Copyright consolidation 06/10
[openssl.git] / crypto / bn / bn_mont.c
index 5bdac17e6c18f7a4861bd5295f009c8a1e7880c9..6d37279a5ea0e7b08f22a660fec1f263709ac942 100644 (file)
-/* crypto/bn/bn_mont.c */
-/* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
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+ * in the file LICENSE in the source distribution or at
+ * https://www.openssl.org/source/license.html
  */
 
 /*
- * Details about Montgomery multiplication algorithms can be found at:
- * http://www.ece.orst.edu/ISL/Publications.html
- * http://www.ece.orst.edu/ISL/Koc/papers/j37acmon.pdf
+ * Details about Montgomery multiplication algorithms can be found at
+ * http://security.ece.orst.edu/publications.html, e.g.
+ * http://security.ece.orst.edu/koc/papers/j37acmon.pdf and
+ * sections 3.8 and 4.2 in http://security.ece.orst.edu/koc/papers/r01rsasw.pdf
  */
 
-#include <stdio.h>
-#include "cryptlib.h"
+#include "internal/cryptlib.h"
 #include "bn_lcl.h"
 
-#define MONT_WORD
-
-int BN_mod_mul_montgomery(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BN_MONT_CTX *mont,
-            BN_CTX *ctx)
-       {
-       BIGNUM *tmp,*tmp2;
-
-        tmp= &(ctx->bn[ctx->tos]);
-        tmp2= &(ctx->bn[ctx->tos]);
-       ctx->tos+=2;
-
-       bn_check_top(tmp);
-       bn_check_top(tmp2);
-
-       if (a == b)
-               {
-#if 0
-               bn_wexpand(tmp,a->top*2);
-               bn_wexpand(tmp2,a->top*4);
-               bn_sqr_recursive(tmp->d,a->d,a->top,tmp2->d);
-               tmp->top=a->top*2;
-               if (tmp->d[tmp->top-1] == 0)
-                       tmp->top--;
-#else
-               if (!BN_sqr(tmp,a,ctx)) goto err;
-#endif
-               }
-       else
-               {
-               if (!BN_mul(tmp,a,b,ctx)) goto err;
-               }
-       /* reduce from aRR to aR */
-       if (!BN_from_montgomery(r,tmp,mont,ctx)) goto err;
-       ctx->tos-=2;
-       return(1);
-err:
-       return(0);
-       }
-
-int BN_from_montgomery(BIGNUM *ret, BIGNUM *a, BN_MONT_CTX *mont,
-            BN_CTX *ctx)
-       {
-#ifdef BN_RECURSION_MONT
-       if (mont->use_word)
-#endif
-               {
-               BIGNUM *n,*r;
-               BN_ULONG *ap,*np,*rp,n0,v,*nrp;
-               int al,nl,max,i,x,ri;
-               int retn=0;
-
-               r= &(ctx->bn[ctx->tos]);
-
-               if (!BN_copy(r,a)) goto err1;
-               n= &(mont->N);
-
-               ap=a->d;
-               /* mont->ri is the size of mont->N in bits/words */
-               al=ri=mont->ri/BN_BITS2;
+#define MONT_WORD               /* use the faster word-based algorithm */
 
-               nl=n->top;
-               if ((al == 0) || (nl == 0)) { r->top=0; return(1); }
-
-               max=(nl+al+1); /* allow for overflow (no?) XXX */
-               if (bn_wexpand(r,max) == NULL) goto err1;
-               if (bn_wexpand(ret,max) == NULL) goto err1;
-
-               r->neg=a->neg^n->neg;
-               np=n->d;
-               rp=r->d;
-               nrp= &(r->d[nl]);
-
-               /* clear the top words of T */
-#if 1
-               for (i=r->top; i<max; i++) /* memset? XXX */
-                       r->d[i]=0;
-#else
-               memset(&(r->d[r->top]),0,(max-r->top)*sizeof(BN_ULONG)); 
+#ifdef MONT_WORD
+static int BN_from_montgomery_word(BIGNUM *ret, BIGNUM *r, BN_MONT_CTX *mont);
 #endif
 
