crypto/bn/bntest.c

   1 /* crypto/bn/bntest.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  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
  60  *
  61  * Portions of the attached software ("Contribution") are developed by
  62  * SUN MICROSYSTEMS, INC., and are contributed to the OpenSSL project.
  63  *
  64  * The Contribution is licensed pursuant to the Eric Young open source
  65  * license provided above.
  66  *
  67  * The binary polynomial arithmetic software is originally written by
  68  * Sheueling Chang Shantz and Douglas Stebila of Sun Microsystems Laboratories.
  69  *
  70  */
  71
  72 #include <stdio.h>
  73 #include <stdlib.h>
  74 #include <string.h>
  75
  76 #include "e_os.h"
  77
  78 #include <openssl/bio.h>
  79 #include <openssl/bn.h>
  80 #include <openssl/rand.h>
  81 #include <openssl/x509.h>
  82 #include <openssl/err.h>
  83
  84 #include "../crypto/bn/bn_lcl.h"
  85
  86 const int num0 = 100;           /* number of tests */
  87 const int num1 = 50;            /* additional tests for some functions */
  88 const int num2 = 5;             /* number of tests for slow functions */
  89
  90 int test_add(BIO *bp);
  91 int test_sub(BIO *bp);
  92 int test_lshift1(BIO *bp);
  93 int test_lshift(BIO *bp, BN_CTX *ctx, BIGNUM *a_);
  94 int test_rshift1(BIO *bp);
  95 int test_rshift(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
  96 int test_div(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
  97 int test_div_word(BIO *bp);
  98 int test_div_recp(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
  99 int test_mul(BIO *bp);
 100 int test_sqr(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 101 int test_mont(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 102 int test_mod(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 103 int test_mod_mul(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 104 int test_mod_exp(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 105 int test_mod_exp_mont_consttime(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 106 int test_mod_exp_mont5(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 107 int test_exp(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 108 int test_gf2m_add(BIO *bp);
 109 int test_gf2m_mod(BIO *bp);
 110 int test_gf2m_mod_mul(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 111 int test_gf2m_mod_sqr(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 112 int test_gf2m_mod_inv(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 113 int test_gf2m_mod_div(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 114 int test_gf2m_mod_exp(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 115 int test_gf2m_mod_sqrt(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 116 int test_gf2m_mod_solve_quad(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 117 int test_kron(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 118 int test_sqrt(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 119 int test_small_prime(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 120 int test_probable_prime_coprime(BIO *bp, BN_CTX *ctx);
 121 int rand_neg(void);
 122 static int results = 0;
 123
 124 static unsigned char lst[] =
 125     "\xC6\x4F\x43\x04\x2A\xEA\xCA\x6E\x58\x36\x80\x5B\xE8\xC9"
 126     "\x9B\x04\x5D\x48\x36\xC2\xFD\x16\xC9\x64\xF0";
 127
 128 static const char rnd_seed[] =
 129     "string to make the random number generator think it has entropy";
 130
 131 static void message(BIO *out, char *m)
 132 {
 133     fprintf(stderr, "test %s\n", m);
 134     BIO_puts(out, "print \"test ");
 135     BIO_puts(out, m);
 136     BIO_puts(out, "\\n\"\n");
 137 }
 138
 139 int main(int argc, char *argv[])
 140 {
 141     BN_CTX *ctx;
 142     BIO *out;
 143     char *outfile = NULL;
 144
 145     results = 0;
 146
 147     RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed); /* or BN_generate_prime may fail */
 148
 149     argc--;
 150     argv++;
 151     while (argc >= 1) {
 152         if (strcmp(*argv, "-results") == 0)
 153             results = 1;
 154         else if (strcmp(*argv, "-out") == 0) {
 155             if (--argc < 1)
 156                 break;
 157             outfile = *(++argv);
 158         }
 159         argc--;
 160         argv++;
 161     }
 162
 163     ctx = BN_CTX_new();
 164     if (ctx == NULL)
 165         EXIT(1);
 166
 167     out = BIO_new(BIO_s_file());
 168     if (out == NULL)
 169         EXIT(1);
 170     if (outfile == NULL) {
 171         BIO_set_fp(out, stdout, BIO_NOCLOSE);
 172     } else {
 173         if (!BIO_write_filename(out, outfile)) {
 174             perror(outfile);
 175             EXIT(1);
 176         }
 177     }
 178
 179     if (!results)
 180         BIO_puts(out, "obase=16\nibase=16\n");
 181
 182     message(out, "BN_add");
 183     if (!test_add(out))
 184         goto err;
 185     (void)BIO_flush(out);
 186
 187     message(out, "BN_sub");
 188     if (!test_sub(out))
 189         goto err;
 190     (void)BIO_flush(out);
 191
 192     message(out, "BN_lshift1");
 193     if (!test_lshift1(out))
 194         goto err;
 195     (void)BIO_flush(out);
 196
 197     message(out, "BN_lshift (fixed)");
 198     if (!test_lshift(out, ctx, BN_bin2bn(lst, sizeof(lst) - 1, NULL)))
 199         goto err;
 200     (void)BIO_flush(out);
 201
 202     message(out, "BN_lshift");
 203     if (!test_lshift(out, ctx, NULL))
 204         goto err;
 205     (void)BIO_flush(out);
 206
 207     message(out, "BN_rshift1");
 208     if (!test_rshift1(out))
 209         goto err;
 210     (void)BIO_flush(out);
 211
 212     message(out, "BN_rshift");
 213     if (!test_rshift(out, ctx))
 214         goto err;
 215     (void)BIO_flush(out);
 216
 217     message(out, "BN_sqr");
 218     if (!test_sqr(out, ctx))
 219         goto err;
 220     (void)BIO_flush(out);
 221
 222     message(out, "BN_mul");
 223     if (!test_mul(out))
 224         goto err;
 225     (void)BIO_flush(out);
 226
 227     message(out, "BN_div");
 228     if (!test_div(out, ctx))
 229         goto err;
 230     (void)BIO_flush(out);
 231
 232     message(out, "BN_div_word");
 233     if (!test_div_word(out))
 234         goto err;
 235     (void)BIO_flush(out);
 236
 237     message(out, "BN_div_recp");
 238     if (!test_div_recp(out, ctx))
 239         goto err;
 240     (void)BIO_flush(out);
 241
 242     message(out, "BN_mod");
 243     if (!test_mod(out, ctx))
 244         goto err;
 245     (void)BIO_flush(out);
 246
 247     message(out, "BN_mod_mul");
 248     if (!test_mod_mul(out, ctx))
 249         goto err;
 250     (void)BIO_flush(out);
 251
 252     message(out, "BN_mont");
 253     if (!test_mont(out, ctx))
 254         goto err;
 255     (void)BIO_flush(out);
 256
 257     message(out, "BN_mod_exp");
 258     if (!test_mod_exp(out, ctx))
 259         goto err;
 260     (void)BIO_flush(out);
 261
 262     message(out, "BN_mod_exp_mont_consttime");
 263     if (!test_mod_exp_mont_consttime(out, ctx))
 264         goto err;
 265     if (!test_mod_exp_mont5(out, ctx))
 266         goto err;
 267     (void)BIO_flush(out);
 268
 269     message(out, "BN_exp");
 270     if (!test_exp(out, ctx))
 271         goto err;
 272     (void)BIO_flush(out);
 273
 274     message(out, "BN_kronecker");
 275     if (!test_kron(out, ctx))
 276         goto err;
 277     (void)BIO_flush(out);
 278
 279     message(out, "BN_mod_sqrt");
 280     if (!test_sqrt(out, ctx))
 281         goto err;
 282     (void)BIO_flush(out);
 283
 284     message(out, "Small prime generation");
 285     if (!test_small_prime(out, ctx))
 286         goto err;
 287     (void)BIO_flush(out);
 288
 289 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN32
 290     message(out, "Probable prime generation with coprimes disabled");
 291 #else
 292     message(out, "Probable prime generation with coprimes");
