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