-               r->top=max;
-               n0=mont->n0;
-
-#ifdef BN_COUNT
-printf("word BN_from_montgomery %d * %d\n",nl,nl);
-#endif
-               for (i=0; i<nl; i++)
-                       {
-                       v=bn_mul_add_words(rp,np,nl,(rp[0]*n0)&BN_MASK2);
-                       nrp++;
-                       rp++;
-                       if (((nrp[-1]+=v)&BN_MASK2) >= v)
-                               continue;
-                       else
-                               {
-                               if (((++nrp[0])&BN_MASK2) != 0) continue;
-                               if (((++nrp[1])&BN_MASK2) != 0) continue;
-                               for (x=2; (((++nrp[x])&BN_MASK2) == 0); x++) ;
-                               }
-                       }
-               bn_fix_top(r);
-
-               /* mont->ri will be a multiple of the word size */
-#if 0
-               BN_rshift(ret,r,mont->ri);
-#else
-               x=ri;
-               rp=ret->d;
-               ap= &(r->d[x]);
-               if (r->top < x)
-                       al=0;
-               else
-                       al=r->top-x;
-               ret->top=al;
-               al-=4;
-               for (i=0; i<al; i+=4)
-                       {
-                       BN_ULONG t1,t2,t3,t4;
-
-                       t1=ap[i+0];
-                       t2=ap[i+1];
-                       t3=ap[i+2];
-                       t4=ap[i+3];
-                       rp[i+0]=t1;
-                       rp[i+1]=t2;
-                       rp[i+2]=t3;
-                       rp[i+3]=t4;
-                       }
-               al+=4;
-               for (; i<al; i++)
-                       rp[i]=ap[i];
+int BN_mod_mul_montgomery(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
+                          BN_MONT_CTX *mont, BN_CTX *ctx)
+{
+    BIGNUM *tmp;
+    int ret = 0;
+#if defined(OPENSSL_BN_ASM_MONT) && defined(MONT_WORD)
+    int num = mont->N.top;
+
+    if (num > 1 && a->top == num && b->top == num) {
+        if (bn_wexpand(r, num) == NULL)
+            return (0);
+        if (bn_mul_mont(r->d, a->d, b->d, mont->N.d, mont->n0, num)) {
+            r->neg = a->neg ^ b->neg;
+            r->top = num;
+            bn_correct_top(r);
+            return (1);
+        }
+    }
 #endif
 