 293     if (!test_probable_prime_coprime(out, ctx))
 294         goto err;
 295 #endif
 296     (void)BIO_flush(out);
 297
 298 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 299     message(out, "BN_GF2m_add");
 300     if (!test_gf2m_add(out))
 301         goto err;
 302     (void)BIO_flush(out);
 303
 304     message(out, "BN_GF2m_mod");
 305     if (!test_gf2m_mod(out))
 306         goto err;
 307     (void)BIO_flush(out);
 308
 309     message(out, "BN_GF2m_mod_mul");
 310     if (!test_gf2m_mod_mul(out, ctx))
 311         goto err;
 312     (void)BIO_flush(out);
 313
 314     message(out, "BN_GF2m_mod_sqr");
 315     if (!test_gf2m_mod_sqr(out, ctx))
 316         goto err;
 317     (void)BIO_flush(out);
 318
 319     message(out, "BN_GF2m_mod_inv");
 320     if (!test_gf2m_mod_inv(out, ctx))
 321         goto err;
 322     (void)BIO_flush(out);
 323
 324     message(out, "BN_GF2m_mod_div");
 325     if (!test_gf2m_mod_div(out, ctx))
 326         goto err;
 327     (void)BIO_flush(out);
 328
 329     message(out, "BN_GF2m_mod_exp");
 330     if (!test_gf2m_mod_exp(out, ctx))
 331         goto err;
 332     (void)BIO_flush(out);
 333
 334     message(out, "BN_GF2m_mod_sqrt");
 335     if (!test_gf2m_mod_sqrt(out, ctx))
 336         goto err;
 337     (void)BIO_flush(out);
 338
 339     message(out, "BN_GF2m_mod_solve_quad");
 340     if (!test_gf2m_mod_solve_quad(out, ctx))
 341         goto err;
 342     (void)BIO_flush(out);
 343 #endif
 344     BN_CTX_free(ctx);
 345     BIO_free(out);
 346
 347     EXIT(0);
 348  err:
 349     BIO_puts(out, "1\n");       /* make sure the Perl script fed by bc
 350                                  * notices the failure, see test_bn in
 351                                  * test/Makefile.ssl */
 352     (void)BIO_flush(out);
 353     ERR_load_crypto_strings();
 354     ERR_print_errors_fp(stderr);
 355     EXIT(1);
 356     return (1);
 357 }
 358
 359 int test_add(BIO *bp)
 360 {
 361     BIGNUM *a, *b, *c;
 362     int i;
 363
 364     a = BN_new();
 365     b = BN_new();
 366     c = BN_new();
 367
 368     BN_bntest_rand(a, 512, 0, 0);
 369     for (i = 0; i < num0; i++) {
 370         BN_bntest_rand(b, 450 + i, 0, 0);
 371         a->neg = rand_neg();
 372         b->neg = rand_neg();
 373         BN_add(c, a, b);
 374         if (bp != NULL) {
 375             if (!results) {
 376                 BN_print(bp, a);
 377                 BIO_puts(bp, " + ");
 378                 BN_print(bp, b);
 379                 BIO_puts(bp, " - ");
 380             }
 381             BN_print(bp, c);
 382             BIO_puts(bp, "\n");
 383         }
 384         a->neg = !a->neg;
 385         b->neg = !b->neg;
 386         BN_add(c, c, b);
 387         BN_add(c, c, a);
 388         if (!BN_is_zero(c)) {
 389             fprintf(stderr, "Add test failed!\n");
 390             return 0;
 391         }
 392     }
 393     BN_free(a);
 394     BN_free(b);
 395     BN_free(c);
 396     return (1);
 397 }
 398
 399 int test_sub(BIO *bp)
 400 {
 401     BIGNUM *a, *b, *c;
 402     int i;
 403
 404     a = BN_new();
 405     b = BN_new();
 406     c = BN_new();
 407
 408     for (i = 0; i < num0 + num1; i++) {
 409         if (i < num1) {
 410             BN_bntest_rand(a, 512, 0, 0);
 411             BN_copy(b, a);
 412             if (BN_set_bit(a, i) == 0)
 413                 return (0);
 414             BN_add_word(b, i);
 415         } else {
 416             BN_bntest_rand(b, 400 + i - num1, 0, 0);
 417             a->neg = rand_neg();
 418             b->neg = rand_neg();
 419         }
 420         BN_sub(c, a, b);
 421         if (bp != NULL) {
 422             if (!results) {
 423                 BN_print(bp, a);
 424                 BIO_puts(bp, " - ");
 425                 BN_print(bp, b);
 426                 BIO_puts(bp, " - ");
 427             }
 428             BN_print(bp, c);
 429             BIO_puts(bp, "\n");
 430         }
 431         BN_add(c, c, b);
 432         BN_sub(c, c, a);
 433         if (!BN_is_zero(c)) {
 434             fprintf(stderr, "Subtract test failed!\n");
 435             return 0;
 436         }
 437     }
 438     BN_free(a);
 439     BN_free(b);
 440     BN_free(c);
 441     return (1);
 442 }
 443
 444 int test_div(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
 445 {
 446     BIGNUM *a, *b, *c, *d, *e;
 447     int i;
 448
 449     a = BN_new();
 450     b = BN_new();
 451     c = BN_new();
 452     d = BN_new();
 453     e = BN_new();
 454
 455     for (i = 0; i < num0 + num1; i++) {
 456         if (i < num1) {
 457             BN_bntest_rand(a, 400, 0, 0);
 458             BN_copy(b, a);
 459             BN_lshift(a, a, i);
 460             BN_add_word(a, i);
 461         } else
 462             BN_bntest_rand(b, 50 + 3 * (i - num1), 0, 0);
 463         a->neg = rand_neg();
 464         b->neg = rand_neg();
 465         BN_div(d, c, a, b, ctx);
 466         if (bp != NULL) {
 467             if (!results) {
 468                 BN_print(bp, a);
 469                 BIO_puts(bp, " / ");
 470                 BN_print(bp, b);
 471                 BIO_puts(bp, " - ");
 472             }
 473             BN_print(bp, d);
 474             BIO_puts(bp, "\n");
 475
 476             if (!results) {
 477                 BN_print(bp, a);
 478                 BIO_puts(bp, " % ");
 479                 BN_print(bp, b);
 480                 BIO_puts(bp, " - ");
 481             }
 482             BN_print(bp, c);
 483             BIO_puts(bp, "\n");
 484         }
 485         BN_mul(e, d, b, ctx);
 486         BN_add(d, e, c);
 487         BN_sub(d, d, a);
 488         if (!BN_is_zero(d)) {
 489             fprintf(stderr, "Division test failed!\n");
 490             return 0;
 491         }
 492     }
 493     BN_free(a);
 494     BN_free(b);
 495     BN_free(c);
 496     BN_free(d);
 497     BN_free(e);
 498     return (1);
 499 }
 500
 501 static void print_word(BIO *bp, BN_ULONG w)
 502 {
 503 #ifdef SIXTY_FOUR_BIT
 504     if (sizeof(w) > sizeof(unsigned long)) {
 505         unsigned long h = (unsigned long)(w >> 32), l = (unsigned long)(w);
 506
 507         if (h)
 508             BIO_printf(bp, "%lX%08lX", h, l);
 509         else
 510             BIO_printf(bp, "%lX", l);
 511         return;
 512     }
 513 #endif
 514     BIO_printf(bp, BN_HEX_FMT1, w);
 515 }
 516
 517 int test_div_word(BIO *bp)
 518 {
 519     BIGNUM *a, *b;
 520     BN_ULONG r, s;
 521     int i;
 522
 523     a = BN_new();
 524     b = BN_new();
 525
 526     for (i = 0; i < num0; i++) {
 527         do {
 528             BN_bntest_rand(a, 512, -1, 0);
 529             BN_bntest_rand(b, BN_BITS2, -1, 0);
 530             s = b->d[0];
 531         } while (!s);
 532
 533         BN_copy(b, a);
 534         r = BN_div_word(b, s);
 535
 536         if (bp != NULL) {
 537             if (!results) {
 538                 BN_print(bp, a);
 539                 BIO_puts(bp, " / ");
 540                 print_word(bp, s);
 541                 BIO_puts(bp, " - ");
 542             }
 543             BN_print(bp, b);
 544             BIO_puts(bp, "\n");
 545
 546             if (!results) {
 547                 BN_print(bp, a);
 548                 BIO_puts(bp, " % ");
 549                 print_word(bp, s);
 550                 BIO_puts(bp, " - ");
 551             }
 552             print_word(bp, r);
 553             BIO_puts(bp, "\n");
 554         }
 555         BN_mul_word(b, s);
 556         BN_add_word(b, r);
 557         BN_sub(b, a, b);
 558         if (!BN_is_zero(b)) {
 559             fprintf(stderr, "Division (word) test failed!\n");
 560             return 0;
 561         }
 562     }
 563     BN_free(a);
 564     BN_free(b);
 565     return (1);
 566 }
 567
 568 int test_div_recp(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
