Deprecate unused cruft, and "make update".
[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 /* This stuff appears to be completely unused, so is deprecated */
73 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED
74 /* For a 32 bit machine
75  * 2 -   4 ==  128
76  * 3 -   8 ==  256
77  * 4 -  16 ==  512
78  * 5 -  32 == 1024
79  * 6 -  64 == 2048
80  * 7 - 128 == 4096
81  * 8 - 256 == 8192
82  */
83 static int bn_limit_bits=0;
84 static int bn_limit_num=8;        /* (1<<bn_limit_bits) */
85 static int bn_limit_bits_low=0;
86 static int bn_limit_num_low=8;    /* (1<<bn_limit_bits_low) */
87 static int bn_limit_bits_high=0;
88 static int bn_limit_num_high=8;   /* (1<<bn_limit_bits_high) */
89 static int bn_limit_bits_mont=0;
90 static int bn_limit_num_mont=8;   /* (1<<bn_limit_bits_mont) */
91
92 void BN_set_params(int mult, int high, int low, int mont)
93         {
94         if (mult >= 0)
95                 {
96                 if (mult > (int)(sizeof(int)*8)-1)
97                         mult=sizeof(int)*8-1;
98                 bn_limit_bits=mult;
99                 bn_limit_num=1<<mult;
100                 }
101         if (high >= 0)
102                 {
103                 if (high > (int)(sizeof(int)*8)-1)
104                         high=sizeof(int)*8-1;
105                 bn_limit_bits_high=high;
106                 bn_limit_num_high=1<<high;
107                 }
108         if (low >= 0)
109                 {
110                 if (low > (int)(sizeof(int)*8)-1)
111                         low=sizeof(int)*8-1;
112                 bn_limit_bits_low=low;
113                 bn_limit_num_low=1<<low;
114                 }
115         if (mont >= 0)
116                 {
117                 if (mont > (int)(sizeof(int)*8)-1)
118                         mont=sizeof(int)*8-1;
119                 bn_limit_bits_mont=mont;
120                 bn_limit_num_mont=1<<mont;
121                 }
122         }
123
124 int BN_get_params(int which)
125         {
126         if      (which == 0) return(bn_limit_bits);
127         else if (which == 1) return(bn_limit_bits_high);
128         else if (which == 2) return(bn_limit_bits_low);
129         else if (which == 3) return(bn_limit_bits_mont);
130         else return(0);
131         }
132 #endif
133
134 const BIGNUM *BN_value_one(void)
135         {
136         static BN_ULONG data_one=1L;
137         static BIGNUM const_one={&data_one,1,1,0,BN_FLG_STATIC_DATA};
138
139         return(&const_one);
140         }
141
142 char *BN_options(void)
143         {
144         static int init=0;
145         static char data[16];
146
147         if (!init)
148                 {
149                 init++;
150 #ifdef BN_LLONG
151                 BIO_snprintf(data,sizeof data,"bn(%d,%d)",
152                              (int)sizeof(BN_ULLONG)*8,(int)sizeof(BN_ULONG)*8);
153 #else
154                 BIO_snprintf(data,sizeof data,"bn(%d,%d)",
155                              (int)sizeof(BN_ULONG)*8,(int)sizeof(BN_ULONG)*8);
156 #endif
157                 }
158         return(data);
159         }
160
161 int BN_num_bits_word(BN_ULONG l)
162         {
163         static const char bits[256]={
164                 0,1,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4,4,4,
165                 5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
166                 6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
167                 6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
168                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
169                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
170                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
171                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
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                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
178                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
179                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
180                 };
181
182 #if defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
183         if (l & 0xffffffff00000000L)
184                 {
185                 if (l & 0xffff000000000000L)
186                         {
187                         if (l & 0xff00000000000000L)
188                                 {
189                                 return(bits[(int)(l>>56)]+56);
190                                 }
191                         else    return(bits[(int)(l>>48)]+48);
192                         }
193                 else
194                         {
195                         if (l & 0x0000ff0000000000L)
196                                 {
197                                 return(bits[(int)(l>>40)]+40);
198                                 }
199                         else    return(bits[(int)(l>>32)]+32);
200                         }
201                 }
202         else
203 #else
204 #ifdef SIXTY_FOUR_BIT
205         if (l & 0xffffffff00000000LL)
206                 {
207                 if (l & 0xffff000000000000LL)
