crypto/bn/bn_lcl.h

   1 /* crypto/bn/bn_lcl.h */
   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 #ifndef HEADER_BN_LCL_H
 113 #define HEADER_BN_LCL_H
 114
 115 #include "internal/bn_int.h"
 116
 117 #ifdef  __cplusplus
 118 extern "C" {
 119 #endif
 120
 121
 122 struct bignum_st
 123         {
 124         BN_ULONG *d;    /* Pointer to an array of 'BN_BITS2' bit chunks. */
 125         int top;        /* Index of last used d +1. */
 126         /* The next are internal book keeping for bn_expand. */
 127         int dmax;       /* Size of the d array. */
 128         int neg;        /* one if the number is negative */
 129         int flags;
 130         };
 131
 132 /* Used for montgomery multiplication */
 133 struct bn_mont_ctx_st
 134         {
 135         int ri;        /* number of bits in R */
 136         BIGNUM RR;     /* used to convert to montgomery form */
 137         BIGNUM N;      /* The modulus */
 138         BIGNUM Ni;     /* R*(1/R mod N) - N*Ni = 1
 139                         * (Ni is only stored for bignum algorithm) */
 140         BN_ULONG n0[2];/* least significant word(s) of Ni;
 141                           (type changed with 0.9.9, was "BN_ULONG n0;" before) */
 142         int flags;
 143         };
 144
 145 /* Used for reciprocal division/mod functions
 146  * It cannot be shared between threads
 147  */
 148 struct bn_recp_ctx_st
 149         {
 150         BIGNUM N;       /* the divisor */
 151         BIGNUM Nr;      /* the reciprocal */
 152         int num_bits;
 153         int shift;
 154         int flags;
 155         };
 156
 157 /* Used for slow "generation" functions. */
 158 struct bn_gencb_st
 159         {
 160         unsigned int ver;       /* To handle binary (in)compatibility */
 161         void *arg;              /* callback-specific data */
 162         union
 163                 {
 164                 /* if(ver==1) - handles old style callbacks */
 165                 void (*cb_1)(int, int, void *);
 166                 /* if(ver==2) - new callback style */
 167                 int (*cb_2)(int, int, BN_GENCB *);
 168                 } cb;
 169         };
 170
 171
 172 /*
 173  * BN_window_bits_for_exponent_size -- macro for sliding window mod_exp functions
 174  *
 175  *
 176  * For window size 'w' (w >= 2) and a random 'b' bits exponent,
 177  * the number of multiplications is a constant plus on average
 178  *
 179  *    2^(w-1) + (b-w)/(w+1);
 180  *
 181  * here  2^(w-1)  is for precomputing the table (we actually need
 182  * entries only for windows that have the lowest bit set), and
 183  * (b-w)/(w+1)  is an approximation for the expected number of
 184  * w-bit windows, not counting the first one.
 185  *
 186  * Thus we should use
 187  *
 188  *    w >= 6  if        b > 671
 189  *     w = 5  if  671 > b > 239
 190  *     w = 4  if  239 > b >  79
 191  *     w = 3  if   79 > b >  23
 192  *    w <= 2  if   23 > b
 193  *
 194  * (with draws in between).  Very small exponents are often selected
 195  * with low Hamming weight, so we use  w = 1  for b <= 23.
 196  */
 197 #if 1
 198 #define BN_window_bits_for_exponent_size(b) \
 199                 ((b) > 671 ? 6 : \
 200                  (b) > 239 ? 5 : \
 201                  (b) >  79 ? 4 : \
 202                  (b) >  23 ? 3 : 1)
 203 #else
 204 /* Old SSLeay/OpenSSL table.
 205  * Maximum window size was 5, so this table differs for b==1024;
 206  * but it coincides for other interesting values (b==160, b==512).
 207  */
 208 #define BN_window_bits_for_exponent_size(b) \
 209                 ((b) > 255 ? 5 : \
 210                  (b) > 127 ? 4 : \
 211                  (b) >  17 ? 3 : 1)
 212 #endif
 213
 214
 215
 216 /* BN_mod_exp_mont_conttime is based on the assumption that the
 217  * L1 data cache line width of the target processor is at least
 218  * the following value.
 219  */
 220 #define MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH      ( 64 )
 221 #define MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_MASK       (MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH - 1)
 222
 223 /* Window sizes optimized for fixed window size modular exponentiation
 224  * algorithm (BN_mod_exp_mont_consttime).
