Move zeroing from bn_expand_internal() to bn_expand2() so that it
[openssl.git] / crypto / bn / bn_lib.c
1 /* crypto/bn/bn_lib.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 #ifndef BN_DEBUG
60 # undef NDEBUG /* avoid conflicting definitions */
61 # define NDEBUG
62 #endif
63
64 #include <assert.h>
65 #include <limits.h>
66 #include <stdio.h>
67 #include "cryptlib.h"
68 #include "bn_lcl.h"
69
70 const char *BN_version="Big Number" OPENSSL_VERSION_PTEXT;
71
72 /* For a 32 bit machine
73  * 2 -   4 ==  128
74  * 3 -   8 ==  256
75  * 4 -  16 ==  512
76  * 5 -  32 == 1024
77  * 6 -  64 == 2048
78  * 7 - 128 == 4096
79  * 8 - 256 == 8192
80  */
81 static int bn_limit_bits=0;
82 static int bn_limit_num=8;        /* (1<<bn_limit_bits) */
83 static int bn_limit_bits_low=0;
84 static int bn_limit_num_low=8;    /* (1<<bn_limit_bits_low) */
85 static int bn_limit_bits_high=0;
86 static int bn_limit_num_high=8;   /* (1<<bn_limit_bits_high) */
87 static int bn_limit_bits_mont=0;
88 static int bn_limit_num_mont=8;   /* (1<<bn_limit_bits_mont) */
89
90 void BN_set_params(int mult, int high, int low, int mont)
91         {
92         if (mult >= 0)
93                 {
94                 if (mult > (sizeof(int)*8)-1)
95                         mult=sizeof(int)*8-1;
96                 bn_limit_bits=mult;
97                 bn_limit_num=1<<mult;
98                 }
99         if (high >= 0)
100                 {
101                 if (high > (sizeof(int)*8)-1)
102                         high=sizeof(int)*8-1;
103                 bn_limit_bits_high=high;
104                 bn_limit_num_high=1<<high;
105                 }
106         if (low >= 0)
107                 {
108                 if (low > (sizeof(int)*8)-1)
109                         low=sizeof(int)*8-1;
110                 bn_limit_bits_low=low;
111                 bn_limit_num_low=1<<low;
112                 }
113         if (mont >= 0)
114                 {
115                 if (mont > (sizeof(int)*8)-1)
116                         mont=sizeof(int)*8-1;
117                 bn_limit_bits_mont=mont;
118                 bn_limit_num_mont=1<<mont;
119                 }
120         }
121
122 int BN_get_params(int which)
123         {
124         if      (which == 0) return(bn_limit_bits);
125         else if (which == 1) return(bn_limit_bits_high);
126         else if (which == 2) return(bn_limit_bits_low);
127         else if (which == 3) return(bn_limit_bits_mont);
128         else return(0);
129         }
130
131 const BIGNUM *BN_value_one(void)
132         {
133         static BN_ULONG data_one=1L;
134         static BIGNUM const_one={&data_one,1,1,0};
135
136         return(&const_one);
137         }
138
139 char *BN_options(void)
140         {
141         static int init=0;
142         static char data[16];
143
144         if (!init)
145                 {
146                 init++;
147 #ifdef BN_LLONG
148                 sprintf(data,"bn(%d,%d)",(int)sizeof(BN_ULLONG)*8,
149                         (int)sizeof(BN_ULONG)*8);
150 #else
151                 sprintf(data,"bn(%d,%d)",(int)sizeof(BN_ULONG)*8,
152                         (int)sizeof(BN_ULONG)*8);
153 #endif
154                 }
155         return(data);
156         }
157
158 int BN_num_bits_word(BN_ULONG l)
159         {
160         static const char bits[256]={
161                 0,1,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4,4,4,
162                 5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
163                 6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
164                 6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
165                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
166                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
167                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
168                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
169                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
170                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
171                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
172                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
173                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
174                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
175                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
176                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
177                 };
178
179 #if defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
180         if (l & 0xffffffff00000000L)
