Move zeroing from bn_expand_internal() to bn_expand2() so that it
[openssl.git] / crypto / bn / bn_lib.c
index 3e4965d695e5c7655d0aea5bca5f06252ae3deb7..77a9e3225454c2428fee73fdcc6a85fa310a3732 100644 (file)
@@ -62,6 +62,7 @@
 #endif
 
 #include <assert.h>
+#include <limits.h>
 #include <stdio.h>
 #include "cryptlib.h"
 #include "bn_lcl.h"
@@ -127,7 +128,7 @@ int BN_get_params(int which)
        else return(0);
        }
 
-BIGNUM *BN_value_one(void)
+const BIGNUM *BN_value_one(void)
        {
        static BN_ULONG data_one=1L;
        static BIGNUM const_one={&data_one,1,1,0};
@@ -306,22 +307,28 @@ BIGNUM *BN_new(void)
 
 /* This is used both by bn_expand2() and bn_dup_expand() */
 /* The caller MUST check that words > b->dmax before calling this */
-static BN_ULONG *internal_bn_expand(const BIGNUM *b, int words)
+static BN_ULONG *bn_expand_internal(const BIGNUM *b, int words)
        {
        BN_ULONG *A,*a = NULL;
        const BN_ULONG *B;
        int i;
 
+       if (words > (INT_MAX/(4*BN_BITS2)))
+               {
+               BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,BN_R_BIGNUM_TOO_LONG);
+               return NULL;
+               }
+
        bn_check_top(b);        
        if (BN_get_flags(b,BN_FLG_STATIC_DATA))
                {
-               BNerr(BN_F_BN_EXPAND2,BN_R_EXPAND_ON_STATIC_BIGNUM_DATA);
+               BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,BN_R_EXPAND_ON_STATIC_BIGNUM_DATA);
                return(NULL);
                }
        a=A=(BN_ULONG *)OPENSSL_malloc(sizeof(BN_ULONG)*(words+1));
        if (A == NULL)
                {
-               BNerr(BN_F_BN_EXPAND2,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+               BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
                return(NULL);
                }
 #if 1
@@ -329,70 +336,6 @@ static BN_ULONG *internal_bn_expand(const BIGNUM *b, int words)
        /* Check if the previous number needs to be copied */
        if (B != NULL)
                {
-#if 0
-               /* This lot is an unrolled loop to copy b->top 
-                * BN_ULONGs from B to A
-                */
-/*
- * I have nothing against unrolling but it's usually done for
- * several reasons, namely:
- * - minimize percentage of decision making code, i.e. branches;
- * - avoid cache trashing;
- * - make it possible to schedule loads earlier;
- * Now let's examine the code below. The cornerstone of C is
- * "programmer is always right" and that's what we love it for:-)
- * For this very reason C compilers have to be paranoid when it
- * comes to data aliasing and assume the worst. Yeah, but what
- * does it mean in real life? This means that loop body below will
- * be compiled to sequence of loads immediately followed by stores
- * as compiler assumes the worst, something in A==B+1 style. As a
- * result CPU pipeline is going to starve for incoming data. Secondly
- * if A and B happen to share same cache line such code is going to
- * cause severe cache trashing. Both factors have severe impact on
- * performance of modern CPUs and this is the reason why this
- * particular piece of code is #ifdefed away and replaced by more
- * "friendly" version found in #else section below. This comment
- * also applies to BN_copy function.
- *
- *                                     <appro@fy.chalmers.se>
- */
-               for (i=b->top&(~7); i>0; i-=8)
-                       {
-                       A[0]=B[0]; A[1]=B[1]; A[2]=B[2]; A[3]=B[3];
-                       A[4]=B[4]; A[5]=B[5]; A[6]=B[6]; A[7]=B[7];
-                       A+=8;
-                       B+=8;
-                       }
-               switch (b->top&7)
-                       {
-               case 7:
-                       A[6]=B[6];
-               case 6:
-                       A[5]=B[5];
-               case 5:
-                       A[4]=B[4];
-               case 4:
-                       A[3]=B[3];
-               case 3:
-                       A[2]=B[2];
-               case 2:
-                       A[1]=B[1];
-               case 1:
-                       A[0]=B[0];
-               case 0:
-                       /* I need the 'case 0' entry for utrix cc.
-                        * If the optimizer is turned on, it does the
-                        * switch table by doing
-                        * a=top&7
-                        * a--;
-                        * goto jump_table[a];
-                        * If top is 0, this makes us jump to 0xffffffc 
-                        * which is rather bad :-(.
-                        * eric 23-Apr-1998
-                        */
-                       ;
-                       }
-#else
                for (i=b->top>>2; i>0; i--,A+=4,B+=4)
                        {
                        /*
@@ -413,21 +356,13 @@ static BN_ULONG *internal_bn_expand(const BIGNUM *b, int words)
                case 3: A[2]=B[2];
                case 2: A[1]=B[1];
                case 1: A[0]=B[0];
-               case 0: ; /* ultrix cc workaround, see above */
+               case 0: /* workaround for ultrix cc: without 'case 0', the optimizer does
+                        * the switch table by doing a=top&3; a--; goto jump_table[a];
+                        * which fails for top== 0 */
+                       ;
                        }
-#endif
                }
 