 569 {
 570     BIGNUM *a, *b, *c, *d, *e;
 571     BN_RECP_CTX *recp;
 572     int i;
 573
 574     recp = BN_RECP_CTX_new();
 575     a = BN_new();
 576     b = BN_new();
 577     c = BN_new();
 578     d = BN_new();
 579     e = BN_new();
 580
 581     for (i = 0; i < num0 + num1; i++) {
 582         if (i < num1) {
 583             BN_bntest_rand(a, 400, 0, 0);
 584             BN_copy(b, a);
 585             BN_lshift(a, a, i);
 586             BN_add_word(a, i);
 587         } else
 588             BN_bntest_rand(b, 50 + 3 * (i - num1), 0, 0);
 589         a->neg = rand_neg();
 590         b->neg = rand_neg();
 591         BN_RECP_CTX_set(recp, b, ctx);
 592         BN_div_recp(d, c, a, recp, ctx);
 593         if (bp != NULL) {
 594             if (!results) {
 595                 BN_print(bp, a);
 596                 BIO_puts(bp, " / ");
 597                 BN_print(bp, b);
 598                 BIO_puts(bp, " - ");
 599             }
 600             BN_print(bp, d);
 601             BIO_puts(bp, "\n");
 602
 603             if (!results) {
 604                 BN_print(bp, a);
 605                 BIO_puts(bp, " % ");
 606                 BN_print(bp, b);
 607                 BIO_puts(bp, " - ");
 608             }
 609             BN_print(bp, c);
 610             BIO_puts(bp, "\n");
 611         }
 612         BN_mul(e, d, b, ctx);
 613         BN_add(d, e, c);
 614         BN_sub(d, d, a);
 615         if (!BN_is_zero(d)) {
 616             fprintf(stderr, "Reciprocal division test failed!\n");
 617             fprintf(stderr, "a=");
 618             BN_print_fp(stderr, a);
 619             fprintf(stderr, "\nb=");
 620             BN_print_fp(stderr, b);
 621             fprintf(stderr, "\n");
 622             return 0;
 623         }
 624     }
 625     BN_free(a);
 626     BN_free(b);
 627     BN_free(c);
 628     BN_free(d);
 629     BN_free(e);
 630     BN_RECP_CTX_free(recp);
 631     return (1);
 632 }
 633
 634 int test_mul(BIO *bp)
 635 {
 636     BIGNUM *a, *b, *c, *d, *e;
 637     int i;
 638     BN_CTX *ctx;
 639
 640     ctx = BN_CTX_new();
 641     if (ctx == NULL)
 642         EXIT(1);
 643
 644     a = BN_new();
 645     b = BN_new();
 646     c = BN_new();
 647     d = BN_new();
 648     e = BN_new();
 649
 650     for (i = 0; i < num0 + num1; i++) {
 651         if (i <= num1) {
 652             BN_bntest_rand(a, 100, 0, 0);
 653             BN_bntest_rand(b, 100, 0, 0);
 654         } else
 655             BN_bntest_rand(b, i - num1, 0, 0);
 656         a->neg = rand_neg();
 657         b->neg = rand_neg();
 658         BN_mul(c, a, b, ctx);
 659         if (bp != NULL) {
 660             if (!results) {
 661                 BN_print(bp, a);
 662                 BIO_puts(bp, " * ");
 663                 BN_print(bp, b);
 664                 BIO_puts(bp, " - ");
 665             }
 666             BN_print(bp, c);
 667             BIO_puts(bp, "\n");
 668         }
 669         BN_div(d, e, c, a, ctx);
 670         BN_sub(d, d, b);
 671         if (!BN_is_zero(d) || !BN_is_zero(e)) {
 672             fprintf(stderr, "Multiplication test failed!\n");
 673             return 0;
 674         }
 675     }
 676     BN_free(a);
 677     BN_free(b);
 678     BN_free(c);
 679     BN_free(d);
 680     BN_free(e);
 681     BN_CTX_free(ctx);
 682     return (1);
 683 }
 684
 685 int test_sqr(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
 686 {
 687     BIGNUM *a, *c, *d, *e;
 688     int i, ret = 0;
 689
 690     a = BN_new();
 691     c = BN_new();
 692     d = BN_new();
 693     e = BN_new();
 694     if (a == NULL || c == NULL || d == NULL || e == NULL) {
 695         goto err;
 696     }
 697
 698     for (i = 0; i < num0; i++) {
 699         BN_bntest_rand(a, 40 + i * 10, 0, 0);
 700         a->neg = rand_neg();
 701         BN_sqr(c, a, ctx);
 702         if (bp != NULL) {
 703             if (!results) {
 704                 BN_print(bp, a);
 705                 BIO_puts(bp, " * ");
 706                 BN_print(bp, a);
 707                 BIO_puts(bp, " - ");
 708             }
 709             BN_print(bp, c);
 710             BIO_puts(bp, "\n");
 711         }
 712         BN_div(d, e, c, a, ctx);
 713         BN_sub(d, d, a);
 714         if (!BN_is_zero(d) || !BN_is_zero(e)) {
 715             fprintf(stderr, "Square test failed!\n");
 716             goto err;
 717         }
 718     }
 719
 720     /* Regression test for a BN_sqr overflow bug. */
 721     BN_hex2bn(&a,
 722               "80000000000000008000000000000001"
 723               "FFFFFFFFFFFFFFFE0000000000000000");
 724     BN_sqr(c, a, ctx);
 725     if (bp != NULL) {
 726         if (!results) {
 727             BN_print(bp, a);
 728             BIO_puts(bp, " * ");
 729             BN_print(bp, a);
 730             BIO_puts(bp, " - ");
 731         }
 732         BN_print(bp, c);
 733         BIO_puts(bp, "\n");
 734     }
 735     BN_mul(d, a, a, ctx);
 736     if (BN_cmp(c, d)) {
 737         fprintf(stderr, "Square test failed: BN_sqr and BN_mul produce "
 738                 "different results!\n");
 739         goto err;
 740     }
 741
 742     /* Regression test for a BN_sqr overflow bug. */
 743     BN_hex2bn(&a,
 744               "80000000000000000000000080000001"
 745               "FFFFFFFE000000000000000000000000");
 746     BN_sqr(c, a, ctx);
 747     if (bp != NULL) {
 748         if (!results) {
 749             BN_print(bp, a);
 750             BIO_puts(bp, " * ");
 751             BN_print(bp, a);
 752             BIO_puts(bp, " - ");
 753         }
 754         BN_print(bp, c);
 755         BIO_puts(bp, "\n");
 756     }
 757     BN_mul(d, a, a, ctx);
 758     if (BN_cmp(c, d)) {
 759         fprintf(stderr, "Square test failed: BN_sqr and BN_mul produce "
 760                 "different results!\n");
 761         goto err;
 762     }
 763     ret = 1;
 764  err:
 765     if (a != NULL)
 766         BN_free(a);
 767     if (c != NULL)
 768         BN_free(c);
 769     if (d != NULL)
 770         BN_free(d);
 771     if (e != NULL)
 772         BN_free(e);
 773     return ret;
 774 }
 775
 776 int test_mont(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
 777 {
 778     BIGNUM *a, *b, *c, *d, *A, *B;
 779     BIGNUM *n;
 780     int i;
 781     BN_MONT_CTX *mont;
 782
 783     a = BN_new();
 784     b = BN_new();
 785     c = BN_new();
 786     d = BN_new();
 787     A = BN_new();
 788     B = BN_new();
 789     n = BN_new();
 790
 791     mont = BN_MONT_CTX_new();
 792     if (mont == NULL)
 793         return 0;
 794
 795     BN_bntest_rand(a, 100, 0, 0);
 796     BN_bntest_rand(b, 100, 0, 0);
 797     for (i = 0; i < num2; i++) {
 798         int bits = (200 * (i + 1)) / num2;
 799
 800         if (bits == 0)
 801             continue;
 802         BN_bntest_rand(n, bits, 0, 1);
 803         BN_MONT_CTX_set(mont, n, ctx);
 804
 805         BN_nnmod(a, a, n, ctx);
 806         BN_nnmod(b, b, n, ctx);
 807
 808         BN_to_montgomery(A, a, mont, ctx);
 809         BN_to_montgomery(B, b, mont, ctx);
 810
 811         BN_mod_mul_montgomery(c, A, B, mont, ctx);
 812         BN_from_montgomery(A, c, mont, ctx);
 813         if (bp != NULL) {
 814             if (!results) {
 815                 BN_print(bp, a);
 816                 BIO_puts(bp, " * ");
 817                 BN_print(bp, b);
 818                 BIO_puts(bp, " % ");
 819                 BN_print(bp, &mont->N);
 820                 BIO_puts(bp, " - ");
 821             }
 822             BN_print(bp, A);
 823             BIO_puts(bp, "\n");
 824         }
 825         BN_mod_mul(d, a, b, n, ctx);
 826         BN_sub(d, d, A);
 827         if (!BN_is_zero(d)) {
 828             fprintf(stderr, "Montgomery multiplication test failed!\n");
 829             return 0;
 830         }
 831     }
 832     BN_MONT_CTX_free(mont);
