Import of old SSLeay release: SSLeay 0.8.1b
[openssl.git] / crypto / bn / bn_gcd.c
1 /* crypto/bn/bn_gcd.c */
2 /* Copyright (C) 1995-1997 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 #include <stdio.h>
60 #include "cryptlib.h"
61 #include "bn_lcl.h"
62
63 #ifndef NOPROTO
64 static BIGNUM *euclid(BIGNUM *a, BIGNUM *b);
65 #else
66 static BIGNUM *euclid();
67 #endif
68
69 int BN_gcd(r,in_a,in_b,ctx)
70 BIGNUM *r,*in_a,*in_b;
71 BN_CTX *ctx;
72         {
73         BIGNUM *a,*b,*t;
74         int ret=0;
75
76         a=ctx->bn[ctx->tos];
77         b=ctx->bn[ctx->tos+1];
78
79         if (BN_copy(a,in_a) == NULL) goto err;
80         if (BN_copy(b,in_b) == NULL) goto err;
81
82         if (BN_cmp(a,b) < 0) { t=a; a=b; b=t; }
83         t=euclid(a,b);
84         if (t == NULL) goto err;
85
86         if (BN_copy(r,t) == NULL) goto err;
87         ret=1;
88 err:
89         return(ret);
90         }
91
92 static BIGNUM *euclid(a,b)
93 BIGNUM *a,*b;
94         {
95         BIGNUM *t;
96         int shifts=0;
97
98         for (;;)
99                 {
100                 if (BN_is_zero(b))
101                         break;
102
103                 if (BN_is_odd(a))
104                         {
105                         if (BN_is_odd(b))
106                                 {
107                                 if (!BN_sub(a,a,b)) goto err;
108                                 if (!BN_rshift1(a,a)) goto err;
109                                 if (BN_cmp(a,b) < 0)
110                                         { t=a; a=b; b=t; }
111                                 }
112                         else            /* a odd - b even */
113                                 {
114                                 if (!BN_rshift1(b,b)) goto err;
115                                 if (BN_cmp(a,b) < 0)
116                                         { t=a; a=b; b=t; }
117                                 }
118                         }
119                 else                    /* a is even */
120                         {
121                         if (BN_is_odd(b))
122                                 {
123                                 if (!BN_rshift1(a,a)) goto err;
124                                 if (BN_cmp(a,b) < 0)
125                                         { t=a; a=b; b=t; }
126                                 }
127                         else            /* a even - b even */
128                                 {
129                                 if (!BN_rshift1(a,a)) goto err;
130                                 if (!BN_rshift1(b,b)) goto err;
131                                 shifts++;
132                                 }
133                         }
134                 }
135         if (shifts)
136                 {
137                 if (!BN_lshift(a,a,shifts)) goto err;
138                 }
139         return(a);
140 err:
141         return(NULL);
142         }
143
144 /* solves ax == 1 (mod n) */
145 BIGNUM *BN_mod_inverse(a, n, ctx)
146 BIGNUM *a;
147 BIGNUM *n;
148 BN_CTX *ctx;
149         {
150         BIGNUM *A,*B,*X,*Y,*M,*D,*R;
151         BIGNUM *ret=NULL,*T;
152         int sign;
153
154         A=ctx->bn[ctx->tos];
155         B=ctx->bn[ctx->tos+1];
156         X=ctx->bn[ctx->tos+2];
157         D=ctx->bn[ctx->tos+3];
158         M=ctx->bn[ctx->tos+4];
159         Y=ctx->bn[ctx->tos+5];
160         ctx->tos+=6;
161         R=BN_new();
162         if (R == NULL) goto err;
163
164         BN_zero(X);
165         BN_one(Y);
166         if (BN_copy(A,a) == NULL) goto err;
167         if (BN_copy(B,n) == NULL) goto err;
168         sign=1;
169
170         while (!BN_is_zero(B))
171                 {
172                 if (!BN_div(D,M,A,B,ctx)) goto err;
173                 T=A;
174                 A=B;
175                 B=M;
176                 /* T has a struct, M does not */
177
178                 if (!BN_mul(T,D,X)) goto err;
179                 if (!BN_add(T,T,Y)) goto err;
180                 M=Y;
181                 Y=X;
182                 X=T;
183                 sign= -sign;
184                 }
185         if (sign < 0)
186                 {
187                 if (!BN_sub(Y,n,Y)) goto err;
188                 }
189
190         if (BN_is_one(A))
191                 { if (!BN_mod(R,Y,n,ctx)) goto err; }
192         else
193                 {
194                 BNerr(BN_F_BN_MOD_INVERSE,BN_R_NO_INVERSE);
195                 goto err;
196                 }
197         ret=R;
198 err:
199         if ((ret == NULL) && (R != NULL)) BN_free(R);
200         ctx->tos-=6;
201         return(ret);
202         }
203