-       /* Now need to zero any data between b->top and b->max */
-
-       A= &(a[b->top]);
-       for (i=(words - b->top)>>3; i>0; i--,A+=8)
-               {
-               A[0]=0; A[1]=0; A[2]=0; A[3]=0;
-               A[4]=0; A[5]=0; A[6]=0; A[7]=0;
-               }
-       for (i=(words - b->top)&7; i>0; i--,A++)
-               A[0]=0;
 #else
        memset(A,0,sizeof(BN_ULONG)*(words+1));
        memcpy(A,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
@@ -451,20 +386,34 @@ BIGNUM *bn_dup_expand(const BIGNUM *b, int words)
        {
        BIGNUM *r = NULL;
 
+       /* This function does not work if
+        *      words <= b->dmax && top < words
+        * because BN_dup() does not preserve 'dmax'!
+        * (But bn_dup_expand() is not used anywhere yet.)
+        */
+       
        if (words > b->dmax)
                {
-               BN_ULONG *a = internal_bn_expand(b, words);
+               BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
 
                if (a)
                        {
                        r = BN_new();
-                       r->top = b->top;
-                       r->dmax = words;
-                       r->neg = b->neg;
-                       r->d = a;
+                       if (r)
+                               {
+                               r->top = b->top;
+                               r->dmax = words;
+                               r->neg = b->neg;
+                               r->d = a;
+                               }
+                       else
+                               {
+                               /* r == NULL, BN_new failure */
+                               OPENSSL_free(a);
+                               }
                        }
-               /* Otherwise, there was an error in allocation in
-                  internal_bn_expand(), and NULL should be returned */
+               /* If a == NULL, there was an error in allocation in
+                  bn_expand_internal(), and NULL should be returned */
                }
        else
                {
@@ -475,39 +424,59 @@ BIGNUM *bn_dup_expand(const BIGNUM *b, int words)
        }
 
 /* This is an internal function that should not be used in applications.
- * It ensures that 'b' has enough room for a 'words' word number number.
+ * It ensures that 'b' has enough room for a 'words' word number
+ * and initialises the unused part of b->d with leading zeros.
  * It is mostly used by the various BIGNUM routines. If there is an error,
  * NULL is returned. If not, 'b' is returned. */
 
 BIGNUM *bn_expand2(BIGNUM *b, int words)
        {
+       BN_ULONG *A;
+       int i;
+
        if (words > b->dmax)
                {
-               BN_ULONG *a = internal_bn_expand(b, words);
+               BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
 
                if (a)
                        {
-                       OPENSSL_free(b->d);
+                       if (b->d)
+                               OPENSSL_free(b->d);
                        b->d=a;
                        b->dmax=words;
                        }
                else
                        b = NULL;
                }
+       
+       /* NB: bn_wexpand() calls this only if the BIGNUM really has to grow */
+       A = &(b->d[b->top]);
+       for (i=(words - b->top)>>3; i>0; i--,A+=8)
+               {
+               A[0]=0; A[1]=0; A[2]=0; A[3]=0;
+               A[4]=0; A[5]=0; A[6]=0; A[7]=0;
+               }
+       for (i=(words - b->top)&7; i>0; i--,A++)
+               A[0]=0;
+       
        return b;
        }
 