 833     BN_free(a);
 834     BN_free(b);
 835     BN_free(c);
 836     BN_free(d);
 837     BN_free(A);
 838     BN_free(B);
 839     BN_free(n);
 840     return (1);
 841 }
 842
 843 int test_mod(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
 844 {
 845     BIGNUM *a, *b, *c, *d, *e;
 846     int i;
 847
 848     a = BN_new();
 849     b = BN_new();
 850     c = BN_new();
 851     d = BN_new();
 852     e = BN_new();
 853
 854     BN_bntest_rand(a, 1024, 0, 0);
 855     for (i = 0; i < num0; i++) {
 856         BN_bntest_rand(b, 450 + i * 10, 0, 0);
 857         a->neg = rand_neg();
 858         b->neg = rand_neg();
 859         BN_mod(c, a, b, ctx);
 860         if (bp != NULL) {
 861             if (!results) {
 862                 BN_print(bp, a);
 863                 BIO_puts(bp, " % ");
 864                 BN_print(bp, b);
 865                 BIO_puts(bp, " - ");
 866             }
 867             BN_print(bp, c);
 868             BIO_puts(bp, "\n");
 869         }
 870         BN_div(d, e, a, b, ctx);
 871         BN_sub(e, e, c);
 872         if (!BN_is_zero(e)) {
 873             fprintf(stderr, "Modulo test failed!\n");
 874             return 0;
 875         }
 876     }
 877     BN_free(a);
 878     BN_free(b);
 879     BN_free(c);
 880     BN_free(d);
 881     BN_free(e);
 882     return (1);
 883 }
 884
 885 int test_mod_mul(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
 886 {
 887     BIGNUM *a, *b, *c, *d, *e;
 888     int i, j;
 889
 890     a = BN_new();
 891     b = BN_new();
 892     c = BN_new();
 893     d = BN_new();
 894     e = BN_new();
 895
 896     for (j = 0; j < 3; j++) {
 897         BN_bntest_rand(c, 1024, 0, 0);
 898         for (i = 0; i < num0; i++) {
 899             BN_bntest_rand(a, 475 + i * 10, 0, 0);
 900             BN_bntest_rand(b, 425 + i * 11, 0, 0);
 901             a->neg = rand_neg();
 902             b->neg = rand_neg();
 903             if (!BN_mod_mul(e, a, b, c, ctx)) {
 904                 unsigned long l;
 905
 906                 while ((l = ERR_get_error()))
 907                     fprintf(stderr, "ERROR:%s\n", ERR_error_string(l, NULL));
 908                 EXIT(1);
 909             }
 910             if (bp != NULL) {
 911                 if (!results) {
 912                     BN_print(bp, a);
 913                     BIO_puts(bp, " * ");
 914                     BN_print(bp, b);
 915                     BIO_puts(bp, " % ");
 916                     BN_print(bp, c);
 917                     if ((a->neg ^ b->neg) && !BN_is_zero(e)) {
 918                         /*
 919                          * If (a*b) % c is negative, c must be added in order
 920                          * to obtain the normalized remainder (new with
 921                          * OpenSSL 0.9.7, previous versions of BN_mod_mul
 922                          * could generate negative results)
 923                          */
 924                         BIO_puts(bp, " + ");
 925                         BN_print(bp, c);
 926                     }
 927                     BIO_puts(bp, " - ");
 928                 }
 929                 BN_print(bp, e);
 930                 BIO_puts(bp, "\n");
 931             }
 932             BN_mul(d, a, b, ctx);
 933             BN_sub(d, d, e);
 934             BN_div(a, b, d, c, ctx);
 935             if (!BN_is_zero(b)) {
 936                 fprintf(stderr, "Modulo multiply test failed!\n");
 937                 ERR_print_errors_fp(stderr);
 938                 return 0;
 939             }
 940         }
 941     }
 942     BN_free(a);
 943     BN_free(b);
 944     BN_free(c);
 945     BN_free(d);
 946     BN_free(e);
 947     return (1);
 948 }
 949
 950 int test_mod_exp(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
 951 {
 952     BIGNUM *a, *b, *c, *d, *e;
 953     int i;
 954
 955     a = BN_new();
 956     b = BN_new();
 957     c = BN_new();
 958     d = BN_new();
 959     e = BN_new();
 960
 961     BN_bntest_rand(c, 30, 0, 1); /* must be odd for montgomery */
 962     for (i = 0; i < num2; i++) {
 963         BN_bntest_rand(a, 20 + i * 5, 0, 0);
 964         BN_bntest_rand(b, 2 + i, 0, 0);
 965
 966         if (!BN_mod_exp(d, a, b, c, ctx))
 967             return (0);
 968
 969         if (bp != NULL) {
 970             if (!results) {
 971                 BN_print(bp, a);
 972                 BIO_puts(bp, " ^ ");
 973                 BN_print(bp, b);
 974                 BIO_puts(bp, " % ");
 975                 BN_print(bp, c);
 976                 BIO_puts(bp, " - ");
 977             }
 978             BN_print(bp, d);
 979             BIO_puts(bp, "\n");
 980         }
 981         BN_exp(e, a, b, ctx);
 982         BN_sub(e, e, d);
 983         BN_div(a, b, e, c, ctx);
 984         if (!BN_is_zero(b)) {
 985             fprintf(stderr, "Modulo exponentiation test failed!\n");
 986             return 0;
 987         }
 988     }
 989     BN_free(a);
 990     BN_free(b);
 991     BN_free(c);
 992     BN_free(d);
 993     BN_free(e);
 994     return (1);
 995 }
 996
 997 int test_mod_exp_mont_consttime(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
 998 {
 999     BIGNUM *a, *b, *c, *d, *e;
1000     int i;
1001
1002     a = BN_new();
1003     b = BN_new();
1004     c = BN_new();
1005     d = BN_new();
1006     e = BN_new();
1007
1008     BN_bntest_rand(c, 30, 0, 1); /* must be odd for montgomery */
1009     for (i = 0; i < num2; i++) {
1010         BN_bntest_rand(a, 20 + i * 5, 0, 0);
1011         BN_bntest_rand(b, 2 + i, 0, 0);
1012
1013         if (!BN_mod_exp_mont_consttime(d, a, b, c, ctx, NULL))
1014             return (00);
1015
1016         if (bp != NULL) {
1017             if (!results) {
1018                 BN_print(bp, a);
1019                 BIO_puts(bp, " ^ ");
1020                 BN_print(bp, b);
1021                 BIO_puts(bp, " % ");
1022                 BN_print(bp, c);
1023                 BIO_puts(bp, " - ");
1024             }
1025             BN_print(bp, d);
1026             BIO_puts(bp, "\n");
1027         }
1028         BN_exp(e, a, b, ctx);
1029         BN_sub(e, e, d);
1030         BN_div(a, b, e, c, ctx);
1031         if (!BN_is_zero(b)) {
1032             fprintf(stderr, "Modulo exponentiation test failed!\n");
1033             return 0;
1034         }
1035     }
1036     BN_free(a);
1037     BN_free(b);
1038     BN_free(c);
1039     BN_free(d);
1040     BN_free(e);
1041     return (1);
1042 }
1043
1044 /*
1045  * Test constant-time modular exponentiation with 1024-bit inputs, which on
1046  * x86_64 cause a different code branch to be taken.
1047  */
1048 int test_mod_exp_mont5(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1049 {
1050     BIGNUM *a, *p, *m, *d, *e;
1051
1052     BN_MONT_CTX *mont;
1053
1054     a = BN_new();
1055     p = BN_new();
1056     m = BN_new();
1057     d = BN_new();
1058     e = BN_new();
1059
1060     mont = BN_MONT_CTX_new();
1061
1062     BN_bntest_rand(m, 1024, 0, 1); /* must be odd for montgomery */
1063     /* Zero exponent */
1064     BN_bntest_rand(a, 1024, 0, 0);
1065     BN_zero(p);
1066     if (!BN_mod_exp_mont_consttime(d, a, p, m, ctx, NULL))
1067         return 0;
1068     if (!BN_is_one(d)) {
1069         fprintf(stderr, "Modular exponentiation test failed!\n");
1070         return 0;
1071     }
1072     /* Zero input */
1073     BN_bntest_rand(p, 1024, 0, 0);
1074     BN_zero(a);
1075     if (!BN_mod_exp_mont_consttime(d, a, p, m, ctx, NULL))
1076         return 0;
1077     if (!BN_is_zero(d)) {
1078         fprintf(stderr, "Modular exponentiation test failed!\n");
1079         return 0;
1080     }
1081     /*
1082      * Craft an input whose Montgomery representation is 1, i.e., shorter
1083      * than the modulus m, in order to test the const time precomputation
1084      * scattering/gathering.