181                 {
182                 if (l & 0xffff000000000000L)
183                         {
184                         if (l & 0xff00000000000000L)
185                                 {
186                                 return(bits[(int)(l>>56)]+56);
187                                 }
188                         else    return(bits[(int)(l>>48)]+48);
189                         }
190                 else
191                         {
192                         if (l & 0x0000ff0000000000L)
193                                 {
194                                 return(bits[(int)(l>>40)]+40);
195                                 }
196                         else    return(bits[(int)(l>>32)]+32);
197                         }
198                 }
199         else
200 #else
201 #ifdef SIXTY_FOUR_BIT
202         if (l & 0xffffffff00000000LL)
203                 {
204                 if (l & 0xffff000000000000LL)
205                         {
206                         if (l & 0xff00000000000000LL)
207                                 {
208                                 return(bits[(int)(l>>56)]+56);
209                                 }
210                         else    return(bits[(int)(l>>48)]+48);
211                         }
212                 else
213                         {
214                         if (l & 0x0000ff0000000000LL)
215                                 {
216                                 return(bits[(int)(l>>40)]+40);
217                                 }
218                         else    return(bits[(int)(l>>32)]+32);
219                         }
220                 }
221         else
222 #endif
223 #endif
224                 {
225 #if defined(THIRTY_TWO_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
226                 if (l & 0xffff0000L)
227                         {
228                         if (l & 0xff000000L)
229                                 return(bits[(int)(l>>24L)]+24);
230                         else    return(bits[(int)(l>>16L)]+16);
231                         }
232                 else
233 #endif
234                         {
235 #if defined(SIXTEEN_BIT) || defined(THIRTY_TWO_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
236                         if (l & 0xff00L)
237                                 return(bits[(int)(l>>8)]+8);
238                         else    
239 #endif
240                                 return(bits[(int)(l   )]  );
241                         }
242                 }
243         }
244
245 int BN_num_bits(const BIGNUM *a)
246         {
247         BN_ULONG l;
248         int i;
249
250         bn_check_top(a);
251
252         if (a->top == 0) return(0);
253         l=a->d[a->top-1];
254         assert(l != 0);
255         i=(a->top-1)*BN_BITS2;
256         return(i+BN_num_bits_word(l));
257         }
258
259 void BN_clear_free(BIGNUM *a)
260         {
261         int i;
262
263         if (a == NULL) return;
264         if (a->d != NULL)
265                 {
266                 memset(a->d,0,a->dmax*sizeof(a->d[0]));
267                 if (!(BN_get_flags(a,BN_FLG_STATIC_DATA)))
268                         OPENSSL_free(a->d);
269                 }
270         i=BN_get_flags(a,BN_FLG_MALLOCED);
271         memset(a,0,sizeof(BIGNUM));
272         if (i)
273                 OPENSSL_free(a);
274         }
275
276 void BN_free(BIGNUM *a)
277         {
278         if (a == NULL) return;
279         if ((a->d != NULL) && !(BN_get_flags(a,BN_FLG_STATIC_DATA)))
280                 OPENSSL_free(a->d);
281         a->flags|=BN_FLG_FREE; /* REMOVE? */
282         if (a->flags & BN_FLG_MALLOCED)
283                 OPENSSL_free(a);
284         }
285
286 void BN_init(BIGNUM *a)
287         {
288         memset(a,0,sizeof(BIGNUM));
289         }
290
291 BIGNUM *BN_new(void)
292         {
293         BIGNUM *ret;
294
295         if ((ret=(BIGNUM *)OPENSSL_malloc(sizeof(BIGNUM))) == NULL)
296                 {
297                 BNerr(BN_F_BN_NEW,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
298                 return(NULL);
299                 }
300         ret->flags=BN_FLG_MALLOCED;
301         ret->top=0;
302         ret->neg=0;
303         ret->dmax=0;
304         ret->d=NULL;
305         return(ret);
306         }
307
308 /* This is used both by bn_expand2() and bn_dup_expand() */
309 /* The caller MUST check that words > b->dmax before calling this */
310 static BN_ULONG *bn_expand_internal(const BIGNUM *b, int words)
311         {
312         BN_ULONG *A,*a = NULL;
313         const BN_ULONG *B;
314         int i;
315
