crypto/bn/bn_exp.c

   1 /* crypto/bn/bn_exp.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 (c) 1998-2000 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
  60  *
  61  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  62  * modification, are permitted provided that the following conditions
  63  * are met:
  64  *
  65  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  66  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  67  *
  68  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  69  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  70  *    the documentation and/or other materials provided with the
  71  *    distribution.
  72  *
  73  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  74  *    software must display the following acknowledgment:
  75  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  76  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  77  *
  78  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  79  *    endorse or promote products derived from this software without
  80  *    prior written permission. For written permission, please contact
  81  *    openssl-core@openssl.org.
  82  *
  83  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  84  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  85  *    permission of the OpenSSL Project.
  86  *
  87  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  88  *    acknowledgment:
  89  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  90  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  91  *
  92  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  93  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  94  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  95  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  96  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  97  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  98  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  99  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
 100  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
 101  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
 102  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
 103  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
 104  * ====================================================================
 105  *
 106  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
 107  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
 108  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
 109  *
 110  */
 111
 112
 113 #include "cryptlib.h"
 114 #include "bn_lcl.h"
 115
 116 #define TABLE_SIZE      32
 117
 118 /* this one works - simple but works */
 119 int BN_exp(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx)
 120         {
 121         int i,bits,ret=0;
 122         BIGNUM *v,*rr;
 123
 124         BN_CTX_start(ctx);
 125         if ((r == a) || (r == p))
 126                 rr = BN_CTX_get(ctx);
 127         else
 128                 rr = r;
 129         if ((v = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) goto err;
 130
 131         if (BN_copy(v,a) == NULL) goto err;
 132         bits=BN_num_bits(p);
 133
 134         if (BN_is_odd(p))
 135                 { if (BN_copy(rr,a) == NULL) goto err; }
 136         else    { if (!BN_one(rr)) goto err; }
 137
 138         for (i=1; i<bits; i++)
 139                 {
 140                 if (!BN_sqr(v,v,ctx)) goto err;
 141                 if (BN_is_bit_set(p,i))
 142                         {
 143                         if (!BN_mul(rr,rr,v,ctx)) goto err;
 144                         }
 145                 }
 146         ret=1;
 147 err:
 148         if (r != rr) BN_copy(r,rr);
 149         BN_CTX_end(ctx);
 150         return(ret);
 151         }
 152
 153
 154 int BN_mod_exp(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, const BIGNUM *m,
 155                BN_CTX *ctx)
 156         {
 157         int ret;
 158
 159         bn_check_top(a);
 160         bn_check_top(p);
 161         bn_check_top(m);
 162
 163         /* For even modulus  m = 2^k*m_odd,  it might make sense to compute
 164          * a^p mod m_odd  and  a^p mod 2^k  separately (with Montgomery
 165          * exponentiation for the odd part), using appropriate exponent
 166          * reductions, and combine the results using the CRT.
 167          *
 168          * For now, we use Montgomery only if the modulus is odd; otherwise,
 169          * exponentiation using the reciprocal-based quick remaindering
 170          * algorithm is used.
 171          *
 172          * (Timing obtained with expspeed.c [computations  a^p mod m
 173          * where  a, p, m  are of the same length: 256, 512, 1024, 2048,
 174          * 4096, 8192 bits], compared to the running time of the
 175          * standard algorithm:
 176          *
 177          *   BN_mod_exp_mont   33 .. 40 %  [AMD K6-2, Linux, debug configuration]
 178          *                     55 .. 77 %  [UltraSparc processor, but
 179          *                                  debug-solaris-sparcv8-gcc conf.]
 180          *
 181          *   BN_mod_exp_recp   50 .. 70 %  [AMD K6-2, Linux, debug configuration]
 182          *                     62 .. 118 % [UltraSparc, debug-solaris-sparcv8-gcc]
 183          *
 184          * On the Sparc, BN_mod_exp_recp was faster than BN_mod_exp_mont
 185          * at 2048 and more bits, but at 512 and 1024 bits, it was
 186          * slower even than the standard algorithm!