-               if (BN_ucmp(ret, &(mont->N)) >= 0)
-                       {
-                       BN_usub(ret,ret,&(mont->N)); /* XXX */
-                       }
-               retn=1;
-err1:
-               return(retn);
-               }
-#ifdef BN_RECURSION_MONT
-       else /* bignum version */ 
-               {
-               BIGNUM *t1,*t2,*t3;
-               int j,i;
-
-#ifdef BN_COUNT
-printf("number BN_from_montgomery\n");
-#endif
-
-               t1= &(ctx->bn[ctx->tos]);
-               t2= &(ctx->bn[ctx->tos+1]);
-               t3= &(ctx->bn[ctx->tos+2]);
-
-               i=mont->Ni.top;
-               bn_wexpand(ret,i); /* perhaps only i*2 */
-               bn_wexpand(t1,i*4); /* perhaps only i*2 */
-               bn_wexpand(t2,i*2); /* perhaps only i   */
-
-               bn_mul_low_recursive(t2->d,a->d,mont->Ni.d,i,t1->d);
-
-               BN_zero(t3);
-               BN_set_bit(t3,mont->N.top*BN_BITS2);
-               bn_sub_words(t3->d,t3->d,a->d,i);
-               bn_mul_high(ret->d,t2->d,mont->N.d,t3->d,i,t1->d);
-
-               /* hmm... if a is between i and 2*i, things are bad */
-               if (a->top > i)
-                       {
-                       j=(int)(bn_add_words(ret->d,ret->d,&(a->d[i]),i));
-                       if (j) /* overflow */
-                               bn_sub_words(ret->d,ret->d,mont->N.d,i);
-                       }
-               ret->top=i;
-               bn_fix_top(ret);
-               if (a->d[0])
-                       BN_add_word(ret,1); /* Always? */
-               else    /* Very very rare */
-                       {
-                       for (i=1; i<mont->N.top-1; i++)
-                               {
-                               if (a->d[i])
-                                       {
-                                       BN_add_word(ret,1); /* Always? */
-                                       break;
-                                       }
-                               }
-                       }
-
-               if (BN_ucmp(ret,&(mont->N)) >= 0)
-                       BN_usub(ret,ret,&(mont->N));
-
-               return(1);
-               }
+    BN_CTX_start(ctx);
+    tmp = BN_CTX_get(ctx);
+    if (tmp == NULL)
+        goto err;
+
+    bn_check_top(tmp);
+    if (a == b) {
+        if (!BN_sqr(tmp, a, ctx))
+            goto err;
+    } else {
+        if (!BN_mul(tmp, a, b, ctx))
+            goto err;
+    }
+    /* reduce from aRR to aR */
+#ifdef MONT_WORD
+    if (!BN_from_montgomery_word(r, tmp, mont))
+        goto err;
+#else
+    if (!BN_from_montgomery(r, tmp, mont, ctx))
+        goto err;
 #endif
-       }
+    bn_check_top(r);
+    ret = 1;
+ err:
+    BN_CTX_end(ctx);
+    return (ret);
+}
+
+#ifdef MONT_WORD
+static int BN_from_montgomery_word(BIGNUM *ret, BIGNUM *r, BN_MONT_CTX *mont)
+{
+    BIGNUM *n;
+    BN_ULONG *ap, *np, *rp, n0, v, carry;
+    int nl, max, i;
+
+    n = &(mont->N);
+    nl = n->top;
+    if (nl == 0) {
+        ret->top = 0;
+        return (1);
+    }
+
+    max = (2 * nl);             /* carry is stored separately */
+    if (bn_wexpand(r, max) == NULL)
+        return (0);
+
+    r->neg ^= n->neg;
+    np = n->d;
+    rp = r->d;
+
+    /* clear the top words of T */
+    i = max - r->top;
+    if (i)
+        memset(&rp[r->top], 0, sizeof(*rp) * i);
+
+    r->top = max;
+    n0 = mont->n0[0];
+
+    for (carry = 0, i = 0; i < nl; i++, rp++) {
+        v = bn_mul_add_words(rp, np, nl, (rp[0] * n0) & BN_MASK2);
+        v = (v + carry + rp[nl]) & BN_MASK2;
+        carry |= (v != rp[nl]);
+        carry &= (v <= rp[nl]);
+        rp[nl] = v;
+    }
+
+    if (bn_wexpand(ret, nl) == NULL)
+        return (0);
+    ret->top = nl;
+    ret->neg = r->neg;
+
+    rp = ret->d;
+    ap = &(r->d[nl]);
+
+# define BRANCH_FREE 1
+# if BRANCH_FREE
+    {
+        BN_ULONG *nrp;
+        size_t m;
+
+        v = bn_sub_words(rp, ap, np, nl) - carry;
+        /*
+         * if subtraction result is real, then trick unconditional memcpy
+         * below to perform in-place "refresh" instead of actual copy.
+         */
+        m = (0 - (size_t)v);
+        nrp =
+            (BN_ULONG *)(((PTR_SIZE_INT) rp & ~m) | ((PTR_SIZE_INT) ap & m));
+
+        for (i = 0, nl -= 4; i < nl; i += 4) {
+            BN_ULONG t1, t2, t3, t4;
+
+            t1 = nrp[i + 0];
+            t2 = nrp[i + 1];
+            t3 = nrp[i + 2];
+            ap[i + 0] = 0;
+            t4 = nrp[i + 3];
+            ap[i + 1] = 0;
+            rp[i + 0] = t1;
+            ap[i + 2] = 0;
+            rp[i + 1] = t2;
+            ap[i + 3] = 0;
+            rp[i + 2] = t3;
+            rp[i + 3] = t4;
+        }
+        for (nl += 4; i < nl; i++)
+            rp[i] = nrp[i], ap[i] = 0;
+    }
+# else
+    if (bn_sub_words(rp, ap, np, nl) - carry)
+        memcpy(rp, ap, nl * sizeof(BN_ULONG));
+# endif
+    bn_correct_top(r);
+    bn_correct_top(ret);
+    bn_check_top(ret);
+
+    return (1);
+}
+#endif                          /* MONT_WORD */
+
+int BN_from_montgomery(BIGNUM *ret, const BIGNUM *a, BN_MONT_CTX *mont,
+                       BN_CTX *ctx)
+{
+    int retn = 0;
+#ifdef MONT_WORD
+    BIGNUM *t;
+
+    BN_CTX_start(ctx);
+    if ((t = BN_CTX_get(ctx)) && BN_copy(t, a))
+        retn = BN_from_montgomery_word(ret, t, mont);
+    BN_CTX_end(ctx);
+#else                           /* !MONT_WORD */
+    BIGNUM *t1, *t2;
+
+    BN_CTX_start(ctx);
+    t1 = BN_CTX_get(ctx);
+    t2 = BN_CTX_get(ctx);
+    if (t1 == NULL || t2 == NULL)
+        goto err;
+
+    if (!BN_copy(t1, a))
+        goto err;
+    BN_mask_bits(t1, mont->ri);
+
+    if (!BN_mul(t2, t1, &mont->Ni, ctx))
+        goto err;
+    BN_mask_bits(t2, mont->ri);
+
+    if (!BN_mul(t1, t2, &mont->N, ctx))
+        goto err;
+    if (!BN_add(t2, a, t1))
+        goto err;
+    if (!BN_rshift(ret, t2, mont->ri))
+        goto err;
+
+    if (BN_ucmp(ret, &(mont->N)) >= 0) {
+        if (!BN_usub(ret, ret, &(mont->N)))
+            goto err;
+    }
+    retn = 1;
+    bn_check_top(ret);
+ err:
+    BN_CTX_end(ctx);
+#endif                          /* MONT_WORD */
+    return (retn);
+}
 
