalla=1;
 314 #endif
 315
 316 #ifdef MONT_MUL_MOD
 317         /* I have finally been able to take out this pre-condition of
 318          * the top bit being set.  It was caused by an error in BN_div
 319          * with negatives.  There was also another problem when for a^b%m
 320          * a >= m.  eay 07-May-97 */
 321 /*      if ((m->d[m->top-1]&BN_TBIT) && BN_is_odd(m)) */
 322
 323         if (BN_is_odd(m))
 324                 {
 325                 if (a->top == 1)
 326                         {
 327                         BN_ULONG A = a->d[0];
 328                         ret=BN_mod_exp_mont_word(r,A,p,m,ctx,NULL);
 329                         }
 330                 else
 331                         ret=BN_mod_exp_mont(r,a,p,m,ctx,NULL);
 332                 }
 333         else
 334 #endif
 335 #ifdef RECP_MUL_MOD
 336                 { ret=BN_mod_exp_recp(r,a,p,m,ctx); }
 337 #else
 338                 { ret=BN_mod_exp_simple(r,a,p,m,ctx); }
 339 #endif
 340
 341 #ifdef ATALLA
 342         tried_atalla=0;
 343 #endif
 344
 345         return(ret);
 346         }
 347
 348
 349 int BN_mod_exp_recp(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
 350                     const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx)
 351         {
 352         int i,j,bits,ret=0,wstart,wend,window,wvalue;
 353         int start=1,ts=0;
 354         BIGNUM *aa;
 355         BIGNUM val[TABLE_SIZE];
 356         BN_RECP_CTX recp;
 357
 358         bits=BN_num_bits(p);
 359
 360         if (bits == 0)
 361                 {
 362                 BN_one(r);
 363                 return(1);
 364                 }
 365
 366         BN_CTX_start(ctx);
 367         if ((aa = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) goto err;
 368
 369         BN_RECP_CTX_init(&recp);
 370         if (BN_RECP_CTX_set(&recp,m,ctx) <= 0) goto err;
 371
 372         BN_init(&(val[0]));
 373         ts=1;
 374
 375         if (!BN_mod(&(val[0]),a,m,ctx)) goto err;               /* 1 */
 376         if (!BN_mod_mul_reciprocal(aa,&(val[0]),&(val[0]),&recp,ctx))
 377                 goto err;                               /* 2 */
 378
 379         if (bits <= 17) /* This is probably 3 or 0x10001, so just do singles */
 380                 window=1;
 381         else if (bits >= 256)
 382                 window=5;       /* max size of window */
 383         else if (bits >= 128)
 384                 window=4;
 385         else
 386                 window=3;
 387
 388         j=1<<(window-1);
 389         for (i=1; i<j; i++)
 390                 {
 391                 BN_init(&val[i]);
 392                 if (!BN_mod_mul_reciprocal(&(val[i]),&(val[i-1]),aa,&recp,ctx))
 393                         goto err;
 394                 }
 395         ts=i;
 396
 397         start=1;        /* This is used to avoid multiplication etc
 398                          * when there is only the value '1' in the
 399                          * buffer. */
 400         wvalue=0;       /* The 'value' of the window */
 401         wstart=bits-1;  /* The top bit of the window */
 402         wend=0;         /* The bottom bit of the window */
 403
 404         if (!BN_one(r)) goto err;
 405
 406         for (;;)
 407                 {
 408                 if (BN_is_bit_set(p,wstart) == 0)
 409                         {
 410                         if (!start)
 411                                 if (!BN_mod_mul_reciprocal(r,r,r,&recp,ctx))
 412                                 goto err;
 413                         if (wstart == 0) break;
 414                         wstart--;
 415                         continue;
 416                         }
 417                 /* We now have wstart on a 'set' bit, we now need to work out
 418                  * how bit a window to do.  To do this we need to scan
 419                  * forward until the last set bit before the end of the
 420                  * window */
 421                 j=wstart;
 422                 wvalue=1;
 423                 wend=0;
 424                 for (i=1; i<window; i++)
 425                         {
 426                         if (wstart-i < 0) break;
 427                         if (BN_is_bit_set(p,wstart-i))
 428                                 {
 429                                 wvalue<<=(i-wend);
 430                                 wvalue|=1;
 431                                 wend=i;
 432                                 }
 433                         }
 434
 435                 /* wend is the size of the current window */