1085      */
1086     BN_one(a);
1087     BN_MONT_CTX_set(mont, m, ctx);
1088     if (!BN_from_montgomery(e, a, mont, ctx))
1089         return 0;
1090     if (!BN_mod_exp_mont_consttime(d, e, p, m, ctx, NULL))
1091         return 0;
1092     if (!BN_mod_exp_simple(a, e, p, m, ctx))
1093         return 0;
1094     if (BN_cmp(a, d) != 0) {
1095         fprintf(stderr, "Modular exponentiation test failed!\n");
1096         return 0;
1097     }
1098     /* Finally, some regular test vectors. */
1099     BN_bntest_rand(e, 1024, 0, 0);
1100     if (!BN_mod_exp_mont_consttime(d, e, p, m, ctx, NULL))
1101         return 0;
1102     if (!BN_mod_exp_simple(a, e, p, m, ctx))
1103         return 0;
1104     if (BN_cmp(a, d) != 0) {
1105         fprintf(stderr, "Modular exponentiation test failed!\n");
1106         return 0;
1107     }
1108     BN_free(a);
1109     BN_free(p);
1110     BN_free(m);
1111     BN_free(d);
1112     BN_free(e);
1113     return (1);
1114 }
1115
1116 int test_exp(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1117 {
1118     BIGNUM *a, *b, *d, *e, *one;
1119     int i;
1120
1121     a = BN_new();
1122     b = BN_new();
1123     d = BN_new();
1124     e = BN_new();
1125     one = BN_new();
1126     BN_one(one);
1127
1128     for (i = 0; i < num2; i++) {
1129         BN_bntest_rand(a, 20 + i * 5, 0, 0);
1130         BN_bntest_rand(b, 2 + i, 0, 0);
1131
1132         if (BN_exp(d, a, b, ctx) <= 0)
1133             return (0);
1134
1135         if (bp != NULL) {
1136             if (!results) {
1137                 BN_print(bp, a);
1138                 BIO_puts(bp, " ^ ");
1139                 BN_print(bp, b);
1140                 BIO_puts(bp, " - ");
1141             }
1142             BN_print(bp, d);
1143             BIO_puts(bp, "\n");
1144         }
1145         BN_one(e);
1146         for (; !BN_is_zero(b); BN_sub(b, b, one))
1147             BN_mul(e, e, a, ctx);
1148         BN_sub(e, e, d);
1149         if (!BN_is_zero(e)) {
1150             fprintf(stderr, "Exponentiation test failed!\n");
1151             return 0;
1152         }
1153     }
1154     BN_free(a);
1155     BN_free(b);
1156     BN_free(d);
1157     BN_free(e);
1158     BN_free(one);
1159     return (1);
1160 }
1161
1162 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
1163 int test_gf2m_add(BIO *bp)
1164 {
1165     BIGNUM *a, *b, *c;
1166     int i, ret = 0;
1167
1168     a = BN_new();
1169     b = BN_new();
1170     c = BN_new();
1171
1172     for (i = 0; i < num0; i++) {
1173         BN_rand(a, 512, 0, 0);
1174         BN_copy(b, BN_value_one());
1175         a->neg = rand_neg();
1176         b->neg = rand_neg();
1177         BN_GF2m_add(c, a, b);
1178 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1179                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1180         if (bp != NULL) {
1181             if (!results) {
1182                 BN_print(bp, a);
1183                 BIO_puts(bp, " ^ ");
1184                 BN_print(bp, b);
1185                 BIO_puts(bp, " = ");
1186             }
1187             BN_print(bp, c);
1188             BIO_puts(bp, "\n");
1189         }
1190 # endif
1191         /* Test that two added values have the correct parity. */
1192         if ((BN_is_odd(a) && BN_is_odd(c))
1193             || (!BN_is_odd(a) && !BN_is_odd(c))) {
1194             fprintf(stderr, "GF(2^m) addition test (a) failed!\n");
1195             goto err;
1196         }
1197         BN_GF2m_add(c, c, c);
1198         /* Test that c + c = 0. */
1199         if (!BN_is_zero(c)) {
1200             fprintf(stderr, "GF(2^m) addition test (b) failed!\n");
1201             goto err;
1202         }
1203     }
1204     ret = 1;
1205  err:
1206     BN_free(a);
1207     BN_free(b);
1208     BN_free(c);
1209     return ret;
1210 }
1211
1212 int test_gf2m_mod(BIO *bp)
1213 {
1214     BIGNUM *a, *b[2], *c, *d, *e;
1215     int i, j, ret = 0;
1216     int p0[] = { 163, 7, 6, 3, 0, -1 };
1217     int p1[] = { 193, 15, 0, -1 };
1218
1219     a = BN_new();
1220     b[0] = BN_new();
1221     b[1] = BN_new();
1222     c = BN_new();
1223     d = BN_new();
1224     e = BN_new();
1225
1226     BN_GF2m_arr2poly(p0, b[0]);
1227     BN_GF2m_arr2poly(p1, b[1]);
1228
1229     for (i = 0; i < num0; i++) {
1230         BN_bntest_rand(a, 1024, 0, 0);
1231         for (j = 0; j < 2; j++) {
1232             BN_GF2m_mod(c, a, b[j]);
1233 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1234                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1235             if (bp != NULL) {
1236                 if (!results) {
1237                     BN_print(bp, a);
1238                     BIO_puts(bp, " % ");
1239                     BN_print(bp, b[j]);
1240                     BIO_puts(bp, " - ");
1241                     BN_print(bp, c);
1242                     BIO_puts(bp, "\n");
1243                 }
1244             }
1245 # endif
1246             BN_GF2m_add(d, a, c);
1247             BN_GF2m_mod(e, d, b[j]);
1248             /* Test that a + (a mod p) mod p == 0. */
1249             if (!BN_is_zero(e)) {
1250                 fprintf(stderr, "GF(2^m) modulo test failed!\n");
1251                 goto err;
1252             }
1253         }
1254     }
1255     ret = 1;
1256  err:
1257     BN_free(a);
1258     BN_free(b[0]);
1259     BN_free(b[1]);
1260     BN_free(c);
1261     BN_free(d);
1262     BN_free(e);
1263     return ret;
1264 }
1265
1266 int test_gf2m_mod_mul(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1267 {
1268     BIGNUM *a, *b[2], *c, *d, *e, *f, *g, *h;
1269     int i, j, ret = 0;
1270     int p0[] = { 163, 7, 6, 3, 0, -1 };
1271     int p1[] = { 193, 15, 0, -1 };
1272
1273     a = BN_new();
1274     b[0] = BN_new();
1275     b[1] = BN_new();
1276     c = BN_new();
1277     d = BN_new();
1278     e = BN_new();
1279     f = BN_new();
1280     g = BN_new();
1281     h = BN_new();
1282
1283     BN_GF2m_arr2poly(p0, b[0]);
1284     BN_GF2m_arr2poly(p1, b[1]);
1285
1286     for (i = 0; i < num0; i++) {
1287         BN_bntest_rand(a, 1024, 0, 0);
1288         BN_bntest_rand(c, 1024, 0, 0);
1289         BN_bntest_rand(d, 1024, 0, 0);
1290         for (j = 0; j < 2; j++) {
1291             BN_GF2m_mod_mul(e, a, c, b[j], ctx);
1292 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1293                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1294             if (bp != NULL) {
1295                 if (!results) {
1296                     BN_print(bp, a);
1297                     BIO_puts(bp, " * ");
1298                     BN_print(bp, c);
1299                     BIO_puts(bp, " % ");
1300                     BN_print(bp, b[j]);
1301                     BIO_puts(bp, " - ");
1302                     BN_print(bp, e);
1303                     BIO_puts(bp, "\n");
1304                 }
1305             }
1306 # endif
1307             BN_GF2m_add(f, a, d);
1308             BN_GF2m_mod_mul(g, f, c, b[j], ctx);
1309             BN_GF2m_mod_mul(h, d, c, b[j], ctx);
1310             BN_GF2m_add(f, e, g);
1311             BN_GF2m_add(f, f, h);
1312             /* Test that (a+d)*c = a*c + d*c. */
1313             if (!BN_is_zero(f)) {
1314                 fprintf(stderr,
1315                         "GF(2^m) modular multiplication test failed!\n");
1316                 goto err;
1317             }
1318         }
1319     }
1320     ret = 1;
1321  err:
1322     BN_free(a);
1323     BN_free(b[0]);
1324     BN_free(b[1]);
1325     BN_free(c);
1326     BN_free(d);
1327     BN_free(e);
1328     BN_free(f);
1329     BN_free(g);
1330     BN_free(h);
1331     return ret;
1332 }
1333
1334 int test_gf2m_mod_sqr(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1335 {
1336     BIGNUM *a, *b[2], *c, *d;
1337     int i, j, ret = 0;
1338     int p0[] = { 163, 7, 6, 3, 0, -1 };
1339     int p1[] = { 193, 15, 0, -1 };
1340
1341     a = BN_new();
1342     b[0] = BN_new();
1343     b[1] = BN_new();
1344     c = BN_new();
1345     d = BN_new();
1346
1347     BN_GF2m_arr2poly(p0, b[0]);
1348     BN_GF2m_arr2poly(p1, b[1]);
1349
1350     for (i = 0; i < num0; i++) {
1351         BN_bntest_rand(a, 1024, 0, 0);
1352         for (j = 0; j < 2; j++) {
1353             BN_GF2m_mod_sqr(c, a, b[j], ctx);
1354             BN_copy(d, a);
1355             BN_GF2m_mod_mul(d, a, d, b[j], ctx);
1356 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1357                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1358             if (bp != NULL) {
1359                 if (!results) {
1360                     BN_print(bp, a);
1361                     BIO_puts(bp, " ^ 2 % ");
1362                     BN_print(bp, b[j]);
1363                     BIO_puts(bp, " = ");
1364                     BN_print(bp, c);
1365                     BIO_puts(bp, "; a * a = ");
1366                     BN_print(bp, d);
1367                     BIO_puts(bp, "\n");
1368                 }
1369             }
1370 # endif
1371             BN_GF2m_add(d, c, d);
1372             /* Test that a*a = a^2. */
1373             if (!BN_is_zero(d)) {
1374                 fprintf(stderr, "GF(2^m) modular squaring test failed!\n");
1375                 goto err;
1376             }
1377         }
1378     }
1379     ret = 1;