316         if (words > (INT_MAX/(4*BN_BITS2)))
317                 {
318                 BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,BN_R_BIGNUM_TOO_LONG);
319                 return NULL;
320                 }
321
322         bn_check_top(b);        
323         if (BN_get_flags(b,BN_FLG_STATIC_DATA))
324                 {
325                 BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,BN_R_EXPAND_ON_STATIC_BIGNUM_DATA);
326                 return(NULL);
327                 }
328         a=A=(BN_ULONG *)OPENSSL_malloc(sizeof(BN_ULONG)*(words+1));
329         if (A == NULL)
330                 {
331                 BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
332                 return(NULL);
333                 }
334 #if 1
335         B=b->d;
336         /* Check if the previous number needs to be copied */
337         if (B != NULL)
338                 {
339                 for (i=b->top>>2; i>0; i--,A+=4,B+=4)
340                         {
341                         /*
342                          * The fact that the loop is unrolled
343                          * 4-wise is a tribute to Intel. It's
344                          * the one that doesn't have enough
345                          * registers to accomodate more data.
346                          * I'd unroll it 8-wise otherwise:-)
347                          *
348                          *              <appro@fy.chalmers.se>
349                          */
350                         BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
351                         a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
352                         A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
353                         }
354                 switch (b->top&3)
355                         {
356                 case 3: A[2]=B[2];
357                 case 2: A[1]=B[1];
358                 case 1: A[0]=B[0];
359                 case 0: /* workaround for ultrix cc: without 'case 0', the optimizer does
360                          * the switch table by doing a=top&3; a--; goto jump_table[a];
361                          * which fails for top== 0 */
362                         ;
363                         }
364                 }
365
366 #else
367         memset(A,0,sizeof(BN_ULONG)*(words+1));
368         memcpy(A,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
369 #endif
370                 
371         return(a);
372         }
373
374 /* This is an internal function that can be used instead of bn_expand2()
375  * when there is a need to copy BIGNUMs instead of only expanding the
376  * data part, while still expanding them.
377  * Especially useful when needing to expand BIGNUMs that are declared
378  * 'const' and should therefore not be changed.
379  * The reason to use this instead of a BN_dup() followed by a bn_expand2()
380  * is memory allocation overhead.  A BN_dup() followed by a bn_expand2()
381  * will allocate new memory for the BIGNUM data twice, and free it once,
382  * while bn_dup_expand() makes sure allocation is made only once.
383  */
384
385 BIGNUM *bn_dup_expand(const BIGNUM *b, int words)
386         {
387         BIGNUM *r = NULL;
388
389         /* This function does not work if
390          *      words <= b->dmax && top < words
391          * because BN_dup() does not preserve 'dmax'!
392          * (But bn_dup_expand() is not used anywhere yet.)
393          */
394         
395         if (words > b->dmax)
396                 {
397                 BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
398
399                 if (a)
400                         {
401                         r = BN_new();
402                         if (r)
403                                 {
404                                 r->top = b->top;
405                                 r->dmax = words;
406                                 r->neg = b->neg;
407                                 r->d = a;
408                                 }
409                         else
410                                 {
411                                 /* r == NULL, BN_new failure */
412                                 OPENSSL_free(a);
413                                 }
414                         }
415                 /* If a == NULL, there was an error in allocation in
416                    bn_expand_internal(), and NULL should be returned */
417                 }
418         else
419                 {
420                 r = BN_dup(b);
421                 }
422
423         return r;
424         }
425
426 /* This is an internal function that should not be used in applications.
