crypto/bn/bn_lib.c

   1 /* crypto/bn/bn_lib.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 #ifndef BN_DEBUG
  60 # undef NDEBUG /* avoid conflicting definitions */
  61 # define NDEBUG
  62 #endif
  63
  64 #include <assert.h>
  65 #include <limits.h>
  66 #include <stdio.h>
  67 #include "cryptlib.h"
  68 #include "bn_lcl.h"
  69
  70 const char *BN_version="Big Number" OPENSSL_VERSION_PTEXT;
  71
  72 /* For a 32 bit machine
  73  * 2 -   4 ==  128
  74  * 3 -   8 ==  256
  75  * 4 -  16 ==  512
  76  * 5 -  32 == 1024
  77  * 6 -  64 == 2048
  78  * 7 - 128 == 4096
  79  * 8 - 256 == 8192
  80  */
  81 static int bn_limit_bits=0;
  82 static int bn_limit_num=8;        /* (1<<bn_limit_bits) */
  83 static int bn_limit_bits_low=0;
  84 static int bn_limit_num_low=8;    /* (1<<bn_limit_bits_low) */
  85 static int bn_limit_bits_high=0;
  86 static int bn_limit_num_high=8;   /* (1<<bn_limit_bits_high) */
  87 static int bn_limit_bits_mont=0;
  88 static int bn_limit_num_mont=8;   /* (1<<bn_limit_bits_mont) */
  89
  90 void BN_set_params(int mult, int high, int low, int mont)
  91         {
  92         if (mult >= 0)
  93                 {
  94                 if (mult > (int)(sizeof(int)*8)-1)
  95                         mult=sizeof(int)*8-1;
  96                 bn_limit_bits=mult;
  97                 bn_limit_num=1<<mult;
  98                 }
  99         if (high >= 0)
 100                 {
 101                 if (high > (int)(sizeof(int)*8)-1)
 102                         high=sizeof(int)*8-1;
 103                 bn_limit_bits_high=high;
 104                 bn_limit_num_high=1<<high;
 105                 }
 106         if (low >= 0)
 107                 {
 108                 if (low > (int)(sizeof(int)*8)-1)
 109                         low=sizeof(int)*8-1;
 110                 bn_limit_bits_low=low;
 111                 bn_limit_num_low=1<<low;
 112                 }
 113         if (mont >= 0)
 114                 {
 115                 if (mont > (int)(sizeof(int)*8)-1)
 116                         mont=sizeof(int)*8-1;
 117                 bn_limit_bits_mont=mont;
 118                 bn_limit_num_mont=1<<mont;
 119                 }
 120         }
 121
 122 int BN_get_params(int which)
 123         {
 124         if      (which == 0) return(bn_limit_bits);
 125         else if (which == 1) return(bn_limit_bits_high);
 126         else if (which == 2) return(bn_limit_bits_low);
 127         else if (which == 3) return(bn_limit_bits_mont);
 128         else return(0);
 129         }
 130
 131 const BIGNUM *BN_value_one(void)
 132         {
 133         static BN_ULONG data_one=1L;
 134         static BIGNUM const_one={&data_one,1,1,0,BN_FLG_STATIC_DATA};
 135
 136         return(&const_one);
 137         }
 138
 139 char *BN_options(void)
 140         {
 141         static int init=0;
 142         static char data[16];
 143
 144         if (!init)
 145                 {
 146                 init++;
 147 #ifdef BN_LLONG
 148                 BIO_snprintf(data,sizeof data,"bn(%d,%d)",
 149                              (int)sizeof(BN_ULLONG)*8,(int)sizeof(BN_ULONG)*8);
 150 #else
 151                 BIO_snprintf(data,sizeof data,"bn(%d,%d)",
 152                              (int)sizeof(BN_ULONG)*8,(int)sizeof(BN_ULONG)*8);
 153 #endif
 154                 }
 155         return(data);
 156         }
 157
 158 int BN_num_bits_word(BN_ULONG l)
 159         {
 160         static const char bits[256]={
 161                 0,1,2,2,3,3,3,3,4,4,4,4,4,4,4,4,
 162                 5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,5,
 163                 6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
 164                 6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,6,
 165                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
 166                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
 167                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
 168                 7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,7,
 169                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
 170                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
 171                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
 172                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
 173                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
 174                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
 175                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
 176                 8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,8,
 177                 };
 178
 179 #if defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
 180         if (l & 0xffffffff00000000L)
 181                 {
 182                 if (l & 0xffff000000000000L)
 183                         {
