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+1));
 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+1));
 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 BIGNUM *bn_dup_expand(const BIGNUM *b, int words)
 391         {
 392         BIGNUM *r = NULL;
 393
 394         bn_check_top(b);
 395
 396         /* This function does not work if
 397          *      words <= b->dmax && top < words
 398          * because BN_dup() does not preserve 'dmax'!
 399          * (But bn_dup_expand() is not used anywhere yet.)
 400          */
 401
 402         if (words > b->dmax)
 403                 {
 404                 BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
 405
 406                 if (a)
 407                         {
 408                         r = BN_new();
 409                         if (r)
 410                                 {
 411                                 r->top = b->top;
 412                                 r->dmax = words;
 413                                 r->neg = b->neg;
 414                                 r->d = a;
 415                                 }
 416                         else
 417                                 {
 418                                 /* r == NULL, BN_new failure */
 419                                 OPENSSL_free(a);
 420                                 }
 421                         }
 422                 /* If a == NULL, there was an error in allocation in
 423                    bn_expand_internal(), and NULL should be returned */
 424                 }
 425         else
 426                 {
 427                 r = BN_dup(b);
 428                 }
 429
 430         bn_check_top(r);
 431         return r;
 432         }
 433
 434 /* This is an internal function that should not be used in applications.
 435  * It ensures that 'b' has enough room for a 'words' word number
 436  * and initialises any unused part of b->d with leading zeros.
 437  * It is mostly used by the various BIGNUM routines. If there is an error,
 438  * NULL is returned. If not, 'b' is returned. */
 439
 440 BIGNUM *bn_expand2(BIGNUM *b, int words)
 441         {
 442         BN_ULONG *A;
 443         int i;
 444
 445         bn_check_top(b);
 446
 447         if (words > b->dmax)
 448                 {
 449                 BN_ULONG *a = bn_expand_internal(b, words);
 450                 if(!a) return NULL;
 451                 if(b->d) OPENSSL_free(b->d);
 452                 b->d=a;
 453                 b->dmax=words;
 454                 }
 455
 456         /* NB: bn_wexpand() calls this only if the BIGNUM really has to grow */
 457         if (b->top < b->dmax)
 458                 {
 459                 A = &(b->d[b->top]);
 460                 for (i=(b->dmax - b->top)>>3; i>0; i--,A+=8)
 461                         {
 462                         A[0]=0; A[1]=0; A[2]=0; A[3]=0;
 463                         A[4]=0; A[5]=0; A[6]=0; A[7]=0;
 464                         }
 465                 for (i=(b->dmax - b->top)&7; i>0; i--,A++)
 466                         A[0]=0;
 467                 assert(A == &(b->d[b->dmax]));
 468                 }
 469         bn_check_top(b);
 470         return b;
 471         }
 472
 473 BIGNUM *BN_dup(const BIGNUM *a)
 474         {
 475         BIGNUM *t;
 476
 477         if (a == NULL) return NULL;
 478         bn_check_top(a);
 479
 480         t = BN_new();
 481         if (t == NULL) return NULL;
 482         if(!BN_copy(t, a))
 483                 {
 484                 BN_free(t);
 485                 return NULL;
 486                 }
 487         bn_check_top(t);
 488         return t;
 489         }
 490
 491 BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 492         {
 493         int i;
 494         BN_ULONG *A;
 495         const BN_ULONG *B;
 496
 497         bn_check_top(b);
 498
 499         if (a == b) return(a);
 500         if (bn_wexpand(a,b->top) == NULL) return(NULL);
 501
 502 #if 1
 503         A=a->d;
 504         B=b->d;
 505         for (i=b->top>>2; i>0; i--,A+=4,B+=4)
 506                 {
 507                 BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
 508                 a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
 509                 A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
 510                 }
 511         switch (b->top&3)
 512                 {
 513                 case 3: A[2]=B[2];
 514                 case 2: A[1]=B[1];
 515                 case 1: A[0]=B[0];
 516                 case 0: ; /* ultrix cc workaround, see comments in bn_expand_internal */
 517                 }
 518 #else
 519         memcpy(a->d,b->d,sizeof(b->d[0])*b->top);
 520 #endif
 521
 522         a->top=b->top;
 523 #ifndef BN_STRICT
 524         if ((a->top == 0) && (a->d != NULL))
 525                 a->d[0]=0;
 526 #endif
 527         a->neg=b->neg;
 528         bn_check_top(a);
 529         return(a);
 530         }
 531
 532 BIGNUM *BN_ncopy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b, size_t n)
 533         {
 534         int i, min;
 535         BN_ULONG *A;
 536         const BN_ULONG *B;
 537
 538         bn_check_top(b);
 539         if (a == b)
 540                 return a;
 541
 542         min = (b->top < (int)n)? b->top: (int)n;
 543         if (!min)
 544                 {
 545                 BN_zero(a);
 546                 return a;
 547                 }
 548         if (bn_wexpand(a, min) == NULL)
 549                 return NULL;
