crypto/bn/bn_sqr.c

   1 /* crypto/bn/bn_sqr.c */
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  56  * [including the GNU Public Licence.]
  57  */
  58
  59 #include <stdio.h>
  60 #include "cryptlib.h"
  61 #include "bn_lcl.h"
  62
  63 /* r must not be a */
  64 /* I've just gone over this and it is now %20 faster on x86 - eay - 27 Jun 96 */
  65 int BN_sqr(r, a, ctx)
  66 BIGNUM *r;
  67 BIGNUM *a;
  68 BN_CTX *ctx;
  69         {
  70         int max,al;
  71         BIGNUM *tmp;
  72
  73 #ifdef BN_COUNT
  74 printf("BN_sqr %d * %d\n",a->top,a->top);
  75 #endif
  76         bn_check_top(a);
  77         tmp= &(ctx->bn[ctx->tos]);
  78
  79         al=a->top;
  80         if (al <= 0)
  81                 {
  82                 r->top=0;
  83                 return(1);
  84                 }
  85
  86         max=(al+al);
  87         if (bn_wexpand(r,max+1) == NULL) return(0);
  88
  89         r->neg=0;
  90         if (al == 4)
  91                 {
  92 #ifndef BN_SQR_COMBA
  93                 BN_ULONG t[8];
  94                 bn_sqr_normal(r->d,a->d,4,t);
  95 #else
  96                 bn_sqr_comba4(r->d,a->d);
  97 #endif
  98                 }
  99         else if (al == 8)
 100                 {
 101 #ifndef BN_SQR_COMBA
 102                 BN_ULONG t[16];
 103                 bn_sqr_normal(r->d,a->d,8,t);
 104 #else
 105                 bn_sqr_comba8(r->d,a->d);
 106 #endif
 107                 }
 108         else
 109                 {
 110 #if defined(BN_RECURSION)
 111                 if (al < BN_SQR_RECURSIVE_SIZE_NORMAL)
 112                         {
 113                         BN_ULONG t[BN_SQR_RECURSIVE_SIZE_NORMAL*2];
 114                         bn_sqr_normal(r->d,a->d,al,t);
 115                         }
 116                 else
 117                         {
 118                         if (bn_wexpand(tmp,2*max+1) == NULL) return(0);
 119                         bn_sqr_recursive(r->d,a->d,al,tmp->d);
 120                         }
 121 #else
 122                 if (bn_wexpand(tmp,max) == NULL) return(0);
 123                 bn_sqr_normal(r->d,a->d,al,tmp->d);
 124 #endif
 125                 }
 126
 127         r->top=max;
 128         if ((max > 0) && (r->d[max-1] == 0)) r->top--;
 129         return(1);
 130         }
 131
 132 /* tmp must have 2*n words */
 133 void bn_sqr_normal(r, a, n, tmp)
 134 BN_ULONG *r;
 135 BN_ULONG *a;
 136 int n;
 137 BN_ULONG *tmp;
 138         {
 139         int i,j,max;
 140         BN_ULONG *ap,*rp;
 141
 142         max=n*2;
 143         ap=a;
 144         rp=r;
 145         rp[0]=rp[max-1]=0;
 146         rp++;
 147         j=n;
 148
 149         if (--j > 0)
 150                 {
 151                 ap++;
 152                 rp[j]=bn_mul_words(rp,ap,j,ap[-1]);
 153                 rp+=2;
 154                 }
 155
 156         for (i=n-2; i>0; i--)
 157                 {
 158                 j--;
 159                 ap++;
 160                 rp[j]=bn_mul_add_words(rp,ap,j,ap[-1]);
 161                 rp+=2;
 162                 }
 163
 164         bn_add_words(r,r,r,max);
 165
 166         /* There will not be a carry */
 167
 168         bn_sqr_words(tmp,a,n);
 169
 170         bn_add_words(r,r,tmp,max);
 171         }
 172
 173 #ifdef BN_RECURSION
 174 /* r is 2*n words in size,
 175  * a and b are both n words in size.