 184                         if (l & 0xff00000000000000L)
 185                                 {
 186                                 return(bits[(int)(l>>56)]+56);
 187                                 }
 188                         else    return(bits[(int)(l>>48)]+48);
 189                         }
 190                 else
 191                         {
 192                         if (l & 0x0000ff0000000000L)
 193                                 {
 194                                 return(bits[(int)(l>>40)]+40);
 195                                 }
 196                         else    return(bits[(int)(l>>32)]+32);
 197                         }
 198                 }
 199         else
 200 #else
 201 #ifdef SIXTY_FOUR_BIT
 202         if (l & 0xffffffff00000000LL)
 203                 {
 204                 if (l & 0xffff000000000000LL)
 205                         {
 206                         if (l & 0xff00000000000000LL)
 207                                 {
 208                                 return(bits[(int)(l>>56)]+56);
 209                                 }
 210                         else    return(bits[(int)(l>>48)]+48);
 211                         }
 212                 else
 213                         {
 214                         if (l & 0x0000ff0000000000LL)
 215                                 {
 216                                 return(bits[(int)(l>>40)]+40);
 217                                 }
 218                         else    return(bits[(int)(l>>32)]+32);
 219                         }
 220                 }
 221         else
 222 #endif
 223 #endif
 224                 {
 225 #if defined(THIRTY_TWO_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
 226                 if (l & 0xffff0000L)
 227                         {
 228                         if (l & 0xff000000L)
 229                                 return(bits[(int)(l>>24L)]+24);
 230                         else    return(bits[(int)(l>>16L)]+16);
 231                         }
 232                 else
 233 #endif
 234                         {
 235 #if defined(SIXTEEN_BIT) || defined(THIRTY_TWO_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
 236                         if (l & 0xff00L)
 237                                 return(bits[(int)(l>>8)]+8);
 238                         else
 239 #endif
 240                                 return(bits[(int)(l   )]  );
 241                         }
 242                 }
 243         }
 244
 245 int BN_num_bits(const BIGNUM *a)
 246         {
 247         int i = a->top - 1;
 248         bn_check_top(a);
 249
 250         if (BN_is_zero(a)) return 0;
 251         return ((i*BN_BITS2) + BN_num_bits_word(a->d[i]));
 252         }
 253
 254 void BN_clear_free(BIGNUM *a)
 255         {
 256         int i;
 257
 258         if (a == NULL) return;
 259         bn_check_top(a);
 260         if (a->d != NULL)
 261                 {
 262                 OPENSSL_cleanse(a->d,a->dmax*sizeof(a->d[0]));
 263                 if (!(BN_get_flags(a,BN_FLG_STATIC_DATA)))
 264                         OPENSSL_free(a->d);
 265                 }
 266         i=BN_get_flags(a,BN_FLG_MALLOCED);
 267         OPENSSL_cleanse(a,sizeof(BIGNUM));
 268         if (i)
 269                 OPENSSL_free(a);
 270         }
 271
 272 void BN_free(BIGNUM *a)
 273         {
 274         if (a == NULL) return;
 275         bn_check_top(a);
 276         if ((a->d != NULL) && !(BN_get_flags(a,BN_FLG_STATIC_DATA)))
 277                 OPENSSL_free(a->d);
 278         if (a->flags & BN_FLG_MALLOCED)
 279                 OPENSSL_free(a);
 280         else
 281                 {
 282 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED
 283                 a->flags|=BN_FLG_FREE;
 284 #endif
 285                 a->d = NULL;
 286                 }
 287         }
 288
 289 void BN_init(BIGNUM *a)
 290         {
 291         memset(a,0,sizeof(BIGNUM));
 292         bn_check_top(a);
 293         }
 294
 295 BIGNUM *BN_new(void)
 296         {
 297         BIGNUM *ret;
 298
 299         if ((ret=(BIGNUM *)OPENSSL_malloc(sizeof(BIGNUM))) == NULL)
 300                 {
 301                 BNerr(BN_F_BN_NEW,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 302                 return(NULL);
 303                 }
 304         ret->flags=BN_FLG_MALLOCED;
 305         ret->top=0;
 306         ret->neg=0;
 307         ret->dmax=0;
 308         ret->d=NULL;
 309         bn_check_top(ret);
 310         return(ret);
 311         }
 312
 313 /* This is used both by bn_expand2() and bn_dup_expand() */
 314 /* The caller MUST check that words > b->dmax before calling this */
 315 static BN_ULONG *bn_expand_internal(const BIGNUM *b, int words)
 316         {
 317         BN_ULONG *A,*a = NULL;
 318         const BN_ULONG *B;
 319         int i;
 320
 321         bn_check_top(b);
 322
 323         if (words > (INT_MAX/(4*BN_BITS2)))
