bbcc62d831a47108e5a9f0ebd565d4177067f1cb
[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                 OPENSSL_cleanse(a->d,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         OPENSSL_cleanse(a,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 any 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         if ((b != NULL) && (b->top < b->dmax))
454                 {
455                 A = &(b->d[b->top]);
456                 for (i=(b->dmax - b->top)>>3; i>0; i--,A+=8)
457                         {
458                         A[0]=0; A[1]=0; A[2]=0; A[3]=0;
459                         A[4]=0; A[5]=0; A[6]=0; A[7]=0;
460                         }
461                 for (i=(b->dmax - b->top)&7; i>0; i--,A++)
462                         A[0]=0;
463                 assert(A == &(b->d[b->dmax]));
464                 }
465                 
466         return b;
467         }
468
469 BIGNUM *BN_dup(const BIGNUM *a)
470         {
471         BIGNUM *r, *t;
472
473         if (a == NULL) return NULL;
474
475         bn_check_top(a);
476
477         t = BN_new();
478         if (t == NULL) return(NULL);
479         r = BN_copy(t, a);
480         /* now  r == t || r == NULL */
481         if (r == NULL)
482                 BN_free(t);
483         return r;
484         }
485
486 BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
487         {
488         int i;
489         BN_ULONG *A;
490         const BN_ULONG *B;
491
492         bn_check_top(b);
493
494         if (a == b) return(a);
495         if (bn_wexpand(a,b->top) == NULL) return(NULL);
496
497 #if 1
498         A=a->d;
499         B=b->d;
500         for (i=b->top>>2; i>0; i--,A+=4,B+=4)
501                 {
502                 BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
503                 a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
504                 A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
505                 }
506         switch (b->top&3)
507                 {
508                 case 3: A[2]=B[2];
509                 case 2: A[1]=B[1];
510                 case 1: A[0]=B[0];
511                 case 0: ; /* ultrix cc workaround, see comments in bn_expand_internal */
512                 }
513 #else
514         memcpy(a->d,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
515 #endif
516
517 /*      memset(&(a->d[b->top]),0,sizeof(a->d[0])*(a->max-b->top));*/
518         a->top=b->top;
519         if ((a->top == 0) && (a->d != NULL))
520                 a->d[0]=0;
521         a->neg=b->neg;
522         return(a);
523         }
524
525 BIGNUM *BN_ncopy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b, size_t n)
526         {
527         int i, min;
528         BN_ULONG *A;
529         const BN_ULONG *B;
530
531         bn_check_top(b);
532
533         if (a == b)
534                 return a;
535
536         min = (b->top < (int)n)? b->top: (int)n;
537
538         if (!min)
539                 {
540                 BN_zero(a);
541                 return a;
542                 }
543
544         if (bn_wexpand(a, min) == NULL)
545                 return NULL;
546
547         A=a->d;
548         B=b->d;
549         for (i=min>>2; i>0; i--, A+=4, B+=4)
550                 {
551                 BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
552                 a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
553                 A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
554                 }
555         switch (min&3)
556                 {
557                 case 3: A[2]=B[2];
558                 case 2: A[1]=B[1];
559                 case 1: A[0]=B[0];
560                 case 0: ;
561                 }
562         a->top = min;
563
564         a->neg = b->neg;
565         bn_fix_top(a);
566
567         return(a);
568         }
569
570 void BN_swap(BIGNUM *a, BIGNUM *b)
571         {
572         int flags_old_a, flags_old_b;
573         BN_ULONG *tmp_d;
574         int tmp_top, tmp_dmax, tmp_neg;
575         
576         flags_old_a = a->flags;
577         flags_old_b = b->flags;
578
579         tmp_d = a->d;
580         tmp_top = a->top;
581         tmp_dmax = a->dmax;
582         tmp_neg = a->neg;
583         
584         a->d = b->d;
585         a->top = b->top;
586         a->dmax = b->dmax;