 436                 j=wend+1;
 437                 /* add the 'bytes above' */
 438                 if (!start)
 439                         for (i=0; i<j; i++)
 440                                 {
 441                                 if (!BN_mod_mul_reciprocal(r,r,r,&recp,ctx))
 442                                         goto err;
 443                                 }
 444
 445                 /* wvalue will be an odd number < 2^window */
 446                 if (!BN_mod_mul_reciprocal(r,r,&(val[wvalue>>1]),&recp,ctx))
 447                         goto err;
 448
 449                 /* move the 'window' down further */
 450                 wstart-=wend+1;
 451                 wvalue=0;
 452                 start=0;
 453                 if (wstart < 0) break;
 454                 }
 455         ret=1;
 456 err:
 457         BN_CTX_end(ctx);
 458         for (i=0; i<ts; i++)
 459                 BN_clear_free(&(val[i]));
 460         BN_RECP_CTX_free(&recp);
 461         return(ret);
 462         }
 463
 464
 465 int BN_mod_exp_mont(BIGNUM *rr, BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
 466                     const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *in_mont)
 467         {
 468         int i,j,bits,ret=0,wstart,wend,window,wvalue;
 469         int start=1,ts=0;
 470         BIGNUM *d,*r;
 471         BIGNUM *aa;
 472         BIGNUM val[TABLE_SIZE];
 473         BN_MONT_CTX *mont=NULL;
 474
 475         bn_check_top(a);
 476         bn_check_top(p);
 477         bn_check_top(m);
 478
 479 #ifdef ATALLA
 480         if(!tried_atalla && BN_mod_exp_atalla(rr,a,p,m))
 481             return 1;
 482 /* If it fails, try the other methods */
 483 #endif
 484
 485         if (!(m->d[0] & 1))
 486                 {
 487                 BNerr(BN_F_BN_MOD_EXP_MONT,BN_R_CALLED_WITH_EVEN_MODULUS);
 488                 return(0);
 489                 }
 490         bits=BN_num_bits(p);
 491         if (bits == 0)
 492                 {
 493                 BN_one(rr);
 494                 return(1);
 495                 }
 496         BN_CTX_start(ctx);
 497         d = BN_CTX_get(ctx);
 498         r = BN_CTX_get(ctx);
 499         if (d == NULL || r == NULL) goto err;
 500
 501         /* If this is not done, things will break in the montgomery
 502          * part */
 503
 504         if (in_mont != NULL)
 505                 mont=in_mont;
 506         else
 507                 {
 508                 if ((mont=BN_MONT_CTX_new()) == NULL) goto err;
 509                 if (!BN_MONT_CTX_set(mont,m,ctx)) goto err;
 510                 }
 511
 512         BN_init(&val[0]);
 513         ts=1;
 514         if (BN_ucmp(a,m) >= 0)
 515                 {
 516                 if (!BN_mod(&(val[0]),a,m,ctx))
 517                         goto err;
 518                 aa= &(val[0]);
 519                 }
 520         else
 521                 aa=a;
 522         if (!BN_to_montgomery(&(val[0]),aa,mont,ctx)) goto err; /* 1 */
 523         if (!BN_mod_mul_montgomery(d,&(val[0]),&(val[0]),mont,ctx)) goto err; /* 2 */
 524
 525         if (bits <= 20) /* This is probably 3 or 0x10001, so just do singles */
 526                 window=1;
 527         else if (bits >= 256)
 528                 window=5;       /* max size of window */
 529         else if (bits >= 128)
 530                 window=4;
 531         else
 532                 window=3;
 533
 534         j=1<<(window-1);
 535         for (i=1; i<j; i++)
 536                 {
 537                 BN_init(&(val[i]));
 538                 if (!BN_mod_mul_montgomery(&(val[i]),&(val[i-1]),d,mont,ctx))
 539                         goto err;
 540                 }
 541         ts=i;
 542
 543         start=1;        /* This is used to avoid multiplication etc
 544                          * when there is only the value '1' in the
 545                          * buffer. */
 546         wvalue=0;       /* The 'value' of the window */
 547         wstart=bits-1;  /* The top bit of the window */
 548         wend=0;         /* The bottom bit of the window */
 549
 550         if (!BN_to_montgomery(r,BN_value_one(),mont,ctx)) goto err;
 551         for (;;)
 552                 {
 553                 if (BN_is_bit_set(p,wstart) == 0)
 554                         {
 555                         if (!start)
 556                                 {
 557                                 if (!BN_mod_mul_montgomery(r,r,r,mont,ctx))
 558                                 goto err;
 559                                 }