 187          *
 188          * "Real" timings [linux-elf, solaris-sparcv9-gcc configurations]
 189          * should be obtained when the new Montgomery reduction code
 190          * has been integrated into OpenSSL.)
 191          */
 192
 193 #define MONT_MUL_MOD
 194 #define RECP_MUL_MOD
 195
 196 #ifdef MONT_MUL_MOD
 197         /* I have finally been able to take out this pre-condition of
 198          * the top bit being set.  It was caused by an error in BN_div
 199          * with negatives.  There was also another problem when for a^b%m
 200          * a >= m.  eay 07-May-97 */
 201 /*      if ((m->d[m->top-1]&BN_TBIT) && BN_is_odd(m)) */
 202
 203         if (BN_is_odd(m))
 204                 {
 205                 if (a->top == 1 && !a->neg)
 206                         {
 207                         BN_ULONG A = a->d[0];
 208                         ret=BN_mod_exp_mont_word(r,A,p,m,ctx,NULL);
 209                         }
 210                 else
 211                         ret=BN_mod_exp_mont(r,a,p,m,ctx,NULL);
 212                 }
 213         else
 214 #endif
 215 #ifdef RECP_MUL_MOD
 216                 { ret=BN_mod_exp_recp(r,a,p,m,ctx); }
 217 #else
 218                 { ret=BN_mod_exp_simple(r,a,p,m,ctx); }
 219 #endif
 220
 221         return(ret);
 222         }
 223
 224
 225 int BN_mod_exp_recp(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
 226                     const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx)
 227         {
 228         int i,j,bits,ret=0,wstart,wend,window,wvalue;
 229         int start=1,ts=0;
 230         BIGNUM *aa;
 231         BIGNUM val[TABLE_SIZE];
 232         BN_RECP_CTX recp;
 233
 234         bits=BN_num_bits(p);
 235
 236         if (bits == 0)
 237                 {
 238                 BN_one(r);
 239                 return(1);
 240                 }
 241
 242         BN_CTX_start(ctx);
 243         if ((aa = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) goto err;
 244
 245         BN_RECP_CTX_init(&recp);
 246         if (BN_RECP_CTX_set(&recp,m,ctx) <= 0) goto err;
 247
 248         BN_init(&(val[0]));
 249         ts=1;
 250
 251         if (!BN_nnmod(&(val[0]),a,m,ctx)) goto err;             /* 1 */
 252
 253         window = BN_window_bits_for_exponent_size(bits);
 254         if (window > 1)
 255                 {
 256                 if (!BN_mod_mul_reciprocal(aa,&(val[0]),&(val[0]),&recp,ctx))
 257                         goto err;                               /* 2 */
 258                 j=1<<(window-1);
 259                 for (i=1; i<j; i++)
 260                         {
 261                         BN_init(&val[i]);
 262                         if (!BN_mod_mul_reciprocal(&(val[i]),&(val[i-1]),aa,&recp,ctx))
 263                                 goto err;
 264                         }
 265                 ts=i;
 266                 }
 267
 268         start=1;        /* This is used to avoid multiplication etc
 269                          * when there is only the value '1' in the
 270                          * buffer. */
 271         wvalue=0;       /* The 'value' of the window */
 272         wstart=bits-1;  /* The top bit of the window */
 273         wend=0;         /* The bottom bit of the window */
 274
 275         if (!BN_one(r)) goto err;
 276
 277         for (;;)
 278                 {
 279                 if (BN_is_bit_set(p,wstart) == 0)
 280                         {
 281                         if (!start)
 282                                 if (!BN_mod_mul_reciprocal(r,r,r,&recp,ctx))
 283                                 goto err;
 284                         if (wstart == 0) break;
 285                         wstart--;
 286                         continue;
 287                         }
 288                 /* We now have wstart on a 'set' bit, we now need to work out
 289                  * how bit a window to do.  To do this we need to scan
 290                  * forward until the last set bit before the end of the
 291                  * window */
 292                 j=wstart;