1380  err:
1381     BN_free(a);
1382     BN_free(b[0]);
1383     BN_free(b[1]);
1384     BN_free(c);
1385     BN_free(d);
1386     return ret;
1387 }
1388
1389 int test_gf2m_mod_inv(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1390 {
1391     BIGNUM *a, *b[2], *c, *d;
1392     int i, j, ret = 0;
1393     int p0[] = { 163, 7, 6, 3, 0, -1 };
1394     int p1[] = { 193, 15, 0, -1 };
1395
1396     a = BN_new();
1397     b[0] = BN_new();
1398     b[1] = BN_new();
1399     c = BN_new();
1400     d = BN_new();
1401
1402     BN_GF2m_arr2poly(p0, b[0]);
1403     BN_GF2m_arr2poly(p1, b[1]);
1404
1405     for (i = 0; i < num0; i++) {
1406         BN_bntest_rand(a, 512, 0, 0);
1407         for (j = 0; j < 2; j++) {
1408             BN_GF2m_mod_inv(c, a, b[j], ctx);
1409             BN_GF2m_mod_mul(d, a, c, b[j], ctx);
1410 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1411                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1412             if (bp != NULL) {
1413                 if (!results) {
1414                     BN_print(bp, a);
1415                     BIO_puts(bp, " * ");
1416                     BN_print(bp, c);
1417                     BIO_puts(bp, " - 1 % ");
1418                     BN_print(bp, b[j]);
1419                     BIO_puts(bp, "\n");
1420                 }
1421             }
1422 # endif
1423             /* Test that ((1/a)*a) = 1. */
1424             if (!BN_is_one(d)) {
1425                 fprintf(stderr, "GF(2^m) modular inversion test failed!\n");
1426                 goto err;
1427             }
1428         }
1429     }
1430     ret = 1;
1431  err:
1432     BN_free(a);
1433     BN_free(b[0]);
1434     BN_free(b[1]);
1435     BN_free(c);
1436     BN_free(d);
1437     return ret;
1438 }
1439
1440 int test_gf2m_mod_div(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1441 {
1442     BIGNUM *a, *b[2], *c, *d, *e, *f;
1443     int i, j, ret = 0;
1444     int p0[] = { 163, 7, 6, 3, 0, -1 };
1445     int p1[] = { 193, 15, 0, -1 };
1446
1447     a = BN_new();
1448     b[0] = BN_new();
1449     b[1] = BN_new();
1450     c = BN_new();
1451     d = BN_new();
1452     e = BN_new();
1453     f = BN_new();
1454
1455     BN_GF2m_arr2poly(p0, b[0]);
1456     BN_GF2m_arr2poly(p1, b[1]);
1457
1458     for (i = 0; i < num0; i++) {
1459         BN_bntest_rand(a, 512, 0, 0);
1460         BN_bntest_rand(c, 512, 0, 0);
1461         for (j = 0; j < 2; j++) {
1462             BN_GF2m_mod_div(d, a, c, b[j], ctx);
1463             BN_GF2m_mod_mul(e, d, c, b[j], ctx);
1464             BN_GF2m_mod_div(f, a, e, b[j], ctx);
1465 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1466                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1467             if (bp != NULL) {
1468                 if (!results) {
1469                     BN_print(bp, a);
1470                     BIO_puts(bp, " = ");
1471                     BN_print(bp, c);
1472                     BIO_puts(bp, " * ");
1473                     BN_print(bp, d);
1474                     BIO_puts(bp, " % ");
1475                     BN_print(bp, b[j]);
1476                     BIO_puts(bp, "\n");
1477                 }
1478             }
1479 # endif
1480             /* Test that ((a/c)*c)/a = 1. */
1481             if (!BN_is_one(f)) {
1482                 fprintf(stderr, "GF(2^m) modular division test failed!\n");
1483                 goto err;
1484             }
1485         }
1486     }
1487     ret = 1;
1488  err:
1489     BN_free(a);
1490     BN_free(b[0]);
1491     BN_free(b[1]);
1492     BN_free(c);
1493     BN_free(d);
1494     BN_free(e);
1495     BN_free(f);
1496     return ret;
1497 }
1498
1499 int test_gf2m_mod_exp(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1500 {
1501     BIGNUM *a, *b[2], *c, *d, *e, *f;
1502     int i, j, ret = 0;
1503     int p0[] = { 163, 7, 6, 3, 0, -1 };
1504     int p1[] = { 193, 15, 0, -1 };
1505
1506     a = BN_new();
1507     b[0] = BN_new();
1508     b[1] = BN_new();
1509     c = BN_new();
1510     d = BN_new();
1511     e = BN_new();
1512     f = BN_new();
1513
1514     BN_GF2m_arr2poly(p0, b[0]);
1515     BN_GF2m_arr2poly(p1, b[1]);
1516
1517     for (i = 0; i < num0; i++) {
1518         BN_bntest_rand(a, 512, 0, 0);
1519         BN_bntest_rand(c, 512, 0, 0);
1520         BN_bntest_rand(d, 512, 0, 0);
1521         for (j = 0; j < 2; j++) {
1522             BN_GF2m_mod_exp(e, a, c, b[j], ctx);
1523             BN_GF2m_mod_exp(f, a, d, b[j], ctx);
1524             BN_GF2m_mod_mul(e, e, f, b[j], ctx);
1525             BN_add(f, c, d);
1526             BN_GF2m_mod_exp(f, a, f, b[j], ctx);
1527 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1528                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1529             if (bp != NULL) {
1530                 if (!results) {
1531                     BN_print(bp, a);
1532                     BIO_puts(bp, " ^ (");
1533                     BN_print(bp, c);
1534                     BIO_puts(bp, " + ");
1535                     BN_print(bp, d);
1536                     BIO_puts(bp, ") = ");
1537                     BN_print(bp, e);
1538                     BIO_puts(bp, "; - ");
1539                     BN_print(bp, f);
1540                     BIO_puts(bp, " % ");
1541                     BN_print(bp, b[j]);
1542                     BIO_puts(bp, "\n");
1543                 }
1544             }
1545 # endif
1546             BN_GF2m_add(f, e, f);
1547             /* Test that a^(c+d)=a^c*a^d. */
1548             if (!BN_is_zero(f)) {
1549                 fprintf(stderr,
1550                         "GF(2^m) modular exponentiation test failed!\n");
1551                 goto err;
1552             }
1553         }
1554     }
1555     ret = 1;
1556  err:
1557     BN_free(a);
1558     BN_free(b[0]);
1559     BN_free(b[1]);
1560     BN_free(c);
1561     BN_free(d);
1562     BN_free(e);
1563     BN_free(f);
1564     return ret;
1565 }
1566
1567 int test_gf2m_mod_sqrt(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1568 {
1569     BIGNUM *a, *b[2], *c, *d, *e, *f;
1570     int i, j, ret = 0;
1571     int p0[] = { 163, 7, 6, 3, 0, -1 };
1572     int p1[] = { 193, 15, 0, -1 };
1573
1574     a = BN_new();
1575     b[0] = BN_new();
1576     b[1] = BN_new();
1577     c = BN_new();
1578     d = BN_new();
1579     e = BN_new();
1580     f = BN_new();
1581
1582     BN_GF2m_arr2poly(p0, b[0]);
1583     BN_GF2m_arr2poly(p1, b[1]);
1584
1585     for (i = 0; i < num0; i++) {
1586         BN_bntest_rand(a, 512, 0, 0);
1587         for (j = 0; j < 2; j++) {
1588             BN_GF2m_mod(c, a, b[j]);
1589             BN_GF2m_mod_sqrt(d, a, b[j], ctx);
1590             BN_GF2m_mod_sqr(e, d, b[j], ctx);
1591 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1592                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1593             if (bp != NULL) {
1594                 if (!results) {
1595                     BN_print(bp, d);
1596                     BIO_puts(bp, " ^ 2 - ");
1597                     BN_print(bp, a);
1598                     BIO_puts(bp, "\n");
1599                 }
1600             }
1601 # endif
1602             BN_GF2m_add(f, c, e);
1603             /* Test that d^2 = a, where d = sqrt(a). */
1604             if (!BN_is_zero(f)) {
1605                 fprintf(stderr, "GF(2^m) modular square root test failed!\n");
1606                 goto err;
1607             }
1608         }
1609     }
1610     ret = 1;
1611  err:
1612     BN_free(a);
1613     BN_free(b[0]);
1614     BN_free(b[1]);
1615     BN_free(c);
1616     BN_free(d);
1617     BN_free(e);
1618     BN_free(f);
1619     return ret;
1620 }
1621
1622 int test_gf2m_mod_solve_quad(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1623 {
1624     BIGNUM *a, *b[2], *c, *d, *e;
1625     int i, j, s = 0, t, ret = 0;
1626     int p0[] = { 163, 7, 6, 3, 0, -1 };
1627     int p1[] = { 193, 15, 0, -1 };
1628
1629     a = BN_new();
1630     b[0] = BN_new();
1631     b[1] = BN_new();
1632     c = BN_new();
1633     d = BN_new();
1634     e = BN_new();
1635
1636     BN_GF2m_arr2poly(p0, b[0]);
1637     BN_GF2m_arr2poly(p1, b[1]);
1638
1639     for (i = 0; i < num0; i++) {
1640         BN_bntest_rand(a, 512, 0, 0);
1641         for (j = 0; j < 2; j++) {
1642             t = BN_GF2m_mod_solve_quad(c, a, b[j], ctx);
1643             if (t) {
1644                 s++;
1645                 BN_GF2m_mod_sqr(d, c, b[j], ctx);
1646                 BN_GF2m_add(d, c, d);
1647                 BN_GF2m_mod(e, a, b[j]);
1648 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1649                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1650                 if (bp != NULL) {
1651                     if (!results) {
1652                         BN_print(bp, c);
1653                         BIO_puts(bp, " is root of z^2 + z = ");
1654                         BN_print(bp, a);
1655                         BIO_puts(bp, " % ");
1656                         BN_print(bp, b[j]);
1657                         BIO_puts(bp, "\n");
1658                     }
1659                 }
1660 # endif
1661                 BN_GF2m_add(e, e, d);
1662                 /*
1663                  * Test that solution of quadratic c satisfies c^2 + c = a.