 560                         if (wstart == 0) break;
 561                         wstart--;
 562                         continue;
 563                         }
 564                 /* We now have wstart on a 'set' bit, we now need to work out
 565                  * how bit a window to do.  To do this we need to scan
 566                  * forward until the last set bit before the end of the
 567                  * window */
 568                 j=wstart;
 569                 wvalue=1;
 570                 wend=0;
 571                 for (i=1; i<window; i++)
 572                         {
 573                         if (wstart-i < 0) break;
 574                         if (BN_is_bit_set(p,wstart-i))
 575                                 {
 576                                 wvalue<<=(i-wend);
 577                                 wvalue|=1;
 578                                 wend=i;
 579                                 }
 580                         }
 581
 582                 /* wend is the size of the current window */
 583                 j=wend+1;
 584                 /* add the 'bytes above' */
 585                 if (!start)
 586                         for (i=0; i<j; i++)
 587                                 {
 588                                 if (!BN_mod_mul_montgomery(r,r,r,mont,ctx))
 589                                         goto err;
 590                                 }
 591
 592                 /* wvalue will be an odd number < 2^window */
 593                 if (!BN_mod_mul_montgomery(r,r,&(val[wvalue>>1]),mont,ctx))
 594                         goto err;
 595
 596                 /* move the 'window' down further */
 597                 wstart-=wend+1;
 598                 wvalue=0;
 599                 start=0;
 600                 if (wstart < 0) break;
 601                 }
 602         BN_from_montgomery(rr,r,mont,ctx);
 603         ret=1;
 604 err:
 605         if ((in_mont == NULL) && (mont != NULL)) BN_MONT_CTX_free(mont);
 606         BN_CTX_end(ctx);
 607         for (i=0; i<ts; i++)
 608                 BN_clear_free(&(val[i]));
 609         return(ret);
 610         }
 611
 612 int BN_mod_exp_mont_word(BIGNUM *rr, BN_ULONG a, const BIGNUM *p,
 613                          const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *in_mont)
 614 /* if we had BN_mod_exp_mont_2, we could even use windowing in it */
 615         {
 616         int b, bits, ret=0;
 617         BIGNUM *d, *r, *t;
 618         BN_MONT_CTX *mont = NULL;
 619
 620         bn_check_top(p);
 621         bn_check_top(m);
 622
 623         if (!(m->d[0] & 1))
 624                 {
 625                 BNerr(BN_F_BN_MOD_EXP_MONT_WORD,BN_R_CALLED_WITH_EVEN_MODULUS);
 626                 return(0);
 627                 }
 628         bits = BN_num_bits(p);
 629         if (bits == 0)
 630                 {
 631                 BN_one(rr);
 632                 return(1);
 633                 }
 634         BN_CTX_start(ctx);
 635         d = BN_CTX_get(ctx);
 636         r = BN_CTX_get(ctx);
 637         t = BN_CTX_get(ctx);
 638         if (d == NULL || r == NULL || t == NULL) goto err;
 639
 640 #ifdef ATALLA
 641         if (!tried_atalla)
 642                 {
 643                 BN_set_word(t, a);
 644                 if (BN_mod_exp_word_atalla(rr, t, p, m))
 645                         return 1;
 646                 }
 647 /* If it fails, try the other methods */
 648 #endif
 649
 650         if (in_mont != NULL)
 651                 mont=in_mont;
 652         else
 653                 {
 654                 if ((mont = BN_MONT_CTX_new()) == NULL) goto err;
 655                 if (!BN_MONT_CTX_set(mont, m, ctx)) goto err;
 656                 }
 657
 658         if (!BN_to_montgomery(r, BN_value_one(), mont, ctx)) goto err;
 659         for (b = bits-1; b >= 0; b--)
 660                 {
 661                 if (BN_is_bit_set(p, b))
 662                         {
 663                         if (!BN_mul_word(r, a))
 664                                 goto err;
 665                         if (BN_ucmp(r, m) >= 0)
 666                                 {
 667                                 if (!BN_mod(t, r, m, ctx))
 668                                         goto err;
 669                                 { BIGNUM *swap_tmp = r; r = t; t = swap_tmp; }
 670                                 }
 671                         }
 672
 673                 if (b > 0)
 674                         {
 675                         if (!BN_mod_mul_montgomery(r, r, r, mont, ctx))