427  * It ensures that 'b' has enough room for a 'words' word number
428  * and initialises the unused part of b->d with leading zeros.
429  * It is mostly used by the various BIGNUM routines. If there is an error,
430  * NULL is returned. If not, 'b' is returned. */
431
432 BIGNUM *bn_expand2(BIGNUM *b, int words)
433         {
434         BN_ULONG *A;
435         int i;
436
437         if (words > b->dmax)
438                 {
439                 BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
440
441                 if (a)
442                         {
443                         if (b->d)
444                                 OPENSSL_free(b->d);
445                         b->d=a;
446                         b->dmax=words;
447                         }
448                 else
449                         b = NULL;
450                 }
451         
452         /* NB: bn_wexpand() calls this only if the BIGNUM really has to grow */
453         A = &(b->d[b->top]);
454         for (i=(words - b->top)>>3; i>0; i--,A+=8)
455                 {
456                 A[0]=0; A[1]=0; A[2]=0; A[3]=0;
457                 A[4]=0; A[5]=0; A[6]=0; A[7]=0;
458                 }
459         for (i=(words - b->top)&7; i>0; i--,A++)
460                 A[0]=0;
461         
462         return b;
463         }
464
465 BIGNUM *BN_dup(const BIGNUM *a)
466         {
467         BIGNUM *r, *t;
468
469         if (a == NULL) return NULL;
470
471         bn_check_top(a);
472
473         t = BN_new();
474         if (t == NULL) return(NULL);
475         r = BN_copy(t, a);
476         /* now  r == t || r == NULL */
477         if (r == NULL)
478                 BN_free(t);
479         return r;
480         }
481
482 BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
483         {
484         int i;
485         BN_ULONG *A;
486         const BN_ULONG *B;
487
488         bn_check_top(b);
489
490         if (a == b) return(a);
491         if (bn_wexpand(a,b->top) == NULL) return(NULL);
492
493 #if 1
494         A=a->d;
495         B=b->d;
496         for (i=b->top>>2; i>0; i--,A+=4,B+=4)
497                 {
498                 BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
499                 a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
500                 A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
501                 }
502         switch (b->top&3)
503                 {
504                 case 3: A[2]=B[2];
505                 case 2: A[1]=B[1];
506                 case 1: A[0]=B[0];
507                 case 0: ; /* ultrix cc workaround, see comments in bn_expand_internal */
508                 }
509 #else
510         memcpy(a->d,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
511 #endif
512
513 /*      memset(&(a->d[b->top]),0,sizeof(a->d[0])*(a->max-b->top));*/
514         a->top=b->top;
515         if ((a->top == 0) && (a->d != NULL))
516                 a->d[0]=0;
517         a->neg=b->neg;
518         return(a);
519         }
520
521 void BN_swap(BIGNUM *a, BIGNUM *b)
522         {
523         int flags_old_a, flags_old_b;
524         BN_ULONG *tmp_d;
525         int tmp_top, tmp_dmax, tmp_neg;
526         
527         flags_old_a = a->flags;
528         flags_old_b = b->flags;
529
530         tmp_d = a->d;
531         tmp_top = a->top;
532         tmp_dmax = a->dmax;
533         tmp_neg = a->neg;
534         
535         a->d = b->d;
536         a->top = b->top;
537         a->dmax = b->dmax;
538         a->neg = b->neg;
539         
540         b->d = tmp_d;
541         b->top = tmp_top;
542         b->dmax = tmp_dmax;
543         b->neg = tmp_neg;
544         
545         a->flags = (flags_old_a & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_b & BN_FLG_STATIC_DATA);
546         b->flags = (flags_old_b & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_a & BN_FLG_STATIC_DATA);
547         }
548
549
550 void BN_clear(BIGNUM *a)
551         {
552         if (a->d != NULL)
553                 memset(a->d,0,a->dmax*sizeof(a->d[0]));
554         a->top=0;