 BIGNUM *BN_dup(const BIGNUM *a)
        {
-       BIGNUM *r;
+       BIGNUM *r, *t;
 
        if (a == NULL) return NULL;
 
        bn_check_top(a);
 
-       r=BN_new();
-       if (r == NULL) return(NULL);
-       return((BIGNUM *)BN_copy(r,a));
+       t = BN_new();
+       if (t == NULL) return(NULL);
+       r = BN_copy(t, a);
+       /* now  r == t || r == NULL */
+       if (r == NULL)
+               BN_free(t);
+       return r;
        }
 
 BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
@@ -535,7 +504,7 @@ BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
                case 3: A[2]=B[2];
                case 2: A[1]=B[1];
                case 1: A[0]=B[0];
-               case 0: ; /* ultrix cc workaround, see comments in bn_expand2 */
+               case 0: ; /* ultrix cc workaround, see comments in bn_expand_internal */
                }
 #else
        memcpy(a->d,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
@@ -549,6 +518,35 @@ BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
        return(a);
        }
 
+void BN_swap(BIGNUM *a, BIGNUM *b)
+       {
+       int flags_old_a, flags_old_b;
+       BN_ULONG *tmp_d;
+       int tmp_top, tmp_dmax, tmp_neg;
+       
+       flags_old_a = a->flags;
+       flags_old_b = b->flags;
+
+       tmp_d = a->d;
+       tmp_top = a->top;
+       tmp_dmax = a->dmax;
+       tmp_neg = a->neg;
+       
+       a->d = b->d;
+       a->top = b->top;
+       a->dmax = b->dmax;
+       a->neg = b->neg;
+       
+       b->d = tmp_d;
+       b->top = tmp_top;
+       b->dmax = tmp_dmax;
+       b->neg = tmp_neg;
+       
+       a->flags = (flags_old_a & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_b & BN_FLG_STATIC_DATA);
+       b->flags = (flags_old_b & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_a & BN_FLG_STATIC_DATA);
+       }
+
+
 void BN_clear(BIGNUM *a)
        {
        if (a->d != NULL)
@@ -605,7 +603,6 @@ int BN_set_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
        return(1);
        }
 
-/* ignore negative */
 BIGNUM *BN_bin2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret)
        {
        unsigned int i,m;
@@ -626,6 +623,7 @@ BIGNUM *BN_bin2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret)
        i=((n-1)/BN_BYTES)+1;
        m=((n-1)%(BN_BYTES));
        ret->top=i;
+       ret->neg=0;
        while (n-- > 0)
                {
                l=(l<<8L)| *(s++);
@@ -780,7 +778,7 @@ int BN_mask_bits(BIGNUM *a, int n)
        return(1);
        }
 
-int bn_cmp_words(BN_ULONG *a, BN_ULONG *b, int n)
+int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b, int n)
        {
        int i;
        BN_ULONG aa,bb;
@@ -797,3 +795,34 @@ int bn_cmp_words(BN_ULONG *a, BN_ULONG *b, int n)
        return(0);
        }
 
+/* Here follows a specialised variants of bn_cmp_words().  It has the
+   property of performing the operation on arrays of different sizes.
+   The sizes of those arrays is expressed through cl, which is the
+   common length ( basicall, min(len(a),len(b)) ), and dl, which is the
+   delta between the two lengths, calculated as len(a)-len(b).
+   All lengths are the number of BN_ULONGs...  */
+
+int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
+       int cl, int dl)
+       {
+       int n,i;
+       n = cl-1;
+
+       if (dl < 0)
+               {
+               for (i=dl; i<0; i++)
+                       {
+                       if (b[n-i] != 0)
+                               return -1; /* a < b */
+                       }
+               }
+       if (dl > 0)
+               {
+               for (i=dl; i>0; i--)
+                       {
+                       if (a[n+i] != 0)
+                               return 1; /* a > b */
+                       }
+               }
+       return bn_cmp_words(a,b,cl);
+       }