 324                 {
 325                 BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,BN_R_BIGNUM_TOO_LONG);
 326                 return NULL;
 327                 }
 328         if (BN_get_flags(b,BN_FLG_STATIC_DATA))
 329                 {
 330                 BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,BN_R_EXPAND_ON_STATIC_BIGNUM_DATA);
 331                 return(NULL);
 332                 }
 333         a=A=(BN_ULONG *)OPENSSL_malloc(sizeof(BN_ULONG)*words);
 334         if (A == NULL)
 335                 {
 336                 BNerr(BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 337                 return(NULL);
 338                 }
 339 #if 1
 340         B=b->d;
 341         /* Check if the previous number needs to be copied */
 342         if (B != NULL)
 343                 {
 344                 for (i=b->top>>2; i>0; i--,A+=4,B+=4)
 345                         {
 346                         /*
 347                          * The fact that the loop is unrolled
 348                          * 4-wise is a tribute to Intel. It's
 349                          * the one that doesn't have enough
 350                          * registers to accomodate more data.
 351                          * I'd unroll it 8-wise otherwise:-)
 352                          *
 353                          *              <appro@fy.chalmers.se>
 354                          */
 355                         BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
 356                         a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
 357                         A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
 358                         }
 359                 switch (b->top&3)
 360                         {
 361                 case 3: A[2]=B[2];
 362                 case 2: A[1]=B[1];
 363                 case 1: A[0]=B[0];
 364                 case 0: /* workaround for ultrix cc: without 'case 0', the optimizer does
 365                          * the switch table by doing a=top&3; a--; goto jump_table[a];
 366                          * which fails for top== 0 */
 367                         ;
 368                         }
 369                 }
 370
 371 #else
 372         memset(A,0,sizeof(BN_ULONG)*words);
 373         memcpy(A,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
 374 #endif
 375
 376         return(a);
 377         }
 378
 379 /* This is an internal function that can be used instead of bn_expand2()
 380  * when there is a need to copy BIGNUMs instead of only expanding the
 381  * data part, while still expanding them.
 382  * Especially useful when needing to expand BIGNUMs that are declared
 383  * 'const' and should therefore not be changed.
 384  * The reason to use this instead of a BN_dup() followed by a bn_expand2()
 385  * is memory allocation overhead.  A BN_dup() followed by a bn_expand2()
 386  * will allocate new memory for the BIGNUM data twice, and free it once,
 387  * while bn_dup_expand() makes sure allocation is made only once.
 388  */
 389
 390 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED
 391 BIGNUM *bn_dup_expand(const BIGNUM *b, int words)
 392         {
 393         BIGNUM *r = NULL;
 394
 395         bn_check_top(b);
 396
 397         /* This function does not work if
 398          *      words <= b->dmax && top < words
 399          * because BN_dup() does not preserve 'dmax'!
 400          * (But bn_dup_expand() is not used anywhere yet.)
 401          */
 402
 403         if (words > b->dmax)
 404                 {
 405                 BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
 406
 407                 if (a)
 408                         {
 409                         r = BN_new();
 410                         if (r)
 411                                 {
 412                                 r->top = b->top;
 413                                 r->dmax = words;
 414                                 r->neg = b->neg;
 415                                 r->d = a;
 416                                 }
 417                         else
 418                                 {
 419                                 /* r == NULL, BN_new failure */
 420                                 OPENSSL_free(a);
 421                                 }
 422                         }
 423                 /* If a == NULL, there was an error in allocation in
 424                    bn_expand_internal(), and NULL should be returned */
 425                 }
 426         else
 427                 {
 428                 r = BN_dup(b);
 429                 }
 430
 431         bn_check_top(r);
 432         return r;
 433         }
 434 #endif
 435
 436 /* This is an internal function that should not be used in applications.
 437  * It ensures that 'b' has enough room for a 'words' word number
 438  * and initialises any unused part of b->d with leading zeros.