587         a->neg = b->neg;
588         
589         b->d = tmp_d;
590         b->top = tmp_top;
591         b->dmax = tmp_dmax;
592         b->neg = tmp_neg;
593         
594         a->flags = (flags_old_a & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_b & BN_FLG_STATIC_DATA);
595         b->flags = (flags_old_b & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_a & BN_FLG_STATIC_DATA);
596         }
597
598
599 void BN_clear(BIGNUM *a)
600         {
601         if (a->d != NULL)
602                 memset(a->d,0,a->dmax*sizeof(a->d[0]));
603         a->top=0;
604         a->neg=0;
605         }
606
607 BN_ULONG BN_get_word(const BIGNUM *a)
608         {
609         int i,n;
610         BN_ULONG ret=0;
611
612         n=BN_num_bytes(a);
613         if (n > sizeof(BN_ULONG))
614                 return(BN_MASK2);
615         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
616                 {
617 #ifndef SIXTY_FOUR_BIT /* the data item > unsigned long */
618                 ret<<=BN_BITS4; /* stops the compiler complaining */
619                 ret<<=BN_BITS4;
620 #else
621                 ret=0;
622 #endif
623                 ret|=a->d[i];
624                 }
625         return(ret);
626         }
627
628 int BN_set_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
629         {
630         int i,n;
631         if (bn_expand(a,sizeof(BN_ULONG)*8) == NULL) return(0);
632
633         n=sizeof(BN_ULONG)/BN_BYTES;
634         a->neg=0;
635         a->top=0;
636         a->d[0]=(BN_ULONG)w&BN_MASK2;
637         if (a->d[0] != 0) a->top=1;
638         for (i=1; i<n; i++)
639                 {
640                 /* the following is done instead of
641                  * w>>=BN_BITS2 so compilers don't complain
642                  * on builds where sizeof(long) == BN_TYPES */
643 #ifndef SIXTY_FOUR_BIT /* the data item > unsigned long */
644                 w>>=BN_BITS4;
645                 w>>=BN_BITS4;
646 #else
647                 w=0;
648 #endif
649                 a->d[i]=(BN_ULONG)w&BN_MASK2;
650                 if (a->d[i] != 0) a->top=i+1;
651                 }
652         return(1);
653         }
654
655 BIGNUM *BN_bin2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret)
656         {
657         unsigned int i,m;
658         unsigned int n;
659         BN_ULONG l;
660
661         if (ret == NULL) ret=BN_new();
662         if (ret == NULL) return(NULL);
663         l=0;
664         n=len;
665         if (n == 0)
666                 {
667                 ret->top=0;
668                 return(ret);
669                 }
670         if (bn_expand(ret,(int)(n+2)*8) == NULL)
671                 return(NULL);
672         i=((n-1)/BN_BYTES)+1;
673         m=((n-1)%(BN_BYTES));
674         ret->top=i;
675         ret->neg=0;
676         while (n-- > 0)
677                 {
678                 l=(l<<8L)| *(s++);
679                 if (m-- == 0)
680                         {
681                         ret->d[--i]=l;
682                         l=0;
683                         m=BN_BYTES-1;
684                         }
685                 }
686         /* need to call this due to clear byte at top if avoiding
687          * having the top bit set (-ve number) */
688         bn_fix_top(ret);
689         return(ret);
690         }
691
692 /* ignore negative */
693 int BN_bn2bin(const BIGNUM *a, unsigned char *to)
694         {
695         int n,i;
696         BN_ULONG l;
697
698         n=i=BN_num_bytes(a);
699         while (i-- > 0)
700                 {
701                 l=a->d[i/BN_BYTES];
702                 *(to++)=(unsigned char)(l>>(8*(i%BN_BYTES)))&0xff;
703                 }
704         return(n);
705         }
706
707 int BN_ucmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
708         {
709         int i;
710         BN_ULONG t1,t2,*ap,*bp;
711
712         bn_check_top(a);
713         bn_check_top(b);
714
715         i=a->top-b->top;
716         if (i != 0) return(i);
717         ap=a->d;
718         bp=b->d;
719         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
720                 {
721                 t1= ap[i];
722                 t2= bp[i];
723                 if (t1 != t2)
724                         return(t1 > t2?1:-1);
725                 }
726         return(0);
727         }
728