208                         {
209                         if (l & 0xff00000000000000LL)
210                                 {
211                                 return(bits[(int)(l>>56)]+56);
212                                 }
213                         else    return(bits[(int)(l>>48)]+48);
214                         }
215                 else
216                         {
217                         if (l & 0x0000ff0000000000LL)
218                                 {
219                                 return(bits[(int)(l>>40)]+40);
220                                 }
221                         else    return(bits[(int)(l>>32)]+32);
222                         }
223                 }
224         else
225 #endif
226 #endif
227                 {
228 #if defined(THIRTY_TWO_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
229                 if (l & 0xffff0000L)
230                         {
231                         if (l & 0xff000000L)
232                                 return(bits[(int)(l>>24L)]+24);
233                         else    return(bits[(int)(l>>16L)]+16);
234                         }
235                 else
236 #endif
237                         {
238 #if defined(SIXTEEN_BIT) || defined(THIRTY_TWO_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
239                         if (l & 0xff00L)
240                                 return(bits[(int)(l>>8)]+8);
241                         else    
242 #endif
243                                 return(bits[(int)(l   )]  );
244                         }
245                 }
246         }
247
248 int BN_num_bits(const BIGNUM *a)
249         {
250         int i = a->top - 1;
251         bn_check_top(a);
252
253         if (BN_is_zero(a)) return 0;
254         return ((i*BN_BITS2) + BN_num_bits_word(a->d[i]));
255         }
256
257 void BN_clear_free(BIGNUM *a)
258         {
259         int i;
260
261         if (a == NULL) return;
262         bn_check_top(a);
263         if (a->d != NULL)
264                 {
265                 OPENSSL_cleanse(a->d,a->dmax*sizeof(a->d[0]));
266                 if (!(BN_get_flags(a,BN_FLG_STATIC_DATA)))
267                         OPENSSL_free(a->d);
268                 }
269         i=BN_get_flags(a,BN_FLG_MALLOCED);
270         OPENSSL_cleanse(a,sizeof(BIGNUM));
271         if (i)
272                 OPENSSL_free(a);
273         }
274
275 void BN_free(BIGNUM *a)
276         {
277         if (a == NULL) return;
278         bn_check_top(a);
279         if ((a->d != NULL) && !(BN_get_flags(a,BN_FLG_STATIC_DATA)))
280                 OPENSSL_free(a->d);
281         if (a->flags & BN_FLG_MALLOCED)
282                 OPENSSL_free(a);
283         else
284                 {
285 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED
286                 a->flags|=BN_FLG_FREE;
287 #endif
288                 a->d = NULL;
289                 }
290         }
291
292 void BN_init(BIGNUM *a)
293         {
294         memset(a,0,sizeof(BIGNUM));
295         bn_check_top(a);
296         }
297
298 BIGNUM *BN_new(void)
299         {
300         BIGNUM *ret;
301
302         if ((ret=(BIGNUM *)OPENSSL_malloc(sizeof(BIGNUM))) == NULL)
303                 {
304                 BNerr(BN_F_BN_NEW,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
305                 return(NULL);
306                 }
307         ret->flags=BN_FLG_MALLOCED;
308         ret->top=0;
309         ret->neg=0;
310         ret->dmax=0;
311         ret->d=NULL;
312         bn_check_top(ret);
313         return(ret);
314         }
315
316 /* This is used both by bn_expand2() and bn_dup_expand() */
317 /* The caller MUST check that words > b->dmax before calling this */
318 static BN_ULONG *bn_expand_internal(const BIGNUM *b, int words)
319         {
320         BN_ULONG *A,*a = NULL;
321         const BN_ULONG *B;
322         int i;
323
324         bn_check_top(b);
325
326         if (words > (INT_MAX/(4*BN_BITS2)))
327                 {
328                 BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,BN_R_BIGNUM_TOO_LONG);
329                 return NULL;
330                 }
331         if (BN_get_flags(b,BN_FLG_STATIC_DATA))
332                 {
333                 BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,BN_R_EXPAND_ON_STATIC_BIGNUM_DATA);
334                 return(NULL);
335                 }
336         a=A=(BN_ULONG *)OPENSSL_malloc(sizeof(BN_ULONG)*words);
337         if (A == NULL)
338                 {
339                 BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
340                 return(NULL);
341                 }
342 #if 1
343         B=b->d;
344         /* Check if the previous number needs to be copied */
345         if (B != NULL)
346                 {
347                 for (i=b->top>>2; i>0; i--,A+=4,B+=4)
348                         {
349                         /*
350                          * The fact that the loop is unrolled
351                          * 4-wise is a tribute to Intel. It's
352                          * the one that doesn't have enough
353                          * registers to accomodate more data.