1664                  */
1665                 if (!BN_is_zero(e)) {
1666                     fprintf(stderr,
1667                             "GF(2^m) modular solve quadratic test failed!\n");
1668                     goto err;
1669                 }
1670
1671             } else {
1672 # if 0                          /* make test uses ouput in bc but bc can't
1673                                  * handle GF(2^m) arithmetic */
1674                 if (bp != NULL) {
1675                     if (!results) {
1676                         BIO_puts(bp, "There are no roots of z^2 + z = ");
1677                         BN_print(bp, a);
1678                         BIO_puts(bp, " % ");
1679                         BN_print(bp, b[j]);
1680                         BIO_puts(bp, "\n");
1681                     }
1682                 }
1683 # endif
1684             }
1685         }
1686     }
1687     if (s == 0) {
1688         fprintf(stderr,
1689                 "All %i tests of GF(2^m) modular solve quadratic resulted in no roots;\n",
1690                 num0);
1691         fprintf(stderr,
1692                 "this is very unlikely and probably indicates an error.\n");
1693         goto err;
1694     }
1695     ret = 1;
1696  err:
1697     BN_free(a);
1698     BN_free(b[0]);
1699     BN_free(b[1]);
1700     BN_free(c);
1701     BN_free(d);
1702     BN_free(e);
1703     return ret;
1704 }
1705 #endif
1706 static int genprime_cb(int p, int n, BN_GENCB *arg)
1707 {
1708     char c = '*';
1709
1710     if (p == 0)
1711         c = '.';
1712     if (p == 1)
1713         c = '+';
1714     if (p == 2)
1715         c = '*';
1716     if (p == 3)
1717         c = '\n';
1718     putc(c, stderr);
1719     fflush(stderr);
1720     return 1;
1721 }
1722
1723 int test_kron(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1724 {
1725     BN_GENCB cb;
1726     BIGNUM *a, *b, *r, *t;
1727     int i;
1728     int legendre, kronecker;
1729     int ret = 0;
1730
1731     a = BN_new();
1732     b = BN_new();
1733     r = BN_new();
1734     t = BN_new();
1735     if (a == NULL || b == NULL || r == NULL || t == NULL)
1736         goto err;
1737
1738     BN_GENCB_set(&cb, genprime_cb, NULL);
1739
1740     /*
1741      * We test BN_kronecker(a, b, ctx) just for b odd (Jacobi symbol). In
1742      * this case we know that if b is prime, then BN_kronecker(a, b, ctx) is
1743      * congruent to $a^{(b-1)/2}$, modulo $b$ (Legendre symbol). So we
1744      * generate a random prime b and compare these values for a number of
1745      * random a's.  (That is, we run the Solovay-Strassen primality test to
1746      * confirm that b is prime, except that we don't want to test whether b
1747      * is prime but whether BN_kronecker works.)
1748      */
1749
1750     if (!BN_generate_prime_ex(b, 512, 0, NULL, NULL, &cb))
1751         goto err;
1752     b->neg = rand_neg();
1753     putc('\n', stderr);
1754
1755     for (i = 0; i < num0; i++) {
1756         if (!BN_bntest_rand(a, 512, 0, 0))
1757             goto err;
1758         a->neg = rand_neg();
1759
1760         /* t := (|b|-1)/2  (note that b is odd) */
1761         if (!BN_copy(t, b))
1762             goto err;
1763         t->neg = 0;
1764         if (!BN_sub_word(t, 1))
1765             goto err;
1766         if (!BN_rshift1(t, t))
1767             goto err;
1768         /* r := a^t mod b */
1769         b->neg = 0;
1770
1771         if (!BN_mod_exp_recp(r, a, t, b, ctx))
1772             goto err;
1773         b->neg = 1;
1774
1775         if (BN_is_word(r, 1))
1776             legendre = 1;
1777         else if (BN_is_zero(r))
1778             legendre = 0;
1779         else {
1780             if (!BN_add_word(r, 1))
1781                 goto err;
1782             if (0 != BN_ucmp(r, b)) {
1783                 fprintf(stderr, "Legendre symbol computation failed\n");
1784                 goto err;
1785             }
1786             legendre = -1;
1787         }
1788
1789         kronecker = BN_kronecker(a, b, ctx);
1790         if (kronecker < -1)
1791             goto err;
1792         /* we actually need BN_kronecker(a, |b|) */
1793         if (a->neg && b->neg)
1794             kronecker = -kronecker;
1795
1796         if (legendre != kronecker) {
1797             fprintf(stderr, "legendre != kronecker; a = ");
1798             BN_print_fp(stderr, a);
1799             fprintf(stderr, ", b = ");
1800             BN_print_fp(stderr, b);
1801             fprintf(stderr, "\n");
1802             goto err;
1803         }
1804
1805         putc('.', stderr);
1806         fflush(stderr);
1807     }
1808
1809     putc('\n', stderr);
1810     fflush(stderr);
1811     ret = 1;
1812  err:
1813     if (a != NULL)
1814         BN_free(a);
1815     if (b != NULL)
1816         BN_free(b);
1817     if (r != NULL)
1818         BN_free(r);
1819     if (t != NULL)
1820         BN_free(t);
1821     return ret;
1822 }
1823
1824 int test_sqrt(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1825 {
1826     BN_GENCB cb;
1827     BIGNUM *a, *p, *r;
1828     int i, j;
1829     int ret = 0;
1830
1831     a = BN_new();
1832     p = BN_new();
1833     r = BN_new();
1834     if (a == NULL || p == NULL || r == NULL)
1835         goto err;
1836
1837     BN_GENCB_set(&cb, genprime_cb, NULL);
1838
1839     for (i = 0; i < 16; i++) {
1840         if (i < 8) {
1841             unsigned primes[8] = { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19 };
1842
1843             if (!BN_set_word(p, primes[i]))
1844                 goto err;
1845         } else {
1846             if (!BN_set_word(a, 32))
1847                 goto err;
1848             if (!BN_set_word(r, 2 * i + 1))
1849                 goto err;
1850
1851             if (!BN_generate_prime_ex(p, 256, 0, a, r, &cb))
1852                 goto err;
1853             putc('\n', stderr);
1854         }
1855         p->neg = rand_neg();
1856
1857         for (j = 0; j < num2; j++) {
1858             /*
1859              * construct 'a' such that it is a square modulo p, but in
1860              * general not a proper square and not reduced modulo p
1861              */
1862             if (!BN_bntest_rand(r, 256, 0, 3))
1863                 goto err;
1864             if (!BN_nnmod(r, r, p, ctx))
1865                 goto err;
1866             if (!BN_mod_sqr(r, r, p, ctx))
1867                 goto err;
1868             if (!BN_bntest_rand(a, 256, 0, 3))
1869                 goto err;
1870             if (!BN_nnmod(a, a, p, ctx))
1871                 goto err;
1872             if (!BN_mod_sqr(a, a, p, ctx))
1873                 goto err;
1874             if (!BN_mul(a, a, r, ctx))
1875                 goto err;
1876             if (rand_neg())
1877                 if (!BN_sub(a, a, p))
1878                     goto err;
1879
1880             if (!BN_mod_sqrt(r, a, p, ctx))
1881                 goto err;
1882             if (!BN_mod_sqr(r, r, p, ctx))
1883                 goto err;
1884
1885             if (!BN_nnmod(a, a, p, ctx))