 439  * It is mostly used by the various BIGNUM routines. If there is an error,
 440  * NULL is returned. If not, 'b' is returned. */
 441
 442 BIGNUM *bn_expand2(BIGNUM *b, int words)
 443         {
 444         bn_check_top(b);
 445
 446         if (words > b->dmax)
 447                 {
 448                 BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
 449                 if(!a) return NULL;
 450                 if(b->d) OPENSSL_free(b->d);
 451                 b->d=a;
 452                 b->dmax=words;
 453                 }
 454
 455 /* None of this should be necessary because of what b->top means! */
 456 #if 0
 457         /* NB: bn_wexpand() calls this only if the BIGNUM really has to grow */
 458         if (b->top < b->dmax)
 459                 {
 460                 int i;
 461                 BN_ULONG *A = &(b->d[b->top]);
 462                 for (i=(b->dmax - b->top)>>3; i>0; i--,A+=8)
 463                         {
 464                         A[0]=0; A[1]=0; A[2]=0; A[3]=0;
 465                         A[4]=0; A[5]=0; A[6]=0; A[7]=0;
 466                         }
 467                 for (i=(b->dmax - b->top)&7; i>0; i--,A++)
 468                         A[0]=0;
 469                 assert(A == &(b->d[b->dmax]));
 470                 }
 471 #endif
 472         bn_check_top(b);
 473         return b;
 474         }
 475
 476 BIGNUM *BN_dup(const BIGNUM *a)
 477         {
 478         BIGNUM *t;
 479
 480         if (a == NULL) return NULL;
 481         bn_check_top(a);
 482
 483         t = BN_new();
 484         if (t == NULL) return NULL;
 485         if(!BN_copy(t, a))
 486                 {
 487                 BN_free(t);
 488                 return NULL;
 489                 }
 490         bn_check_top(t);
 491         return t;
 492         }
 493
 494 BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 495         {
 496         int i;
 497         BN_ULONG *A;
 498         const BN_ULONG *B;
 499
 500         bn_check_top(b);
 501
 502         if (a == b) return(a);
 503         if (bn_wexpand(a,b->top) == NULL) return(NULL);
 504
 505 #if 1
 506         A=a->d;
 507         B=b->d;
 508         for (i=b->top>>2; i>0; i--,A+=4,B+=4)
 509                 {
 510                 BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
 511                 a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
 512                 A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
 513                 }
 514         switch (b->top&3)
 515                 {
 516                 case 3: A[2]=B[2];
 517                 case 2: A[1]=B[1];
 518                 case 1: A[0]=B[0];
 519                 case 0: ; /* ultrix cc workaround, see comments in bn_expand_internal */
 520                 }
 521 #else
 522         memcpy(a->d,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
 523 #endif
 524
 525         a->top=b->top;
 526 #ifndef BN_STRICT
 527         if ((a->top == 0) && (a->d != NULL))
 528                 a->d[0]=0;
 529 #endif
 530         a->neg=b->neg;
 531         bn_check_top(a);
 532         return(a);
 533         }
 534
 535 BIGNUM *BN_ncopy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b, size_t n)
 536         {
 537         int i, min;
 538         BN_ULONG *A;
 539         const BN_ULONG *B;
 540
 541         bn_check_top(b);
 542         if (a == b)
 543                 return a;
 544
 545         min = (b->top < (int)n)? b->top: (int)n;
 546         if (!min)
 547                 {
 548                 BN_zero(a);
 549                 return a;
 550                 }
 551         if (bn_wexpand(a, min) == NULL)
 552                 return NULL;
 553
 554         A=a->d;
 555         B=b->d;
 556         for (i=min>>2; i>0; i--, A+=4, B+=4)
 557                 {
 558                 BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
 559                 a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
 560                 A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
 561                 }
 562         switch (min&3)
 563                 {
 564                 case 3: A[2]=B[2];
 565                 case 2: A[1]=B[1];
 566                 case 1: A[0]=B[0];
 567                 case 0: ;
 568                 }
 569         a->top = min;
 570         a->neg = b->neg;
 571         bn_correct_top(a);
 572         return(a);
 573         }
 574
 575 void BN_swap(BIGNUM *a, BIGNUM *b)