 225  *
 226  * To achieve the security goals of BN_mode_exp_mont_consttime, the
 227  * maximum size of the window must not exceed
 228  * log_2(MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH).
 229  *
 230  * Window size thresholds are defined for cache line sizes of 32 and 64,
 231  * cache line sizes where log_2(32)=5 and log_2(64)=6 respectively. A
 232  * window size of 7 should only be used on processors that have a 128
 233  * byte or greater cache line size.
 234  */
 235 #if MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH == 64
 236
 237 #  define BN_window_bits_for_ctime_exponent_size(b) \
 238                 ((b) > 937 ? 6 : \
 239                  (b) > 306 ? 5 : \
 240                  (b) >  89 ? 4 : \
 241                  (b) >  22 ? 3 : 1)
 242 #  define BN_MAX_WINDOW_BITS_FOR_CTIME_EXPONENT_SIZE    (6)
 243
 244 #elif MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH == 32
 245
 246 #  define BN_window_bits_for_ctime_exponent_size(b) \
 247                 ((b) > 306 ? 5 : \
 248                  (b) >  89 ? 4 : \
 249                  (b) >  22 ? 3 : 1)
 250 #  define BN_MAX_WINDOW_BITS_FOR_CTIME_EXPONENT_SIZE    (5)
 251
 252 #endif
 253
 254
 255 /* Pentium pro 16,16,16,32,64 */
 256 /* Alpha       16,16,16,16.64 */
 257 #define BN_MULL_SIZE_NORMAL                     (16) /* 32 */
 258 #define BN_MUL_RECURSIVE_SIZE_NORMAL            (16) /* 32 less than */
 259 #define BN_SQR_RECURSIVE_SIZE_NORMAL            (16) /* 32 */
 260 #define BN_MUL_LOW_RECURSIVE_SIZE_NORMAL        (32) /* 32 */
 261 #define BN_MONT_CTX_SET_SIZE_WORD               (64) /* 32 */
 262
 263 /* 2011-02-22 SMS.
 264  * In various places, a size_t variable or a type cast to size_t was
 265  * used to perform integer-only operations on pointers.  This failed on
 266  * VMS with 64-bit pointers (CC /POINTER_SIZE = 64) because size_t is
 267  * still only 32 bits.  What's needed in these cases is an integer type
 268  * with the same size as a pointer, which size_t is not certain to be.
 269  * The only fix here is VMS-specific.
 270  */
 271 #if defined(OPENSSL_SYS_VMS)
 272 # if __INITIAL_POINTER_SIZE == 64
 273 #  define PTR_SIZE_INT long long
 274 # else /* __INITIAL_POINTER_SIZE == 64 */
 275 #  define PTR_SIZE_INT int
 276 # endif /* __INITIAL_POINTER_SIZE == 64 [else] */
 277 #elif !defined(PTR_SIZE_INT) /* defined(OPENSSL_SYS_VMS) */
 278 # define PTR_SIZE_INT size_t
 279 #endif /* defined(OPENSSL_SYS_VMS) [else] */
 280
 281 #if !defined(OPENSSL_NO_ASM) && !defined(OPENSSL_NO_INLINE_ASM) && !defined(PEDANTIC)
 282 /*
 283  * BN_UMULT_HIGH section.