354                          * I'd unroll it 8-wise otherwise:-)
355                          *
356                          *              <appro@fy.chalmers.se>
357                          */
358                         BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
359                         a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
360                         A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
361                         }
362                 switch (b->top&3)
363                         {
364                 case 3: A[2]=B[2];
365                 case 2: A[1]=B[1];
366                 case 1: A[0]=B[0];
367                 case 0: /* workaround for ultrix cc: without 'case 0', the optimizer does
368                          * the switch table by doing a=top&3; a--; goto jump_table[a];
369                          * which fails for top== 0 */
370                         ;
371                         }
372                 }
373
374 #else
375         memset(A,0,sizeof(BN_ULONG)*words);
376         memcpy(A,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
377 #endif
378                 
379         return(a);
380         }
381
382 /* This is an internal function that can be used instead of bn_expand2()
383  * when there is a need to copy BIGNUMs instead of only expanding the
384  * data part, while still expanding them.
385  * Especially useful when needing to expand BIGNUMs that are declared
386  * 'const' and should therefore not be changed.
387  * The reason to use this instead of a BN_dup() followed by a bn_expand2()
388  * is memory allocation overhead.  A BN_dup() followed by a bn_expand2()
389  * will allocate new memory for the BIGNUM data twice, and free it once,
390  * while bn_dup_expand() makes sure allocation is made only once.
391  */
392
393 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED
394 BIGNUM *bn_dup_expand(const BIGNUM *b, int words)
395         {
396         BIGNUM *r = NULL;
397
398         bn_check_top(b);
399
400         /* This function does not work if
401          *      words <= b->dmax && top < words
402          * because BN_dup() does not preserve 'dmax'!
403          * (But bn_dup_expand() is not used anywhere yet.)
404          */
405
406         if (words > b->dmax)
407                 {
408                 BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
409
410                 if (a)
411                         {
412                         r = BN_new();
413                         if (r)
414                                 {
415                                 r->top = b->top;
416                                 r->dmax = words;
417                                 r->neg = b->neg;
418                                 r->d = a;
419                                 }
420                         else
421                                 {
422                                 /* r == NULL, BN_new failure */
423                                 OPENSSL_free(a);
424                                 }
425                         }
426                 /* If a == NULL, there was an error in allocation in
427                    bn_expand_internal(), and NULL should be returned */
428                 }
429         else
430                 {
431                 r = BN_dup(b);
432                 }
433
434         bn_check_top(r);
435         return r;
436         }
437 #endif
438
439 /* This is an internal function that should not be used in applications.
440  * It ensures that 'b' has enough room for a 'words' word number
441  * and initialises any unused part of b->d with leading zeros.