 293                 wvalue=1;
 294                 wend=0;
 295                 for (i=1; i<window; i++)
 296                         {
 297                         if (wstart-i < 0) break;
 298                         if (BN_is_bit_set(p,wstart-i))
 299                                 {
 300                                 wvalue<<=(i-wend);
 301                                 wvalue|=1;
 302                                 wend=i;
 303                                 }
 304                         }
 305
 306                 /* wend is the size of the current window */
 307                 j=wend+1;
 308                 /* add the 'bytes above' */
 309                 if (!start)
 310                         for (i=0; i<j; i++)
 311                                 {
 312                                 if (!BN_mod_mul_reciprocal(r,r,r,&recp,ctx))
 313                                         goto err;
 314                                 }
 315
 316                 /* wvalue will be an odd number < 2^window */
 317                 if (!BN_mod_mul_reciprocal(r,r,&(val[wvalue>>1]),&recp,ctx))
 318                         goto err;
 319
 320                 /* move the 'window' down further */
 321                 wstart-=wend+1;
 322                 wvalue=0;
 323                 start=0;
 324                 if (wstart < 0) break;
 325                 }
 326         ret=1;
 327 err:
 328         BN_CTX_end(ctx);
 329         for (i=0; i<ts; i++)
 330                 BN_clear_free(&(val[i]));
 331         BN_RECP_CTX_free(&recp);
 332         return(ret);
 333         }
 334
 335
 336 int BN_mod_exp_mont(BIGNUM *rr, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
 337                     const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *in_mont)
 338         {
 339         int i,j,bits,ret=0,wstart,wend,window,wvalue;
 340         int start=1,ts=0;
 341         BIGNUM *d,*r;
 342         const BIGNUM *aa;
 343         BIGNUM val[TABLE_SIZE];
 344         BN_MONT_CTX *mont=NULL;
 345
 346         bn_check_top(a);
 347         bn_check_top(p);
 348         bn_check_top(m);
 349
 350         if (!(m->d[0] & 1))
 351                 {
 352                 BNerr(BN_F_BN_MOD_EXP_MONT,BN_R_CALLED_WITH_EVEN_MODULUS);
 353                 return(0);
 354                 }
 355         bits=BN_num_bits(p);
 356         if (bits == 0)
 357                 {
 358                 BN_one(rr);
 359                 return(1);
 360                 }
 361         BN_CTX_start(ctx);
 362         d = BN_CTX_get(ctx);
 363         r = BN_CTX_get(ctx);
 364         if (d == NULL || r == NULL) goto err;
 365
 366         /* If this is not done, things will break in the montgomery
 367          * part */
 368
 369         if (in_mont != NULL)
 370                 mont=in_mont;
 371         else
 372                 {
 373                 if ((mont=BN_MONT_CTX_new()) == NULL) goto err;
 374                 if (!BN_MONT_CTX_set(mont,m,ctx)) goto err;
 375                 }
 376
 377         BN_init(&val[0]);
 378         ts=1;
 379         if (a->neg || BN_ucmp(a,m) >= 0)
 380                 {
 381                 if (!BN_nnmod(&(val[0]),a,m,ctx))
 382                         goto err;
 383                 aa= &(val[0]);
 384                 }
 385         else
 386                 aa=a;
 387         if (!BN_to_montgomery(&(val[0]),aa,mont,ctx)) goto err; /* 1 */
 388
 389         window = BN_window_bits_for_exponent_size(bits);
 390         if (window > 1)
 391                 {
 392                 if (!BN_mod_mul_montgomery(d,&(val[0]),&(val[0]),mont,ctx)) goto err; /* 2 */
 393                 j=1<<(window-1);
 394                 for (i=1; i<j; i++)
 395                         {
 396                         BN_init(&(val[i]));
 397                         if (!BN_mod_mul_montgomery(&(val[i]),&(val[i-1]),d,mont,ctx))
 398                                 goto err;
 399                         }
 400                 ts=i;
 401                 }
 402
 403         start=1;        /* This is used to avoid multiplication etc