555         a->neg=0;
556         }
557
558 BN_ULONG BN_get_word(const BIGNUM *a)
559         {
560         int i,n;
561         BN_ULONG ret=0;
562
563         n=BN_num_bytes(a);
564         if (n > sizeof(BN_ULONG))
565                 return(BN_MASK2);
566         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
567                 {
568 #ifndef SIXTY_FOUR_BIT /* the data item > unsigned long */
569                 ret<<=BN_BITS4; /* stops the compiler complaining */
570                 ret<<=BN_BITS4;
571 #else
572                 ret=0;
573 #endif
574                 ret|=a->d[i];
575                 }
576         return(ret);
577         }
578
579 int BN_set_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
580         {
581         int i,n;
582         if (bn_expand(a,sizeof(BN_ULONG)*8) == NULL) return(0);
583
584         n=sizeof(BN_ULONG)/BN_BYTES;
585         a->neg=0;
586         a->top=0;
587         a->d[0]=(BN_ULONG)w&BN_MASK2;
588         if (a->d[0] != 0) a->top=1;
589         for (i=1; i<n; i++)
590                 {
591                 /* the following is done instead of
592                  * w>>=BN_BITS2 so compilers don't complain
593                  * on builds where sizeof(long) == BN_TYPES */
594 #ifndef SIXTY_FOUR_BIT /* the data item > unsigned long */
595                 w>>=BN_BITS4;
596                 w>>=BN_BITS4;
597 #else
598                 w=0;
599 #endif
600                 a->d[i]=(BN_ULONG)w&BN_MASK2;
601                 if (a->d[i] != 0) a->top=i+1;
602                 }
603         return(1);
604         }
605
606 BIGNUM *BN_bin2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret)
607         {
608         unsigned int i,m;
609         unsigned int n;
610         BN_ULONG l;
611
612         if (ret == NULL) ret=BN_new();
613         if (ret == NULL) return(NULL);
614         l=0;
615         n=len;
616         if (n == 0)
617                 {
618                 ret->top=0;
619                 return(ret);
620                 }
621         if (bn_expand(ret,(int)(n+2)*8) == NULL)
622                 return(NULL);
623         i=((n-1)/BN_BYTES)+1;
624         m=((n-1)%(BN_BYTES));
625         ret->top=i;
626         ret->neg=0;
627         while (n-- > 0)
628                 {
629                 l=(l<<8L)| *(s++);
630                 if (m-- == 0)
631                         {
632                         ret->d[--i]=l;
633                         l=0;
634                         m=BN_BYTES-1;
635                         }
636                 }
637         /* need to call this due to clear byte at top if avoiding
638          * having the top bit set (-ve number) */
639         bn_fix_top(ret);
640         return(ret);
641         }
642
643 /* ignore negative */
644 int BN_bn2bin(const BIGNUM *a, unsigned char *to)
645         {
646         int n,i;
647         BN_ULONG l;
648
649         n=i=BN_num_bytes(a);
650         while (i-- > 0)
651                 {
652                 l=a->d[i/BN_BYTES];
653                 *(to++)=(unsigned char)(l>>(8*(i%BN_BYTES)))&0xff;
654                 }
655         return(n);
656         }
657
658 int BN_ucmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
659         {
660         int i;
661         BN_ULONG t1,t2,*ap,*bp;
662
663         bn_check_top(a);
664         bn_check_top(b);
665
666         i=a->top-b->top;
667         if (i != 0) return(i);
668         ap=a->d;
669         bp=b->d;
670         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
671                 {
672                 t1= ap[i];
673                 t2= bp[i];
674                 if (t1 != t2)
675                         return(t1 > t2?1:-1);
676                 }
677         return(0);
678         }
679
680 int BN_cmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
681         {
682         int i;
683         int gt,lt;
684         BN_ULONG t1,t2;
685
686         if ((a == NULL) || (b == NULL))
687                 {
688                 if (a != NULL)
689                         return(-1);