 284  *
 285  * No, I'm not trying to overwhelm you when stating that the
 286  * product of N-bit numbers is 2*N bits wide:-) No, I don't expect
 287  * you to be impressed when I say that if the compiler doesn't
 288  * support 2*N integer type, then you have to replace every N*N
 289  * multiplication with 4 (N/2)*(N/2) accompanied by some shifts
 290  * and additions which unavoidably results in severe performance
 291  * penalties. Of course provided that the hardware is capable of
 292  * producing 2*N result... That's when you normally start
 293  * considering assembler implementation. However! It should be
 294  * pointed out that some CPUs (most notably Alpha, PowerPC and
 295  * upcoming IA-64 family:-) provide *separate* instruction
 296  * calculating the upper half of the product placing the result
 297  * into a general purpose register. Now *if* the compiler supports
 298  * inline assembler, then it's not impossible to implement the
 299  * "bignum" routines (and have the compiler optimize 'em)
 300  * exhibiting "native" performance in C. That's what BN_UMULT_HIGH
 301  * macro is about:-)
 302  *
 303  *                                      <appro@fy.chalmers.se>
 304  */
 305 # if defined(__alpha) && (defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG) || defined(SIXTY_FOUR_BIT))
 306 #  if defined(__DECC)
 307 #   include <c_asm.h>
 308 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   (BN_ULONG)asm("umulh %a0,%a1,%v0",(a),(b))
 309 #  elif defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
 310 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({      \
 311         register BN_ULONG ret;          \
 312         asm ("umulh     %1,%2,%0"       \
 313              : "=r"(ret)                \
 314              : "r"(a), "r"(b));         \
 315         ret;                    })
 316 #  endif        /* compiler */
 317 # elif defined(_ARCH_PPC) && defined(__64BIT__) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
 318 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
 319 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({      \
 320         register BN_ULONG ret;          \
 321         asm ("mulhdu    %0,%1,%2"       \
 322              : "=r"(ret)                \
 323              : "r"(a), "r"(b));         \
 324         ret;                    })
 325 #  endif        /* compiler */
 326 # elif (defined(__x86_64) || defined(__x86_64__)) && \
 327        (defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG) || defined(SIXTY_FOUR_BIT))
 328 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
 329 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({      \
 330         register BN_ULONG ret,discard;  \
 331         asm ("mulq      %3"             \
 332              : "=a"(discard),"=d"(ret)  \
 333              : "a"(a), "g"(b)           \
 334              : "cc");                   \
 335         ret;                    })
 336 #   define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b)  \
 337         asm ("mulq      %3"             \
 338                 : "=a"(low),"=d"(high)  \
 339                 : "a"(a),"g"(b)         \
 340                 : "cc");
 341 #  endif
 342 # elif (defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)) && defined(SIXTY_FOUR_BIT)
 343 #  if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER>=1400
 344     unsigned __int64 __umulh    (unsigned __int64 a,unsigned __int64 b);
 345     unsigned __int64 _umul128   (unsigned __int64 a,unsigned __int64 b,
 346                                  unsigned __int64 *h);
 347 #   pragma intrinsic(__umulh,_umul128)
 348 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)           __umulh((a),(b))
 349 #   define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b)  ((low)=_umul128((a),(b),&(high)))
 350 #  endif
 351 # elif defined(__mips) && (defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG))
 352 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
 353 #   if __GNUC__>=4 && __GNUC_MINOR__>=4 /* "h" constraint is no more since 4.4 */
 354 #     define BN_UMULT_HIGH(a,b)          (((__uint128_t)(a)*(b))>>64)
 355 #     define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b) ({     \
 356         __uint128_t ret=(__uint128_t)(a)*(b);   \
 357         (high)=ret>>64; (low)=ret;       })
 358 #   else
 359 #     define BN_UMULT_HIGH(a,b) ({      \