 176  * n must be a power of 2.
 177  * We multiply and return the result.
 178  * t must be 2*n words in size
 179  * We calulate
 180  * a[0]*b[0]
 181  * a[0]*b[0]+a[1]*b[1]+(a[0]-a[1])*(b[1]-b[0])
 182  * a[1]*b[1]
 183  */
 184 void bn_sqr_recursive(r,a,n2,t)
 185 BN_ULONG *r,*a;
 186 int n2;
 187 BN_ULONG *t;
 188         {
 189         int n=n2/2;
 190         int zero,c1;
 191         BN_ULONG ln,lo,*p;
 192
 193 #ifdef BN_COUNT
 194 printf(" bn_sqr_recursive %d * %d\n",n2,n2);
 195 #endif
 196         if (n2 == 4)
 197                 {
 198 #ifndef BN_SQR_COMBA
 199                 bn_sqr_normal(r,a,4,t);
 200 #else
 201                 bn_sqr_comba4(r,a);
 202 #endif
 203                 return;
 204                 }
 205         else if (n2 == 8)
 206                 {
 207 #ifndef BN_SQR_COMBA
 208                 bn_sqr_normal(r,a,8,t);
 209 #else
 210                 bn_sqr_comba8(r,a);
 211 #endif
 212                 return;
 213                 }
 214         if (n2 < BN_SQR_RECURSIVE_SIZE_NORMAL)
 215                 {
 216                 bn_sqr_normal(r,a,n2,t);
 217                 return;
 218                 }
 219         /* r=(a[0]-a[1])*(a[1]-a[0]) */
 220         c1=bn_cmp_words(a,&(a[n]),n);
 221         zero=0;
 222         if (c1 > 0)
 223                 bn_sub_words(t,a,&(a[n]),n);
 224         else if (c1 < 0)
 225                 bn_sub_words(t,&(a[n]),a,n);
 226         else
 227                 zero=1;
 228
 229         /* The result will always be negative unless it is zero */
 230         p= &(t[n2*2]);
 231
 232         if (!zero)
 233                 bn_sqr_recursive(&(t[n2]),t,n,p);
 234         else
 235                 memset(&(t[n2]),0,n*sizeof(BN_ULONG));
 236         bn_sqr_recursive(r,a,n,p);
 237         bn_sqr_recursive(&(r[n2]),&(a[n]),n,p);
 238
 239         /* t[32] holds (a[0]-a[1])*(a[1]-a[0]), it is negative or zero
 240          * r[10] holds (a[0]*b[0])
 241          * r[32] holds (b[1]*b[1])
 242          */
 243
 244         c1=bn_add_words(t,r,&(r[n2]),n2);
 245
 246         /* t[32] is negative */
 247         c1-=bn_sub_words(&(t[n2]),t,&(t[n2]),n2);
 248
 249         /* t[32] holds (a[0]-a[1])*(a[1]-a[0])+(a[0]*a[0])+(a[1]*a[1])
 250          * r[10] holds (a[0]*a[0])
 251          * r[32] holds (a[1]*a[1])
 252          * c1 holds the carry bits
 253          */
 254         c1+=bn_add_words(&(r[n]),&(r[n]),&(t[n2]),n2);
 255         if (c1)
 256                 {
 257                 p= &(r[n+n2]);
 258                 lo= *p;
 259                 ln=(lo+c1)&BN_MASK2;
 260                 *p=ln;
 261
 262                 /* The overflow will stop before we over write
 263                  * words we should not overwrite */
 264                 if (ln < (BN_ULONG)c1)
 265                         {
 266                         do      {
 267                                 p++;
 268                                 lo= *p;
 269                                 ln=(lo+1)&BN_MASK2;
 270                                 *p=ln;
 271                                 } while (ln == 0);
 272                         }
 273                 }
 274         }
 275 #endif