 404                          * when there is only the value '1' in the
 405                          * buffer. */
 406         wvalue=0;       /* The 'value' of the window */
 407         wstart=bits-1;  /* The top bit of the window */
 408         wend=0;         /* The bottom bit of the window */
 409
 410         if (!BN_to_montgomery(r,BN_value_one(),mont,ctx)) goto err;
 411         for (;;)
 412                 {
 413                 if (BN_is_bit_set(p,wstart) == 0)
 414                         {
 415                         if (!start)
 416                                 {
 417                                 if (!BN_mod_mul_montgomery(r,r,r,mont,ctx))
 418                                 goto err;
 419                                 }
 420                         if (wstart == 0) break;
 421                         wstart--;
 422                         continue;
 423                         }
 424                 /* We now have wstart on a 'set' bit, we now need to work out
 425                  * how bit a window to do.  To do this we need to scan
 426                  * forward until the last set bit before the end of the
 427                  * window */
 428                 j=wstart;
 429                 wvalue=1;
 430                 wend=0;
 431                 for (i=1; i<window; i++)
 432                         {
 433                         if (wstart-i < 0) break;
 434                         if (BN_is_bit_set(p,wstart-i))
 435                                 {
 436                                 wvalue<<=(i-wend);
 437                                 wvalue|=1;
 438                                 wend=i;
 439                                 }
 440                         }
 441
 442                 /* wend is the size of the current window */
 443                 j=wend+1;
 444                 /* add the 'bytes above' */
 445                 if (!start)
 446                         for (i=0; i<j; i++)
 447                                 {
 448                                 if (!BN_mod_mul_montgomery(r,r,r,mont,ctx))
 449                                         goto err;
 450                                 }
 451
 452                 /* wvalue will be an odd number < 2^window */
 453                 if (!BN_mod_mul_montgomery(r,r,&(val[wvalue>>1]),mont,ctx))
 454                         goto err;
 455
 456                 /* move the 'window' down further */
 457                 wstart-=wend+1;
 458                 wvalue=0;
 459                 start=0;
 460                 if (wstart < 0) break;
 461                 }
 462         if (!BN_from_montgomery(rr,r,mont,ctx)) goto err;
 463         ret=1;
 464 err:
 465         if ((in_mont == NULL) && (mont != NULL)) BN_MONT_CTX_free(mont);
 466         BN_CTX_end(ctx);
 467         for (i=0; i<ts; i++)
 468                 BN_clear_free(&(val[i]));
 469         return(ret);
 470         }
 471
 472 int BN_mod_exp_mont_word(BIGNUM *rr, BN_ULONG a, const BIGNUM *p,
 473                          const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *in_mont)
 474         {
 475         BN_MONT_CTX *mont = NULL;
 476         int b, bits, ret=0;
 477         int r_is_one;
 478         BN_ULONG w, next_w;
 479         BIGNUM *d, *r, *t;
 480         BIGNUM *swap_tmp;
 481 #define BN_MOD_MUL_WORD(r, w, m) \
 482                 (BN_mul_word(r, (w)) && \
 483                 (/* BN_ucmp(r, (m)) < 0 ? 1 :*/  \
 484                         (BN_mod(t, r, m, ctx) && (swap_tmp = r, r = t, t = swap_tmp, 1))))
 485                 /* BN_MOD_MUL_WORD is only used with 'w' large,
 486                   * so the BN_ucmp test is probably more overhead
 487                   * than always using BN_mod (which uses BN_copy if
 488                   * a similar test returns true). */
 489 #define BN_TO_MONTGOMERY_WORD(r, w, mont) \
 490                 (BN_set_word(r, (w)) && BN_to_montgomery(r, r, (mont), ctx))
 491
 492         bn_check_top(p);
 493         bn_check_top(m);
 494
 495         if (!(m->d[0] & 1))