 BN_MONT_CTX *BN_MONT_CTX_new(void)
-       {
-       BN_MONT_CTX *ret;
+{
+    BN_MONT_CTX *ret;
 
-       if ((ret=(BN_MONT_CTX *)Malloc(sizeof(BN_MONT_CTX))) == NULL)
-               return(NULL);
+    if ((ret = OPENSSL_malloc(sizeof(*ret))) == NULL)
+        return (NULL);
 
-       BN_MONT_CTX_init(ret);
-       ret->flags=BN_FLG_MALLOCED;
-       return(ret);
-       }
+    BN_MONT_CTX_init(ret);
+    ret->flags = BN_FLG_MALLOCED;
+    return (ret);
+}
 
 void BN_MONT_CTX_init(BN_MONT_CTX *ctx)
-       {
-       ctx->use_word=0;
-       ctx->ri=0;
-       BN_init(&(ctx->RR));
-       BN_init(&(ctx->N));
-       BN_init(&(ctx->Ni));
-       ctx->flags=0;
-       }
+{
+    ctx->ri = 0;
+    bn_init(&(ctx->RR));
+    bn_init(&(ctx->N));
+    bn_init(&(ctx->Ni));
+    ctx->n0[0] = ctx->n0[1] = 0;
+    ctx->flags = 0;
+}
 