690                 else if (b != NULL)
691                         return(1);
692                 else
693                         return(0);
694                 }
695
696         bn_check_top(a);
697         bn_check_top(b);
698
699         if (a->neg != b->neg)
700                 {
701                 if (a->neg)
702                         return(-1);
703                 else    return(1);
704                 }
705         if (a->neg == 0)
706                 { gt=1; lt= -1; }
707         else    { gt= -1; lt=1; }
708
709         if (a->top > b->top) return(gt);
710         if (a->top < b->top) return(lt);
711         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
712                 {
713                 t1=a->d[i];
714                 t2=b->d[i];
715                 if (t1 > t2) return(gt);
716                 if (t1 < t2) return(lt);
717                 }
718         return(0);
719         }
720
721 int BN_set_bit(BIGNUM *a, int n)
722         {
723         int i,j,k;
724
725         i=n/BN_BITS2;
726         j=n%BN_BITS2;
727         if (a->top <= i)
728                 {
729                 if (bn_wexpand(a,i+1) == NULL) return(0);
730                 for(k=a->top; k<i+1; k++)
731                         a->d[k]=0;
732                 a->top=i+1;
733                 }
734
735         a->d[i]|=(((BN_ULONG)1)<<j);
736         return(1);
737         }
738
739 int BN_clear_bit(BIGNUM *a, int n)
740         {
741         int i,j;
742
743         i=n/BN_BITS2;
744         j=n%BN_BITS2;
745         if (a->top <= i) return(0);
746
747         a->d[i]&=(~(((BN_ULONG)1)<<j));
748         bn_fix_top(a);
749         return(1);
750         }
751
752 int BN_is_bit_set(const BIGNUM *a, int n)
753         {
754         int i,j;
755
756         if (n < 0) return(0);
757         i=n/BN_BITS2;
758         j=n%BN_BITS2;
759         if (a->top <= i) return(0);
760         return((a->d[i]&(((BN_ULONG)1)<<j))?1:0);
761         }
762
763 int BN_mask_bits(BIGNUM *a, int n)
764         {
765         int b,w;
766
767         w=n/BN_BITS2;
768         b=n%BN_BITS2;
769         if (w >= a->top) return(0);
770         if (b == 0)
771                 a->top=w;
772         else
773                 {
774                 a->top=w+1;
775                 a->d[w]&= ~(BN_MASK2<<b);
776                 }
777         bn_fix_top(a);
778         return(1);
779         }
780
781 int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b, int n)
782         {
783         int i;
784         BN_ULONG aa,bb;
785
786         aa=a[n-1];
787         bb=b[n-1];
788         if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
789         for (i=n-2; i>=0; i--)
790                 {
791                 aa=a[i];
792                 bb=b[i];
793                 if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
794                 }
795         return(0);
796         }
797
798 /* Here follows a specialised variants of bn_cmp_words().  It has the
799    property of performing the operation on arrays of different sizes.
800    The sizes of those arrays is expressed through cl, which is the
801    common length ( basicall, min(len(a),len(b)) ), and dl, which is the
802    delta between the two lengths, calculated as len(a)-len(b).
803    All lengths are the number of BN_ULONGs...  */
804
805 int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
806         int cl, int dl)
807         {
808         int n,i;
809         n = cl-1;
810
811         if (dl < 0)
812                 {
813                 for (i=dl; i<0; i++)
814                         {
815                         if (b[n-i] != 0)
816                                 return -1; /* a < b */
817                         }
818                 }
819         if (dl > 0)
820                 {
821                 for (i=dl; i>0; i--)
822                         {
823                         if (a[n+i] != 0)
824                                 return 1; /* a > b */
825                         }
826                 }
827         return bn_cmp_words(a,b,cl);
828         }