 676                                 goto err;
 677                         }
 678                 }
 679         BN_from_montgomery(rr, r, mont, ctx);
 680         ret = 1;
 681 err:
 682         if ((in_mont == NULL) && (mont != NULL)) BN_MONT_CTX_free(mont);
 683         BN_CTX_end(ctx);
 684         return(ret);
 685         }
 686
 687
 688 /* The old fallback, simple version :-) */
 689 int BN_mod_exp_simple(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *p, BIGNUM *m,
 690              BN_CTX *ctx)
 691         {
 692         int i,j,bits,ret=0,wstart,wend,window,wvalue,ts=0;
 693         int start=1;
 694         BIGNUM *d;
 695         BIGNUM val[TABLE_SIZE];
 696
 697         bits=BN_num_bits(p);
 698
 699         if (bits == 0)
 700                 {
 701                 BN_one(r);
 702                 return(1);
 703                 }
 704
 705         BN_CTX_start(ctx);
 706         if ((d = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) goto err;
 707
 708         BN_init(&(val[0]));
 709         ts=1;
 710         if (!BN_mod(&(val[0]),a,m,ctx)) goto err;               /* 1 */
 711         if (!BN_mod_mul(d,&(val[0]),&(val[0]),m,ctx))
 712                 goto err;                               /* 2 */
 713
 714         if (bits <= 17) /* This is probably 3 or 0x10001, so just do singles */
 715                 window=1;
 716         else if (bits >= 256)
 717                 window=5;       /* max size of window */
 718         else if (bits >= 128)
 719                 window=4;
 720         else
 721                 window=3;
 722
 723         j=1<<(window-1);
 724         for (i=1; i<j; i++)
 725                 {
 726                 BN_init(&(val[i]));
 727                 if (!BN_mod_mul(&(val[i]),&(val[i-1]),d,m,ctx))
 728                         goto err;
 729                 }
 730         ts=i;
 731
 732         start=1;        /* This is used to avoid multiplication etc
 733                          * when there is only the value '1' in the
 734                          * buffer. */
 735         wvalue=0;       /* The 'value' of the window */
 736         wstart=bits-1;  /* The top bit of the window */
 737         wend=0;         /* The bottom bit of the window */
 738
 739         if (!BN_one(r)) goto err;
 740
 741         for (;;)
 742                 {
 743                 if (BN_is_bit_set(p,wstart) == 0)
 744                         {
 745                         if (!start)
 746                                 if (!BN_mod_mul(r,r,r,m,ctx))
 747                                 goto err;
 748                         if (wstart == 0) break;
 749                         wstart--;
 750                         continue;
 751                         }
 752                 /* We now have wstart on a 'set' bit, we now need to work out
 753                  * how bit a window to do.  To do this we need to scan
 754                  * forward until the last set bit before the end of the
 755                  * window */
 756                 j=wstart;
 757                 wvalue=1;
 758                 wend=0;
 759                 for (i=1; i<window; i++)
 760                         {
 761                         if (wstart-i < 0) break;
 762                         if (BN_is_bit_set(p,wstart-i))
 763                                 {
 764                                 wvalue<<=(i-wend);
 765                                 wvalue|=1;
 766                                 wend=i;
 767                                 }
 768                         }
 769
 770                 /* wend is the size of the current window */
 771                 j=wend+1;
 772                 /* add the 'bytes above' */
 773                 if (!start)
 774                         for (i=0; i<j; i++)
 775                                 {
 776                                 if (!BN_mod_mul(r,r,r,m,ctx))
 777                                         goto err;
 778                                 }
 779
 780                 /* wvalue will be an odd number < 2^window */
 781                 if (!BN_mod_mul(r,r,&(val[wvalue>>1]),m,ctx))
 782                         goto err;
 783
 784                 /* move the 'window' down further */
 785                 wstart-=wend+1;
 786                 wvalue=0;
 787                 start=0;
 788                 if (wstart < 0) break;
 789                 }
 790         ret=1;
 791 err:
 792         BN_CTX_end(ctx);
 793         for (i=0; i<ts; i++)
 794                 BN_clear_free(&(val[i]));
 795         return(ret);
 796         }
 797