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