729 int BN_cmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
730         {
731         int i;
732         int gt,lt;
733         BN_ULONG t1,t2;
734
735         if ((a == NULL) || (b == NULL))
736                 {
737                 if (a != NULL)
738                         return(-1);
739                 else if (b != NULL)
740                         return(1);
741                 else
742                         return(0);
743                 }
744
745         bn_check_top(a);
746         bn_check_top(b);
747
748         if (a->neg != b->neg)
749                 {
750                 if (a->neg)
751                         return(-1);
752                 else    return(1);
753                 }
754         if (a->neg == 0)
755                 { gt=1; lt= -1; }
756         else    { gt= -1; lt=1; }
757
758         if (a->top > b->top) return(gt);
759         if (a->top < b->top) return(lt);
760         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
761                 {
762                 t1=a->d[i];
763                 t2=b->d[i];
764                 if (t1 > t2) return(gt);
765                 if (t1 < t2) return(lt);
766                 }
767         return(0);
768         }
769
770 int BN_set_bit(BIGNUM *a, int n)
771         {
772         int i,j,k;
773
774         i=n/BN_BITS2;
775         j=n%BN_BITS2;
776         if (a->top <= i)
777                 {
778                 if (bn_wexpand(a,i+1) == NULL) return(0);
779                 for(k=a->top; k<i+1; k++)
780                         a->d[k]=0;
781                 a->top=i+1;
782                 }
783
784         a->d[i]|=(((BN_ULONG)1)<<j);
785         return(1);
786         }
787
788 int BN_clear_bit(BIGNUM *a, int n)
789         {
790         int i,j;
791
792         i=n/BN_BITS2;
793         j=n%BN_BITS2;
794         if (a->top <= i) return(0);
795
796         a->d[i]&=(~(((BN_ULONG)1)<<j));
797         bn_fix_top(a);
798         return(1);
799         }
800
801 int BN_is_bit_set(const BIGNUM *a, int n)
802         {
803         int i,j;
804
805         if (n < 0) return(0);
806         i=n/BN_BITS2;
807         j=n%BN_BITS2;
808         if (a->top <= i) return(0);
809         return((a->d[i]&(((BN_ULONG)1)<<j))?1:0);
810         }
811
812 int BN_mask_bits(BIGNUM *a, int n)
813         {
814         int b,w;
815
816         w=n/BN_BITS2;
817         b=n%BN_BITS2;
818         if (w >= a->top) return(0);
819         if (b == 0)
820                 a->top=w;
821         else
822                 {
823                 a->top=w+1;
824                 a->d[w]&= ~(BN_MASK2<<b);
825                 }
826         bn_fix_top(a);
827         return(1);
828         }
829
830 int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b, int n)
831         {
832         int i;
833         BN_ULONG aa,bb;
834
835         aa=a[n-1];
836         bb=b[n-1];
837         if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
838         for (i=n-2; i>=0; i--)
839                 {
840                 aa=a[i];
841                 bb=b[i];
842                 if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
843                 }
844         return(0);
845         }
846
847 /* Here follows a specialised variants of bn_cmp_words().  It has the
848    property of performing the operation on arrays of different sizes.
849    The sizes of those arrays is expressed through cl, which is the
850    common length ( basicall, min(len(a),len(b)) ), and dl, which is the
851    delta between the two lengths, calculated as len(a)-len(b).
852    All lengths are the number of BN_ULONGs...  */
853
854 int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
855         int cl, int dl)
856         {
857         int n,i;
858         n = cl-1;
859
860         if (dl < 0)
861                 {
862                 for (i=dl; i<0; i++)
863                         {
864                         if (b[n-i] != 0)
865                                 return -1; /* a < b */
866                         }
867                 }
868         if (dl > 0)
869                 {
870                 for (i=dl; i>0; i--)
871                         {
872                         if (a[n+i] != 0)
873                                 return 1; /* a > b */
874                         }
875                 }
876         return bn_cmp_words(a,b,cl);
877         }