 360         register BN_ULONG ret;          \
 361         asm ("dmultu    %1,%2"          \
 362              : "=h"(ret)                \
 363              : "r"(a), "r"(b) : "l");   \
 364         ret;                    })
 365 #     define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b)\
 366         asm ("dmultu    %2,%3"          \
 367              : "=l"(low),"=h"(high)     \
 368              : "r"(a), "r"(b));
 369 #    endif
 370 #  endif
 371 # elif defined(__aarch64__) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
 372 #  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
 373 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)   ({      \
 374         register BN_ULONG ret;          \
 375         asm ("umulh     %0,%1,%2"       \
 376              : "=r"(ret)                \
 377              : "r"(a), "r"(b));         \
 378         ret;                    })
 379 #  endif
 380 # endif         /* cpu */
 381 #endif          /* OPENSSL_NO_ASM */
 382
 383 /*************************************************************
 384  * Using the long long type
 385  */
 386 #define Lw(t)    (((BN_ULONG)(t))&BN_MASK2)
 387 #define Hw(t)    (((BN_ULONG)((t)>>BN_BITS2))&BN_MASK2)
 388
 389 #ifdef BN_DEBUG_RAND
 390 #define bn_clear_top2max(a) \
 391         { \
 392         int      ind = (a)->dmax - (a)->top; \
 393         BN_ULONG *ftl = &(a)->d[(a)->top-1]; \
 394         for (; ind != 0; ind--) \
 395                 *(++ftl) = 0x0; \
 396         }
 397 #else
 398 #define bn_clear_top2max(a)
 399 #endif
 400
 401 #ifdef BN_LLONG
 402 #define mul_add(r,a,w,c) { \
 403         BN_ULLONG t; \
 404         t=(BN_ULLONG)w * (a) + (r) + (c); \
 405         (r)= Lw(t); \
 406         (c)= Hw(t); \
 407         }
 408
 409 #define mul(r,a,w,c) { \
 410         BN_ULLONG t; \
 411         t=(BN_ULLONG)w * (a) + (c); \
 412         (r)= Lw(t); \
 413         (c)= Hw(t); \
 414         }
 415
 416 #define sqr(r0,r1,a) { \
 417         BN_ULLONG t; \
 418         t=(BN_ULLONG)(a)*(a); \
 419         (r0)=Lw(t); \
 420         (r1)=Hw(t); \
 421         }
 422
 423 #elif defined(BN_UMULT_LOHI)
 424 #define mul_add(r,a,w,c) {              \
 425         BN_ULONG high,low,ret,tmp=(a);  \
 426         ret =  (r);                     \
 427         BN_UMULT_LOHI(low,high,w,tmp);  \
 428         ret += (c);                     \
 429         (c) =  (ret<(c))?1:0;           \
 430         (c) += high;                    \
 431         ret += low;                     \
 432         (c) += (ret<low)?1:0;           \
 433         (r) =  ret;                     \
 434         }
 435
 436 #define mul(r,a,w,c)    {               \
 437         BN_ULONG high,low,ret,ta=(a);   \
 438         BN_UMULT_LOHI(low,high,w,ta);   \
 439         ret =  low + (c);               \
 440         (c) =  high;                    \
 441         (c) += (ret<low)?1:0;           \
 442         (r) =  ret;                     \
 443         }
 444
 445 #define sqr(r0,r1,a)    {               \
 446         BN_ULONG tmp=(a);               \
 447         BN_UMULT_LOHI(r0,r1,tmp,tmp);   \
 448         }
 449
 450 #elif defined(BN_UMULT_HIGH)
 451 #define mul_add(r,a,w,c) {              \
 452         BN_ULONG high,low,ret,tmp=(a);  \
 453         ret =  (r);                     \
 454         high=  BN_UMULT_HIGH(w,tmp);    \
 455         ret += (c);                     \
 456         low =  (w) * tmp;               \
 457         (c) =  (ret<(c))?1:0;           \
 458         (c) += high;                    \
 459         ret += low;                     \
 460         (c) += (ret<low)?1:0;           \
 461         (r) =  ret;                     \
 462         }
 463
 464 #define mul(r,a,w,c)    {               \
 465         BN_ULONG high,low,ret,ta=(a);   \
 466         low =  (w) * ta;                \
 467         high=  BN_UMULT_HIGH(w,ta);     \
 468         ret =  low + (c);               \
 469         (c) =  high;                    \
 470         (c) += (ret<low)?1:0;           \
 471         (r) =  ret;                     \
 472         }
 473
 474 #define sqr(r0,r1,a)    {               \
 475         BN_ULONG tmp=(a);               \
 476         (r0) = tmp * tmp;               \
 477         (r1) = BN_UMULT_HIGH(tmp,tmp);  \
 478         }
 479
 480 #else
 481 /*************************************************************
 482  * No long long type