442  * It is mostly used by the various BIGNUM routines. If there is an error,
443  * NULL is returned. If not, 'b' is returned. */
444
445 BIGNUM *bn_expand2(BIGNUM *b, int words)
446         {
447         bn_check_top(b);
448
449         if (words > b->dmax)
450                 {
451                 BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
452                 if(!a) return NULL;
453                 if(b->d) OPENSSL_free(b->d);
454                 b->d=a;
455                 b->dmax=words;
456                 }
457
458 /* None of this should be necessary because of what b->top means! */
459 #if 0
460         /* NB: bn_wexpand() calls this only if the BIGNUM really has to grow */
461         if (b->top < b->dmax)
462                 {
463                 int i;
464                 BN_ULONG *A = &(b->d[b->top]);
465                 for (i=(b->dmax - b->top)>>3; i>0; i--,A+=8)
466                         {
467                         A[0]=0; A[1]=0; A[2]=0; A[3]=0;
468                         A[4]=0; A[5]=0; A[6]=0; A[7]=0;
469                         }
470                 for (i=(b->dmax - b->top)&7; i>0; i--,A++)
471                         A[0]=0;
472                 assert(A == &(b->d[b->dmax]));
473                 }
474 #endif
475         bn_check_top(b);
476         return b;
477         }
478
479 BIGNUM *BN_dup(const BIGNUM *a)
480         {
481         BIGNUM *t;
482
483         if (a == NULL) return NULL;
484         bn_check_top(a);
485
486         t = BN_new();
487         if (t == NULL) return NULL;
488         if(!BN_copy(t, a))
489                 {
490                 BN_free(t);
491                 return NULL;
492                 }
493         bn_check_top(t);
494         return t;
495         }
496
497 BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
498         {
499         int i;
500         BN_ULONG *A;
501         const BN_ULONG *B;
502
503         bn_check_top(b);
504
505         if (a == b) return(a);
506         if (bn_wexpand(a,b->top) == NULL) return(NULL);
507
508 #if 1
509         A=a->d;
510         B=b->d;
511         for (i=b->top>>2; i>0; i--,A+=4,B+=4)
512                 {
513                 BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
514                 a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
515                 A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
516                 }
517         switch (b->top&3)
518                 {
519                 case 3: A[2]=B[2];
520                 case 2: A[1]=B[1];
521                 case 1: A[0]=B[0];
522                 case 0: ; /* ultrix cc workaround, see comments in bn_expand_internal */
523                 }
524 #else
525         memcpy(a->d,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
526 #endif
527
528         a->top=b->top;
529 #ifndef BN_STRICT
530         if ((a->top == 0) && (a->d != NULL))
531                 a->d[0]=0;
532 #endif
533         a->neg=b->neg;
534         bn_check_top(a);
535         return(a);
536         }
537
538 BIGNUM *BN_ncopy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b, size_t n)
539         {
540         int i, min;
541         BN_ULONG *A;
542         const BN_ULONG *B;
543
544         bn_check_top(b);
545         if (a == b)
546                 return a;
547
548         min = (b->top < (int)n)? b->top: (int)n;
549         if (!min)
550                 {
551                 BN_zero(a);
552                 return a;
553                 }
554         if (bn_wexpand(a, min) == NULL)
555                 return NULL;
556
557         A=a->d;
558         B=b->d;
559         for (i=min>>2; i>0; i--, A+=4, B+=4)
560                 {
561                 BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
562                 a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
563                 A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
564                 }
565         switch (min&3)
566                 {
567                 case 3: A[2]=B[2];
568                 case 2: A[1]=B[1];
569                 case 1: A[0]=B[0];
570                 case 0: ;
571                 }
572         a->top = min;
573         a->neg = b->neg;
574         bn_correct_top(a);
575         return(a);
576         }
577
578 void BN_swap(BIGNUM *a, BIGNUM *b)