 576         {
 577         int flags_old_a, flags_old_b;
 578         BN_ULONG *tmp_d;
 579         int tmp_top, tmp_dmax, tmp_neg;
 580
 581         bn_check_top(a);
 582         bn_check_top(b);
 583
 584         flags_old_a = a->flags;
 585         flags_old_b = b->flags;
 586
 587         tmp_d = a->d;
 588         tmp_top = a->top;
 589         tmp_dmax = a->dmax;
 590         tmp_neg = a->neg;
 591
 592         a->d = b->d;
 593         a->top = b->top;
 594         a->dmax = b->dmax;
 595         a->neg = b->neg;
 596
 597         b->d = tmp_d;
 598         b->top = tmp_top;
 599         b->dmax = tmp_dmax;
 600         b->neg = tmp_neg;
 601
 602         a->flags = (flags_old_a & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_b & BN_FLG_STATIC_DATA);
 603         b->flags = (flags_old_b & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_a & BN_FLG_STATIC_DATA);
 604         bn_check_top(a);
 605         bn_check_top(b);
 606         }
 607
 608 void BN_clear(BIGNUM *a)
 609         {
 610         bn_check_top(a);
 611         if (a->d != NULL)
 612                 memset(a->d,0,a->dmax*sizeof(a->d[0]));
 613         a->top=0;
 614         a->neg=0;
 615         }
 616
 617 BN_ULONG BN_get_word(const BIGNUM *a)
 618         {
 619         if (a->top > 1)
 620                 return BN_MASK2;
 621         else if (a->top == 1)
 622                 return a->d[0];
 623         /* a->top == 0 */
 624         return 0;
 625         }
 626
 627 int BN_set_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
 628         {
 629         bn_check_top(a);
 630         if (bn_expand(a,(int)sizeof(BN_ULONG)*8) == NULL) return(0);
 631         a->neg = 0;
 632         a->d[0] = w;
 633         a->top = (w ? 1 : 0);
 634         bn_check_top(a);
 635         return(1);
 636         }
 637
 638 BIGNUM *BN_bin2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret)
 639         {
 640         unsigned int i,m;
 641         unsigned int n;
 642         BN_ULONG l;
 643
 644         if (ret == NULL) ret=BN_new();
 645         if (ret == NULL) return(NULL);
 646         bn_check_top(ret);
 647         l=0;
 648         n=len;
 649         if (n == 0)
 650                 {
 651                 ret->top=0;
 652                 return(ret);
 653                 }
 654         if (bn_expand(ret,(int)(n+2)*8) == NULL)
 655                 return(NULL);
 656         i=((n-1)/BN_BYTES)+1;
 657         m=((n-1)%(BN_BYTES));
 658         ret->top=i;
 659         ret->neg=0;
 660         while (n-- > 0)
 661                 {
 662                 l=(l<<8L)| *(s++);
 663                 if (m-- == 0)
 664                         {
 665                         ret->d[--i]=l;
 666                         l=0;
 667                         m=BN_BYTES-1;
 668                         }
 669                 }
 670         /* need to call this due to clear byte at top if avoiding
 671          * having the top bit set (-ve number) */
 672         bn_correct_top(ret);
 673         return(ret);
 674         }
 675
 676 /* ignore negative */
 677 int BN_bn2bin(const BIGNUM *a, unsigned char *to)
 678         {
 679         int n,i;
 680         BN_ULONG l;
 681
 682         bn_check_top(a);
 683         n=i=BN_num_bytes(a);
 684         while (i-- > 0)
 685                 {
 686                 l=a->d[i/BN_BYTES];
 687                 *(to++)=(unsigned char)(l>>(8*(i%BN_BYTES)))&0xff;
 688                 }
 689         return(n);
 690         }
 691
 692 int BN_ucmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 693         {
 694         int i;
 695         BN_ULONG t1,t2,*ap,*bp;
 696
 697         bn_check_top(a);
 698         bn_check_top(b);
 699
 700         i=a->top-b->top;
 701         if (i != 0) return(i);
 702         ap=a->d;
 703         bp=b->d;
 704         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
 705                 {
 706                 t1= ap[i];
 707                 t2= bp[i];
 708                 if (t1 != t2)
 709                         return((t1 > t2) ? 1 : -1);
 710                 }
 711         return(0);
 712         }
 713
 714 int BN_cmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 715         {
 716         int i;
 717         int gt,lt;
 718         BN_ULONG t1,t2;
 719
 720         if ((a == NULL) || (b == NULL))
 721                 {
 722                 if (a != NULL)
 723                         return(-1);