 496                 {
 497                 BNerr(BN_F_BN_MOD_EXP_MONT_WORD,BN_R_CALLED_WITH_EVEN_MODULUS);
 498                 return(0);
 499                 }
 500         bits = BN_num_bits(p);
 501         if (bits == 0)
 502                 {
 503                 BN_one(rr);
 504                 return(1);
 505                 }
 506         BN_CTX_start(ctx);
 507         d = BN_CTX_get(ctx);
 508         r = BN_CTX_get(ctx);
 509         t = BN_CTX_get(ctx);
 510         if (d == NULL || r == NULL || t == NULL) goto err;
 511
 512         if (in_mont != NULL)
 513                 mont=in_mont;
 514         else
 515                 {
 516                 if ((mont = BN_MONT_CTX_new()) == NULL) goto err;
 517                 if (!BN_MONT_CTX_set(mont, m, ctx)) goto err;
 518                 }
 519
 520         r_is_one = 1; /* except for Montgomery factor */
 521
 522         /* bits-1 >= 0 */
 523
 524         /* The result is accumulated in the product r*w. */
 525         w = a; /* bit 'bits-1' of 'p' is always set */
 526         for (b = bits-2; b >= 0; b--)
 527                 {
 528                 /* First, square r*w. */
 529                 next_w = w*w;
 530                 if ((next_w/w) != w) /* overflow */
 531                         {
 532                         if (r_is_one)
 533                                 {
 534                                 if (!BN_TO_MONTGOMERY_WORD(r, w, mont)) goto err;
 535                                 r_is_one = 0;
 536                                 }
 537                         else
 538                                 {
 539                                 if (!BN_MOD_MUL_WORD(r, w, m)) goto err;
 540                                 }
 541                         next_w = 1;
 542                         }
 543                 w = next_w;
 544                 if (!r_is_one)
 545                         {
 546                         if (!BN_mod_mul_montgomery(r, r, r, mont, ctx)) goto err;
 547                         }
 548
 549                 /* Second, multiply r*w by 'a' if exponent bit is set. */
 550                 if (BN_is_bit_set(p, b))
 551                         {
 552                         next_w = w*a;
 553                         if ((next_w/a) != w) /* overflow */
 554                                 {
 555                                 if (r_is_one)
 556                                         {
 557                                         if (!BN_TO_MONTGOMERY_WORD(r, w, mont)) goto err;
 558                                         r_is_one = 0;
 559                                         }
 560                                 else
 561                                         {
 562                                         if (!BN_MOD_MUL_WORD(r, w, m)) goto err;
 563                                         }
 564                                 next_w = a;
 565                                 }
 566                         w = next_w;
 567                         }
 568                 }
 569
 570         /* Finally, set r:=r*w. */
 571         if (w != 1)
 572                 {
 573                 if (r_is_one)
 574                         {
 575                         if (!BN_TO_MONTGOMERY_WORD(r, w, mont)) goto err;
 576                         r_is_one = 0;
 577                         }
 578                 else
 579                         {
 580                         if (!BN_MOD_MUL_WORD(r, w, m)) goto err;
 581                         }
 582                 }
 583
 584         if (r_is_one) /* can happen only if a == 1*/
 585                 {
 586                 if (!BN_one(rr)) goto err;
 587                 }
 588         else
 589                 {
 590                 if (!BN_from_montgomery(rr, r, mont, ctx)) goto err;
 591                 }
 592         ret = 1;
 593 err:
 594         if ((in_mont == NULL) && (mont != NULL)) BN_MONT_CTX_free(mont);
 595         BN_CTX_end(ctx);
 596         return(ret);
 597         }
 598
 599
 600 /* The old fallback, simple version :-) */
 601 int BN_mod_exp_simple(BIGNUM *r,