 483  */
 484
 485 #define LBITS(a)        ((a)&BN_MASK2l)
 486 #define HBITS(a)        (((a)>>BN_BITS4)&BN_MASK2l)
 487 #define L2HBITS(a)      (((a)<<BN_BITS4)&BN_MASK2)
 488
 489 #define LLBITS(a)       ((a)&BN_MASKl)
 490 #define LHBITS(a)       (((a)>>BN_BITS2)&BN_MASKl)
 491 #define LL2HBITS(a)     ((BN_ULLONG)((a)&BN_MASKl)<<BN_BITS2)
 492
 493 #define mul64(l,h,bl,bh) \
 494         { \
 495         BN_ULONG m,m1,lt,ht; \
 496  \
 497         lt=l; \
 498         ht=h; \
 499         m =(bh)*(lt); \
 500         lt=(bl)*(lt); \
 501         m1=(bl)*(ht); \
 502         ht =(bh)*(ht); \
 503         m=(m+m1)&BN_MASK2; if (m < m1) ht+=L2HBITS((BN_ULONG)1); \
 504         ht+=HBITS(m); \
 505         m1=L2HBITS(m); \
 506         lt=(lt+m1)&BN_MASK2; if (lt < m1) ht++; \
 507         (l)=lt; \
 508         (h)=ht; \
 509         }
 510
 511 #define sqr64(lo,ho,in) \
 512         { \
 513         BN_ULONG l,h,m; \
 514  \
 515         h=(in); \
 516         l=LBITS(h); \
 517         h=HBITS(h); \
 518         m =(l)*(h); \
 519         l*=l; \
 520         h*=h; \
 521         h+=(m&BN_MASK2h1)>>(BN_BITS4-1); \
 522         m =(m&BN_MASK2l)<<(BN_BITS4+1); \
 523         l=(l+m)&BN_MASK2; if (l < m) h++; \
 524         (lo)=l; \
 525         (ho)=h; \
 526         }
 527
 528 #define mul_add(r,a,bl,bh,c) { \
 529         BN_ULONG l,h; \
 530  \
 531         h= (a); \
 532         l=LBITS(h); \
 533         h=HBITS(h); \
 534         mul64(l,h,(bl),(bh)); \
 535  \
 536         /* non-multiply part */ \
 537         l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
 538         (c)=(r); \
 539         l=(l+(c))&BN_MASK2; if (l < (c)) h++; \
 540         (c)=h&BN_MASK2; \
 541         (r)=l; \
 542         }
 543
 544 #define mul(r,a,bl,bh,c) { \
 545         BN_ULONG l,h; \
 546  \
 547         h= (a); \
 548         l=LBITS(h); \
 549         h=HBITS(h); \
 550         mul64(l,h,(bl),(bh)); \
 551  \
 552         /* non-multiply part */ \
 553         l+=(c); if ((l&BN_MASK2) < (c)) h++; \
 554         (c)=h&BN_MASK2; \
 555         (r)=l&BN_MASK2; \
 556         }
 557 #endif /* !BN_LLONG */
 558
 559 void BN_init(BIGNUM *a);
 560 void BN_RECP_CTX_init(BN_RECP_CTX *recp);
 561 void BN_MONT_CTX_init(BN_MONT_CTX *ctx);
 562
 563 void bn_mul_normal(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,int na,BN_ULONG *b,int nb);
 564 void bn_mul_comba8(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
 565 void bn_mul_comba4(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
 566 void bn_sqr_normal(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, int n, BN_ULONG *tmp);
 567 void bn_sqr_comba8(BN_ULONG *r,const BN_ULONG *a);
 568 void bn_sqr_comba4(BN_ULONG *r,const BN_ULONG *a);
 569 int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a,const BN_ULONG *b,int n);
 570 int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
 571         int cl, int dl);
 572 void bn_mul_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,int n2,
 573         int dna,int dnb,BN_ULONG *t);
 574 void bn_mul_part_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,
 575         int n,int tna,int tnb,BN_ULONG *t);
 576 void bn_sqr_recursive(BN_ULONG *r,const BN_ULONG *a, int n2, BN_ULONG *t);
 577 void bn_mul_low_normal(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b, int n);
 578 void bn_mul_low_recursive(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,int n2,
 579         BN_ULONG *t);
 580 void bn_mul_high(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b,BN_ULONG *l,int n2,
 581         BN_ULONG *t);
 582 BN_ULONG bn_add_part_words(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
 583         int cl, int dl);
 584 BN_ULONG bn_sub_part_words(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
 585         int cl, int dl);
 586 int bn_mul_mont(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp, const BN_ULONG *np,const BN_ULONG *n0, int num);
 587
 588 BIGNUM *int_bn_mod_inverse(BIGNUM *in,
 589         const BIGNUM *a, const BIGNUM *n, BN_CTX *ctx, int *noinv);
 590
 591 int bn_probable_prime_dh(BIGNUM *rnd, int bits,
 592         const BIGNUM *add, const BIGNUM *rem, BN_CTX *ctx);
 593 int bn_probable_prime_dh_retry(BIGNUM *rnd, int bits, BN_CTX *ctx);
 594 int bn_probable_prime_dh_coprime(BIGNUM *rnd, int bits, BN_CTX *ctx);
 595
 596 #ifdef  __cplusplus
 597 }
 598 #endif
 599
 600 #endif