 void BN_MONT_CTX_free(BN_MONT_CTX *mont)
-       {
-       if(mont == NULL)
-           return;
-
-       BN_free(&(mont->RR));
-       BN_free(&(mont->N));
-       BN_free(&(mont->Ni));
-       if (mont->flags & BN_FLG_MALLOCED)
-               Free(mont);
-       }
-
-int BN_MONT_CTX_set(BN_MONT_CTX *mont, BIGNUM *mod, BN_CTX *ctx)
-       {
-       BIGNUM Ri,*R;
-
-       BN_init(&Ri);
-       R= &(mont->RR);                                 /* grab RR as a temp */
-       BN_copy(&(mont->N),mod);                        /* Set N */
-
-#ifdef BN_RECURSION_MONT
-       if (mont->N.top < BN_MONT_CTX_SET_SIZE_WORD)
-#endif
-               {
-               BIGNUM tmod;
-               BN_ULONG buf[2];
-
-               mont->use_word=1;
-
-               mont->ri=(BN_num_bits(mod)+(BN_BITS2-1))/BN_BITS2*BN_BITS2;
-               BN_zero(R);
-               BN_set_bit(R,BN_BITS2);
-               /* I was bad, this modification of a passed variable was
-                * breaking the multithreaded stuff :-(
-                * z=mod->top;
-                * mod->top=1; */
-
-               buf[0]=mod->d[0];
-               buf[1]=0;
-               tmod.d=buf;
-               tmod.top=1;
-               tmod.max=mod->max;
-               tmod.neg=mod->neg;
-
-               if ((BN_mod_inverse(&Ri,R,&tmod,ctx)) == NULL)
-                       goto err;
-               BN_lshift(&Ri,&Ri,BN_BITS2);                    /* R*Ri */
-               if (!BN_is_zero(&Ri))
-                       {
-#if 1
-                       BN_sub_word(&Ri,1);
-#else
-                       BN_usub(&Ri,&Ri,BN_value_one());        /* R*Ri - 1 */
-#endif
-                       }
-               else
-                       {
-                       /* This is not common..., 1 in BN_MASK2,
-                        * It happens when buf[0] was == 1.  So for 8 bit,
-                        * this is 1/256, 16bit, 1 in 2^16 etc.
-                        */
-                       BN_set_word(&Ri,BN_MASK2);
-                       }
-               BN_div(&Ri,NULL,&Ri,&tmod,ctx);
-               mont->n0=Ri.d[0];
-               BN_free(&Ri);
-               /* mod->top=z; */
-               }
-#ifdef BN_RECURSION_MONT
-       else
-               {
-               mont->use_word=0;
-               mont->ri=(BN_num_bits(mod)+(BN_BITS2-1))/BN_BITS2*BN_BITS2;
-#if 1
-               BN_zero(R);
-               BN_set_bit(R,mont->ri);
-#else
-               BN_lshift(R,BN_value_one(),mont->ri);   /* R */
-#endif
-               if ((BN_mod_inverse(&Ri,R,mod,ctx)) == NULL)
-                       goto err;
-               BN_lshift(&Ri,&Ri,mont->ri);            /* R*Ri */
-#if 1
-               BN_sub_word(&Ri,1);
-#else
-               BN_usub(&Ri,&Ri,BN_value_one());        /* R*Ri - 1 */
-#endif
-               BN_div(&(mont->Ni),NULL,&Ri,mod,ctx);
-               BN_free(&Ri);
-               }
+{
+    if (mont == NULL)
+        return;
+
+    BN_clear_free(&(mont->RR));
+    BN_clear_free(&(mont->N));
+    BN_clear_free(&(mont->Ni));
+    if (mont->flags & BN_FLG_MALLOCED)
+        OPENSSL_free(mont);
+}
+
+int BN_MONT_CTX_set(BN_MONT_CTX *mont, const BIGNUM *mod, BN_CTX *ctx)
+{
+    int ret = 0;
+    BIGNUM *Ri, *R;
+
+    if (BN_is_zero(mod))
+        return 0;
+
+    BN_CTX_start(ctx);
+    if ((Ri = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
+        goto err;
+    R = &(mont->RR);            /* grab RR as a temp */