579         {
580         int flags_old_a, flags_old_b;
581         BN_ULONG *tmp_d;
582         int tmp_top, tmp_dmax, tmp_neg;
583         
584         bn_check_top(a);
585         bn_check_top(b);
586
587         flags_old_a = a->flags;
588         flags_old_b = b->flags;
589
590         tmp_d = a->d;
591         tmp_top = a->top;
592         tmp_dmax = a->dmax;
593         tmp_neg = a->neg;
594         
595         a->d = b->d;
596         a->top = b->top;
597         a->dmax = b->dmax;
598         a->neg = b->neg;
599         
600         b->d = tmp_d;
601         b->top = tmp_top;
602         b->dmax = tmp_dmax;
603         b->neg = tmp_neg;
604         
605         a->flags = (flags_old_a & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_b & BN_FLG_STATIC_DATA);
606         b->flags = (flags_old_b & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_a & BN_FLG_STATIC_DATA);
607         bn_check_top(a);
608         bn_check_top(b);
609         }
610
611 void BN_clear(BIGNUM *a)
612         {
613         bn_check_top(a);
614         if (a->d != NULL)
615                 memset(a->d,0,a->dmax*sizeof(a->d[0]));
616         a->top=0;
617         a->neg=0;
618         }
619
620 BN_ULONG BN_get_word(const BIGNUM *a)
621         {
622         if (a->top > 1)
623                 return BN_MASK2;
624         else if (a->top == 1)
625                 return a->d[0];
626         /* a->top == 0 */
627         return 0;
628         }
629
630 int BN_set_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
631         {
632         bn_check_top(a);
633         if (bn_expand(a,(int)sizeof(BN_ULONG)*8) == NULL) return(0);
634         a->neg = 0;
635         a->d[0] = w;
636         a->top = (w ? 1 : 0);
637         bn_check_top(a);
638         return(1);
639         }
640
641 BIGNUM *BN_bin2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret)
642         {
643         unsigned int i,m;
644         unsigned int n;
645         BN_ULONG l;
646
647         if (ret == NULL) ret=BN_new();
648         if (ret == NULL) return(NULL);
649         bn_check_top(ret);
650         l=0;
651         n=len;
652         if (n == 0)
653                 {
654                 ret->top=0;
655                 return(ret);
656                 }
657         if (bn_expand(ret,(int)(n+2)*8) == NULL)
658                 return(NULL);
659         i=((n-1)/BN_BYTES)+1;
660         m=((n-1)%(BN_BYTES));
661         ret->top=i;
662         ret->neg=0;
663         while (n-- > 0)
664                 {
665                 l=(l<<8L)| *(s++);
666                 if (m-- == 0)
667                         {
668                         ret->d[--i]=l;
669                         l=0;
670                         m=BN_BYTES-1;
671                         }
672                 }
673         /* need to call this due to clear byte at top if avoiding
674          * having the top bit set (-ve number) */
675         bn_correct_top(ret);
676         return(ret);
677         }
678
679 /* ignore negative */
680 int BN_bn2bin(const BIGNUM *a, unsigned char *to)
681         {
682         int n,i;
683         BN_ULONG l;
684
685         bn_check_top(a);
686         n=i=BN_num_bytes(a);
687         while (i-- > 0)
688                 {
689                 l=a->d[i/BN_BYTES];
690                 *(to++)=(unsigned char)(l>>(8*(i%BN_BYTES)))&0xff;
691                 }
692         return(n);
693         }
694
695 int BN_ucmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
696         {
697         int i;
698         BN_ULONG t1,t2,*ap,*bp;
699
700         bn_check_top(a);
701         bn_check_top(b);
702
703         i=a->top-b->top;
704         if (i != 0) return(i);
705         ap=a->d;
706         bp=b->d;
707         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
708                 {
709                 t1= ap[i];
710                 t2= bp[i];
711                 if (t1 != t2)
712                         return((t1 > t2) ? 1 : -1);
713                 }
714         return(0);
715         }
716
717 int BN_cmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
718         {
719         int i;
720         int gt,lt;
721         BN_ULONG t1,t2;
722
723         if ((a == NULL) || (b == NULL))
724                 {
725                 if (a != NULL)
726                         return(-1);