 724                 else if (b != NULL)
 725                         return(1);
 726                 else
 727                         return(0);
 728                 }
 729
 730         bn_check_top(a);
 731         bn_check_top(b);
 732
 733         if (a->neg != b->neg)
 734                 {
 735                 if (a->neg)
 736                         return(-1);
 737                 else    return(1);
 738                 }
 739         if (a->neg == 0)
 740                 { gt=1; lt= -1; }
 741         else    { gt= -1; lt=1; }
 742
 743         if (a->top > b->top) return(gt);
 744         if (a->top < b->top) return(lt);
 745         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
 746                 {
 747                 t1=a->d[i];
 748                 t2=b->d[i];
 749                 if (t1 > t2) return(gt);
 750                 if (t1 < t2) return(lt);
 751                 }
 752         return(0);
 753         }
 754
 755 int BN_set_bit(BIGNUM *a, int n)
 756         {
 757         int i,j,k;
 758
 759         if (n < 0)
 760                 return 0;
 761
 762         i=n/BN_BITS2;
 763         j=n%BN_BITS2;
 764         if (a->top <= i)
 765                 {
 766                 if (bn_wexpand(a,i+1) == NULL) return(0);
 767                 for(k=a->top; k<i+1; k++)
 768                         a->d[k]=0;
 769                 a->top=i+1;
 770                 }
 771
 772         a->d[i]|=(((BN_ULONG)1)<<j);
 773         bn_check_top(a);
 774         return(1);
 775         }
 776
 777 int BN_clear_bit(BIGNUM *a, int n)
 778         {
 779         int i,j;
 780
 781         bn_check_top(a);
 782         if (n < 0) return 0;
 783
 784         i=n/BN_BITS2;
 785         j=n%BN_BITS2;
 786         if (a->top <= i) return(0);
 787
 788         a->d[i]&=(~(((BN_ULONG)1)<<j));
 789         bn_correct_top(a);
 790         return(1);
 791         }
 792
 793 int BN_is_bit_set(const BIGNUM *a, int n)
 794         {
 795         int i,j;
 796
 797         bn_check_top(a);
 798         if (n < 0) return 0;
 799         i=n/BN_BITS2;
 800         j=n%BN_BITS2;
 801         if (a->top <= i) return 0;
 802         return((a->d[i]&(((BN_ULONG)1)<<j))?1:0);
 803         }
 804
 805 int BN_mask_bits(BIGNUM *a, int n)
 806         {
 807         int b,w;
 808
 809         bn_check_top(a);
 810         if (n < 0) return 0;
 811
 812         w=n/BN_BITS2;
 813         b=n%BN_BITS2;
 814         if (w >= a->top) return 0;
 815         if (b == 0)
 816                 a->top=w;
 817         else
 818                 {
 819                 a->top=w+1;
 820                 a->d[w]&= ~(BN_MASK2<<b);
 821                 }
 822         bn_correct_top(a);
 823         return(1);
 824         }
 825
 826 int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b, int n)
 827         {
 828         int i;
 829         BN_ULONG aa,bb;
 830
 831         aa=a[n-1];
 832         bb=b[n-1];
 833         if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
 834         for (i=n-2; i>=0; i--)
 835                 {
 836                 aa=a[i];
 837                 bb=b[i];
 838                 if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
 839                 }
 840         return(0);
 841         }
 842
 843 /* Here follows a specialised variants of bn_cmp_words().  It has the
 844    property of performing the operation on arrays of different sizes.
 845    The sizes of those arrays is expressed through cl, which is the
 846    common length ( basicall, min(len(a),len(b)) ), and dl, which is the
 847    delta between the two lengths, calculated as len(a)-len(b).
 848    All lengths are the number of BN_ULONGs...  */
 849
 850 int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
 851         int cl, int dl)
 852         {
 853         int n,i;
 854         n = cl-1;
 855
 856         if (dl < 0)
 857                 {
 858                 for (i=dl; i<0; i++)
 859                         {
 860                         if (b[n-i] != 0)
 861                                 return -1; /* a < b */
 862                         }
 863                 }
 864         if (dl > 0)
 865                 {
 866                 for (i=dl; i>0; i--)
 867                         {
 868                         if (a[n+i] != 0)
 869                                 return 1; /* a > b */
 870                         }
 871                 }
 872         return bn_cmp_words(a,b,cl);
 873         }