+    if (!BN_copy(&(mont->N), mod))
+        goto err;               /* Set N */
+    mont->N.neg = 0;
+
+#ifdef MONT_WORD
+    {
+        BIGNUM tmod;
+        BN_ULONG buf[2];
+
+        bn_init(&tmod);
+        tmod.d = buf;
+        tmod.dmax = 2;
+        tmod.neg = 0;
+
+        mont->ri = (BN_num_bits(mod) + (BN_BITS2 - 1)) / BN_BITS2 * BN_BITS2;
+
+# if defined(OPENSSL_BN_ASM_MONT) && (BN_BITS2<=32)
+        /*
+         * Only certain BN_BITS2<=32 platforms actually make use of n0[1],
+         * and we could use the #else case (with a shorter R value) for the
+         * others.  However, currently only the assembler files do know which
+         * is which.
+         */
+
+        BN_zero(R);
+        if (!(BN_set_bit(R, 2 * BN_BITS2)))
+            goto err;
+
+        tmod.top = 0;
+        if ((buf[0] = mod->d[0]))
+            tmod.top = 1;
+        if ((buf[1] = mod->top > 1 ? mod->d[1] : 0))
+            tmod.top = 2;
+
+        if ((BN_mod_inverse(Ri, R, &tmod, ctx)) == NULL)
+            goto err;
+        if (!BN_lshift(Ri, Ri, 2 * BN_BITS2))
+            goto err;           /* R*Ri */
+        if (!BN_is_zero(Ri)) {
+            if (!BN_sub_word(Ri, 1))
+                goto err;
+        } else {                /* if N mod word size == 1 */
+
+            if (bn_expand(Ri, (int)sizeof(BN_ULONG) * 2) == NULL)
+                goto err;
+            /* Ri-- (mod double word size) */
+            Ri->neg = 0;
+            Ri->d[0] = BN_MASK2;
+            Ri->d[1] = BN_MASK2;
+            Ri->top = 2;
+        }
+        if (!BN_div(Ri, NULL, Ri, &tmod, ctx))
+            goto err;
+        /*
+         * Ni = (R*Ri-1)/N, keep only couple of least significant words:
+         */
+        mont->n0[0] = (Ri->top > 0) ? Ri->d[0] : 0;
+        mont->n0[1] = (Ri->top > 1) ? Ri->d[1] : 0;
+# else
+        BN_zero(R);
+        if (!(BN_set_bit(R, BN_BITS2)))
+            goto err;           /* R */
+
+        buf[0] = mod->d[0];     /* tmod = N mod word size */
+        buf[1] = 0;
+        tmod.top = buf[0] != 0 ? 1 : 0;
+        /* Ri = R^-1 mod N */
+        if ((BN_mod_inverse(Ri, R, &tmod, ctx)) == NULL)
+            goto err;
+        if (!BN_lshift(Ri, Ri, BN_BITS2))
+            goto err;           /* R*Ri */
+        if (!BN_is_zero(Ri)) {
+            if (!BN_sub_word(Ri, 1))
+                goto err;
+        } else {                /* if N mod word size == 1 */
+
+            if (!BN_set_word(Ri, BN_MASK2))
+                goto err;       /* Ri-- (mod word size) */
+        }
+        if (!BN_div(Ri, NULL, Ri, &tmod, ctx))
+            goto err;
+        /*
+         * Ni = (R*Ri-1)/N, keep only least significant word:
+         */
+        mont->n0[0] = (Ri->top > 0) ? Ri->d[0] : 0;
+        mont->n0[1] = 0;
+# endif
+    }
+#else                           /* !MONT_WORD */
+    {                           /* bignum version */
+        mont->ri = BN_num_bits(&mont->N);
+        BN_zero(R);
+        if (!BN_set_bit(R, mont->ri))
+            goto err;           /* R = 2^ri */
+        /* Ri = R^-1 mod N */
+        if ((BN_mod_inverse(Ri, R, &mont->N, ctx)) == NULL)
+            goto err;
+        if (!BN_lshift(Ri, Ri, mont->ri))
+            goto err;           /* R*Ri */
+        if (!BN_sub_word(Ri, 1))
+            goto err;
+        /*
+         * Ni = (R*Ri-1) / N
+         */
+        if (!BN_div(&(mont->Ni), NULL, Ri, &mont->N, ctx))
+            goto err;
+    }
 #endif
 