727                 else if (b != NULL)
728                         return(1);
729                 else
730                         return(0);
731                 }
732
733         bn_check_top(a);
734         bn_check_top(b);
735
736         if (a->neg != b->neg)
737                 {
738                 if (a->neg)
739                         return(-1);
740                 else    return(1);
741                 }
742         if (a->neg == 0)
743                 { gt=1; lt= -1; }
744         else    { gt= -1; lt=1; }
745
746         if (a->top > b->top) return(gt);
747         if (a->top < b->top) return(lt);
748         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
749                 {
750                 t1=a->d[i];
751                 t2=b->d[i];
752                 if (t1 > t2) return(gt);
753                 if (t1 < t2) return(lt);
754                 }
755         return(0);
756         }
757
758 int BN_set_bit(BIGNUM *a, int n)
759         {
760         int i,j,k;
761
762         if (n < 0)
763                 return 0;
764
765         i=n/BN_BITS2;
766         j=n%BN_BITS2;
767         if (a->top <= i)
768                 {
769                 if (bn_wexpand(a,i+1) == NULL) return(0);
770                 for(k=a->top; k<i+1; k++)
771                         a->d[k]=0;
772                 a->top=i+1;
773                 }
774
775         a->d[i]|=(((BN_ULONG)1)<<j);
776         bn_check_top(a);
777         return(1);
778         }
779
780 int BN_clear_bit(BIGNUM *a, int n)
781         {
782         int i,j;
783
784         bn_check_top(a);
785         if (n < 0) return 0;
786
787         i=n/BN_BITS2;
788         j=n%BN_BITS2;
789         if (a->top <= i) return(0);
790
791         a->d[i]&=(~(((BN_ULONG)1)<<j));
792         bn_correct_top(a);
793         return(1);
794         }
795
796 int BN_is_bit_set(const BIGNUM *a, int n)
797         {
798         int i,j;
799
800         bn_check_top(a);
801         if (n < 0) return 0;
802         i=n/BN_BITS2;
803         j=n%BN_BITS2;
804         if (a->top <= i) return 0;
805         return((a->d[i]&(((BN_ULONG)1)<<j))?1:0);
806         }
807
808 int BN_mask_bits(BIGNUM *a, int n)
809         {
810         int b,w;
811
812         bn_check_top(a);
813         if (n < 0) return 0;
814
815         w=n/BN_BITS2;
816         b=n%BN_BITS2;
817         if (w >= a->top) return 0;
818         if (b == 0)
819                 a->top=w;
820         else
821                 {
822                 a->top=w+1;
823                 a->d[w]&= ~(BN_MASK2<<b);
824                 }
825         bn_correct_top(a);
826         return(1);
827         }
828
829 int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b, int n)
830         {
831         int i;
832         BN_ULONG aa,bb;
833
834         aa=a[n-1];
835         bb=b[n-1];
836         if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
837         for (i=n-2; i>=0; i--)
838                 {
839                 aa=a[i];
840                 bb=b[i];
841                 if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
842                 }
843         return(0);
844         }
845
846 /* Here follows a specialised variants of bn_cmp_words().  It has the
847    property of performing the operation on arrays of different sizes.
848    The sizes of those arrays is expressed through cl, which is the
849    common length ( basicall, min(len(a),len(b)) ), and dl, which is the
850    delta between the two lengths, calculated as len(a)-len(b).
851    All lengths are the number of BN_ULONGs...  */
852
853 int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
854         int cl, int dl)
855         {
856         int n,i;
857         n = cl-1;
858
859         if (dl < 0)
860                 {
861                 for (i=dl; i<0; i++)
862                         {
863                         if (b[n-i] != 0)
864                                 return -1; /* a < b */
865                         }
866                 }
867         if (dl > 0)
868                 {
869                 for (i=dl; i>0; i--)
870                         {
871                         if (a[n+i] != 0)
872                                 return 1; /* a > b */
873                         }
874                 }
875         return bn_cmp_words(a,b,cl);
876         }