1886                 goto err;
1887
1888             if (BN_cmp(a, r) != 0) {
1889                 fprintf(stderr, "BN_mod_sqrt failed: a = ");
1890                 BN_print_fp(stderr, a);
1891                 fprintf(stderr, ", r = ");
1892                 BN_print_fp(stderr, r);
1893                 fprintf(stderr, ", p = ");
1894                 BN_print_fp(stderr, p);
1895                 fprintf(stderr, "\n");
1896                 goto err;
1897             }
1898
1899             putc('.', stderr);
1900             fflush(stderr);
1901         }
1902
1903         putc('\n', stderr);
1904         fflush(stderr);
1905     }
1906     ret = 1;
1907  err:
1908     if (a != NULL)
1909         BN_free(a);
1910     if (p != NULL)
1911         BN_free(p);
1912     if (r != NULL)
1913         BN_free(r);
1914     return ret;
1915 }
1916
1917 int test_small_prime(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1918 {
1919     static const int bits = 10;
1920     int ret = 0;
1921     BIGNUM *r;
1922
1923     r = BN_new();
1924     if (!BN_generate_prime_ex(r, bits, 0, NULL, NULL, NULL))
1925         goto err;
1926     if (BN_num_bits(r) != bits) {
1927         BIO_printf(bp, "Expected %d bit prime, got %d bit number\n", bits,
1928                    BN_num_bits(r));
1929         goto err;
1930     }
1931
1932     ret = 1;
1933
1934  err:
1935     BN_clear_free(r);
1936     return ret;
1937 }
1938
1939 #ifndef OPENSSL_SYS_WIN32
1940 int test_probable_prime_coprime(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
1941 {
1942     int i, j, ret = 0;
1943     BIGNUM *r;
1944     BN_ULONG primes[5] = { 2, 3, 5, 7, 11 };
1945
1946     r = BN_new();
1947
1948     for (i = 0; i < 1000; i++) {
1949         if (!bn_probable_prime_dh_coprime(r, 1024, ctx))
1950             goto err;
1951
1952         for (j = 0; j < 5; j++) {
1953             if (BN_mod_word(r, primes[j]) == 0) {
1954                 BIO_printf(bp, "Number generated is not coprime to %ld:\n",
1955                            primes[j]);
1956                 BN_print_fp(stdout, r);
1957                 BIO_printf(bp, "\n");
1958                 goto err;
1959             }
1960         }
1961     }
1962
1963     ret = 1;
1964
1965  err:
1966     BN_clear_free(r);
1967     return ret;
1968 }
1969 #endif
1970 int test_lshift(BIO *bp, BN_CTX *ctx, BIGNUM *a_)
1971 {
1972     BIGNUM *a, *b, *c, *d;
1973     int i;
1974
1975     b = BN_new();
1976     c = BN_new();
1977     d = BN_new();
1978     BN_one(c);
1979
1980     if (a_)
1981         a = a_;
1982     else {
1983         a = BN_new();
1984         BN_bntest_rand(a, 200, 0, 0);
1985         a->neg = rand_neg();
1986     }
1987     for (i = 0; i < num0; i++) {
1988         BN_lshift(b, a, i + 1);
1989         BN_add(c, c, c);
1990         if (bp != NULL) {
1991             if (!results) {
1992                 BN_print(bp, a);
1993                 BIO_puts(bp, " * ");
1994                 BN_print(bp, c);
1995                 BIO_puts(bp, " - ");
1996             }
1997             BN_print(bp, b);
1998             BIO_puts(bp, "\n");
1999         }
2000         BN_mul(d, a, c, ctx);
2001         BN_sub(d, d, b);
2002         if (!BN_is_zero(d)) {
2003             fprintf(stderr, "Left shift test failed!\n");
2004             fprintf(stderr, "a=");
2005             BN_print_fp(stderr, a);
2006             fprintf(stderr, "\nb=");
2007             BN_print_fp(stderr, b);
2008             fprintf(stderr, "\nc=");
2009             BN_print_fp(stderr, c);
2010             fprintf(stderr, "\nd=");
2011             BN_print_fp(stderr, d);
2012             fprintf(stderr, "\n");
2013             return 0;
2014         }
2015     }
2016     BN_free(a);
2017     BN_free(b);
2018     BN_free(c);
2019     BN_free(d);
2020     return (1);
2021 }
2022
2023 int test_lshift1(BIO *bp)
2024 {
2025     BIGNUM *a, *b, *c;
2026     int i;
2027
2028     a = BN_new();
2029     b = BN_new();
2030     c = BN_new();
2031
2032     BN_bntest_rand(a, 200, 0, 0);
2033     a->neg = rand_neg();
2034     for (i = 0; i < num0; i++) {
2035         BN_lshift1(b, a);
2036         if (bp != NULL) {
2037             if (!results) {
2038                 BN_print(bp, a);
2039                 BIO_puts(bp, " * 2");
2040                 BIO_puts(bp, " - ");
2041             }
2042             BN_print(bp, b);
2043             BIO_puts(bp, "\n");
2044         }
2045         BN_add(c, a, a);
2046         BN_sub(a, b, c);
2047         if (!BN_is_zero(a)) {
2048             fprintf(stderr, "Left shift one test failed!\n");
2049             return 0;
2050         }
2051
2052         BN_copy(a, b);
2053     }
2054     BN_free(a);
2055     BN_free(b);
2056     BN_free(c);
2057     return (1);
2058 }
2059
2060 int test_rshift(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
2061 {
2062     BIGNUM *a, *b, *c, *d, *e;
2063     int i;
2064
2065     a = BN_new();
2066     b = BN_new();
2067     c = BN_new();
2068     d = BN_new();
2069     e = BN_new();
2070     BN_one(c);
2071
2072     BN_bntest_rand(a, 200, 0, 0);
2073     a->neg = rand_neg();
2074     for (i = 0; i < num0; i++) {
2075         BN_rshift(b, a, i + 1);
2076         BN_add(c, c, c);
2077         if (bp != NULL) {
2078             if (!results) {
2079                 BN_print(bp, a);
2080                 BIO_puts(bp, " / ");
2081                 BN_print(bp, c);
2082                 BIO_puts(bp, " - ");
2083             }
2084             BN_print(bp, b);
2085             BIO_puts(bp, "\n");
2086         }
2087         BN_div(d, e, a, c, ctx);
2088         BN_sub(d, d, b);
2089         if (!BN_is_zero(d)) {
2090             fprintf(stderr, "Right shift test failed!\n");
2091             return 0;
2092         }
2093     }
2094     BN_free(a);
2095     BN_free(b);
2096     BN_free(c);
2097     BN_free(d);
2098     BN_free(e);
2099     return (1);
2100 }
2101
2102 int test_rshift1(BIO *bp)
2103 {
2104     BIGNUM *a, *b, *c;
2105     int i;
2106
2107     a = BN_new();
2108     b = BN_new();
2109     c = BN_new();
2110
2111     BN_bntest_rand(a, 200, 0, 0);
2112     a->neg = rand_neg();
2113     for (i = 0; i < num0; i++) {
2114         BN_rshift1(b, a);
2115         if (bp != NULL) {
2116             if (!results) {
2117                 BN_print(bp, a);
2118                 BIO_puts(bp, " / 2");
2119                 BIO_puts(bp, " - ");
2120             }
2121             BN_print(bp, b);
2122             BIO_puts(bp, "\n");
2123         }
2124         BN_sub(c, a, b);
2125         BN_sub(c, c, b);
2126         if (!BN_is_zero(c) && !BN_abs_is_word(c, 1)) {
2127             fprintf(stderr, "Right shift one test failed!\n");
2128             return 0;
2129         }
2130         BN_copy(a, b);
2131     }
2132     BN_free(a);
2133     BN_free(b);
2134     BN_free(c);
2135     return (1);
2136 }
2137
2138 int rand_neg(void)
2139 {
2140     static unsigned int neg = 0;
2141     static int sign[8] = { 0, 0, 0, 1, 1, 0, 1, 1 };
2142
2143     return (sign[(neg++) % 8]);
2144 }