-       /* setup RR for conversions */
-#if 1
-       BN_zero(&(mont->RR));
-       BN_set_bit(&(mont->RR),mont->ri*2);
-#else
-       BN_lshift(mont->RR,BN_value_one(),mont->ri*2);
-#endif
-       BN_mod(&(mont->RR),&(mont->RR),&(mont->N),ctx);
+    /* setup RR for conversions */
+    BN_zero(&(mont->RR));
+    if (!BN_set_bit(&(mont->RR), mont->ri * 2))
+        goto err;
+    if (!BN_mod(&(mont->RR), &(mont->RR), &(mont->N), ctx))
+        goto err;
 
-       return(1);
-err:
-       return(0);
-       }
+    ret = 1;
+ err:
+    BN_CTX_end(ctx);
+    return ret;
+}
 
 BN_MONT_CTX *BN_MONT_CTX_copy(BN_MONT_CTX *to, BN_MONT_CTX *from)
-       {
-       if (to == from) return(to);
-
-       BN_copy(&(to->RR),&(from->RR));
-       BN_copy(&(to->N),&(from->N));
-       BN_copy(&(to->Ni),&(from->Ni));
-       to->use_word=from->use_word;
-       to->ri=from->ri;
-       to->n0=from->n0;
-       return(to);
-       }
-
+{
+    if (to == from)
+        return (to);
+
+    if (!BN_copy(&(to->RR), &(from->RR)))
+        return NULL;
+    if (!BN_copy(&(to->N), &(from->N)))
+        return NULL;
+    if (!BN_copy(&(to->Ni), &(from->Ni)))
+        return NULL;
+    to->ri = from->ri;
+    to->n0[0] = from->n0[0];
+    to->n0[1] = from->n0[1];
+    return (to);
+}
+
+BN_MONT_CTX *BN_MONT_CTX_set_locked(BN_MONT_CTX **pmont, CRYPTO_RWLOCK *lock,
+                                    const BIGNUM *mod, BN_CTX *ctx)
+{
+    BN_MONT_CTX *ret;
+
+    CRYPTO_THREAD_read_lock(lock);
+    ret = *pmont;
+    CRYPTO_THREAD_unlock(lock);
+    if (ret)
+        return ret;
+
+    /*
+     * We don't want to serialise globally while doing our lazy-init math in
+     * BN_MONT_CTX_set. That punishes threads that are doing independent
+     * things. Instead, punish the case where more than one thread tries to
+     * lazy-init the same 'pmont', by having each do the lazy-init math work
+     * independently and only use the one from the thread that wins the race
+     * (the losers throw away the work they've done).
+     */
+    ret = BN_MONT_CTX_new();
+    if (ret == NULL)
+        return NULL;
+    if (!BN_MONT_CTX_set(ret, mod, ctx)) {
+        BN_MONT_CTX_free(ret);
+        return NULL;
+    }
+
+    /* The locked compare-and-set, after the local work is done. */
+    CRYPTO_THREAD_write_lock(lock);
+    if (*pmont) {
+        BN_MONT_CTX_free(ret);
+        ret = *pmont;
+    } else
+        *pmont = ret;
+    CRYPTO_THREAD_unlock(lock);
+    return ret;
+}