 602         const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, const BIGNUM *m,
 603         BN_CTX *ctx)
 604         {
 605         int i,j,bits,ret=0,wstart,wend,window,wvalue,ts=0;
 606         int start=1;
 607         BIGNUM *d;
 608         BIGNUM val[TABLE_SIZE];
 609
 610         bits=BN_num_bits(p);
 611
 612         if (bits == 0)
 613                 {
 614                 BN_one(r);
 615                 return(1);
 616                 }
 617
 618         BN_CTX_start(ctx);
 619         if ((d = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) goto err;
 620
 621         BN_init(&(val[0]));
 622         ts=1;
 623         if (!BN_nnmod(&(val[0]),a,m,ctx)) goto err;             /* 1 */
 624
 625         window = BN_window_bits_for_exponent_size(bits);
 626         if (window > 1)
 627                 {
 628                 if (!BN_mod_mul(d,&(val[0]),&(val[0]),m,ctx))
 629                         goto err;                               /* 2 */
 630                 j=1<<(window-1);
 631                 for (i=1; i<j; i++)
 632                         {
 633                         BN_init(&(val[i]));
 634                         if (!BN_mod_mul(&(val[i]),&(val[i-1]),d,m,ctx))
 635                                 goto err;
 636                         }
 637                 ts=i;
 638                 }
 639
 640         start=1;        /* This is used to avoid multiplication etc
 641                          * when there is only the value '1' in the
 642                          * buffer. */
 643         wvalue=0;       /* The 'value' of the window */
 644         wstart=bits-1;  /* The top bit of the window */
 645         wend=0;         /* The bottom bit of the window */
 646
 647         if (!BN_one(r)) goto err;
 648
 649         for (;;)
 650                 {
 651                 if (BN_is_bit_set(p,wstart) == 0)
 652                         {
 653                         if (!start)
 654                                 if (!BN_mod_mul(r,r,r,m,ctx))
 655                                 goto err;
 656                         if (wstart == 0) break;
 657                         wstart--;
 658                         continue;
 659                         }
 660                 /* We now have wstart on a 'set' bit, we now need to work out
 661                  * how bit a window to do.  To do this we need to scan
 662                  * forward until the last set bit before the end of the
 663                  * window */
 664                 j=wstart;
 665                 wvalue=1;
 666                 wend=0;
 667                 for (i=1; i<window; i++)
 668                         {
 669                         if (wstart-i < 0) break;
 670                         if (BN_is_bit_set(p,wstart-i))
 671                                 {
 672                                 wvalue<<=(i-wend);
 673                                 wvalue|=1;
 674                                 wend=i;
 675                                 }
 676                         }
 677
 678                 /* wend is the size of the current window */
 679                 j=wend+1;
 680                 /* add the 'bytes above' */
 681                 if (!start)
 682                         for (i=0; i<j; i++)
 683                                 {
 684                                 if (!BN_mod_mul(r,r,r,m,ctx))
 685                                         goto err;
 686                                 }
 687
 688                 /* wvalue will be an odd number < 2^window */
 689                 if (!BN_mod_mul(r,r,&(val[wvalue>>1]),m,ctx))
 690                         goto err;
 691
 692                 /* move the 'window' down further */
 693                 wstart-=wend+1;
 694                 wvalue=0;
 695                 start=0;
 696                 if (wstart < 0) break;
 697                 }
 698         ret=1;
 699 err:
 700         BN_CTX_end(ctx);
 701         for (i=0; i<ts; i++)
 702                 BN_clear_free(&(val[i]));
 703         return(ret);
 704         }
 705