 550
 551         A=a->d;
 552         B=b->d;
 553         for (i=min>>2; i>0; i--, A+=4, B+=4)
 554                 {
 555                 BN_ULONG a0,a1,a2,a3;
 556                 a0=B[0]; a1=B[1]; a2=B[2]; a3=B[3];
 557                 A[0]=a0; A[1]=a1; A[2]=a2; A[3]=a3;
 558                 }
 559         switch (min&3)
 560                 {
 561                 case 3: A[2]=B[2];
 562                 case 2: A[1]=B[1];
 563                 case 1: A[0]=B[0];
 564                 case 0: ;
 565                 }
 566         a->top = min;
 567         a->neg = b->neg;
 568         bn_correct_top(a);
 569         return(a);
 570         }
 571
 572 void BN_swap(BIGNUM *a, BIGNUM *b)
 573         {
 574         int flags_old_a, flags_old_b;
 575         BN_ULONG *tmp_d;
 576         int tmp_top, tmp_dmax, tmp_neg;
 577
 578         bn_check_top(a);
 579         bn_check_top(b);
 580
 581         flags_old_a = a->flags;
 582         flags_old_b = b->flags;
 583
 584         tmp_d = a->d;
 585         tmp_top = a->top;
 586         tmp_dmax = a->dmax;
 587         tmp_neg = a->neg;
 588
 589         a->d = b->d;
 590         a->top = b->top;
 591         a->dmax = b->dmax;
 592         a->neg = b->neg;
 593
 594         b->d = tmp_d;
 595         b->top = tmp_top;
 596         b->dmax = tmp_dmax;
 597         b->neg = tmp_neg;
 598
 599         a->flags = (flags_old_a & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_b & BN_FLG_STATIC_DATA);
 600         b->flags = (flags_old_b & BN_FLG_MALLOCED) | (flags_old_a & BN_FLG_STATIC_DATA);
 601         bn_check_top(a);
 602         bn_check_top(b);
 603         }
 604
 605 void BN_clear(BIGNUM *a)
 606         {
 607         bn_check_top(a);
 608         if (a->d != NULL)
 609                 memset(a->d,0,a->dmax*sizeof(a->d[0]));
 610         a->top=0;
 611         a->neg=0;
 612         }
 613
 614 BN_ULONG BN_get_word(const BIGNUM *a)
 615         {
 616         int i,n;
 617         BN_ULONG ret=0;
 618
 619         n=BN_num_bytes(a);
 620         if (n > (int)sizeof(BN_ULONG))
 621                 return(BN_MASK2);
 622         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
 623                 {
 624 #ifndef SIXTY_FOUR_BIT /* the data item > unsigned long */
 625                 ret<<=BN_BITS4; /* stops the compiler complaining */
 626                 ret<<=BN_BITS4;
 627 #else
 628                 ret=0;
 629 #endif
 630                 ret|=a->d[i];
 631                 }
 632         return(ret);
 633         }
 634
 635 int BN_set_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w)
 636         {
 637         int i,n;
 638         bn_check_top(a);
 639         if (bn_expand(a,(int)sizeof(BN_ULONG)*8) == NULL) return(0);
 640
 641         n=sizeof(BN_ULONG)/BN_BYTES;
 642         a->neg=0;
 643         a->top=0;
 644         a->d[0]=(BN_ULONG)w&BN_MASK2;
 645         if (a->d[0] != 0) a->top=1;
 646         for (i=1; i<n; i++)
 647                 {
 648                 /* the following is done instead of
 649                  * w>>=BN_BITS2 so compilers don't complain
 650                  * on builds where sizeof(long) == BN_TYPES */
 651 #ifndef SIXTY_FOUR_BIT /* the data item > unsigned long */
 652                 w>>=BN_BITS4;
 653                 w>>=BN_BITS4;
 654 #else
 655                 w=0;
 656 #endif
 657                 a->d[i]=(BN_ULONG)w&BN_MASK2;
 658                 if (a->d[i] != 0) a->top=i+1;
 659                 }
 660         bn_check_top(a);
 661         return(1);
 662         }
 663
 664 BIGNUM *BN_bin2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret)
 665         {
 666         unsigned int i,m;
 667         unsigned int n;
 668         BN_ULONG l;
 669
 670         if (ret == NULL) ret=BN_new();
 671         if (ret == NULL) return(NULL);
 672         bn_check_top(ret);
 673         l=0;
 674         n=len;
 675         if (n == 0)
 676                 {
 677                 ret->top=0;
 678                 return(ret);
 679                 }
 680         if (bn_expand(ret,(int)(n+2)*8) == NULL)
 681                 return(NULL);
 682         i=((n-1)/BN_BYTES)+1;
 683         m=((n-1)%(BN_BYTES));
 684         ret->top=i;
 685         ret->neg=0;
 686         while (n-- > 0)
 687                 {
 688                 l=(l<<8L)| *(s++);
 689                 if (m-- == 0)
 690                         {
 691                         ret->d[--i]=l;
 692                         l=0;
 693                         m=BN_BYTES-1;
 694                         }
 695                 }
 696         /* need to call this due to clear byte at top if avoiding
 697          * having the top bit set (-ve number) */
 698         bn_correct_top(ret);
 699         return(ret);
 700         }
 701
 702 /* ignore negative */
 703 int BN_bn2bin(const BIGNUM *a, unsigned char *to)
 704         {
 705         int n,i;
 706         BN_ULONG l;
 707
 708         bn_check_top(a);
 709         n=i=BN_num_bytes(a);
 710         while (i-- > 0)
 711                 {
 712                 l=a->d[i/BN_BYTES];
 713                 *(to++)=(unsigned char)(l>>(8*(i%BN_BYTES)))&0xff;
 714                 }
 715         return(n);
 716         }
 717
 718 int BN_ucmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 719         {
 720         int i;
 721         BN_ULONG t1,t2,*ap,*bp;
 722
 723         bn_check_top(a);
 724         bn_check_top(b);
 725
 726         i=a->top-b->top;
 727         if (i != 0) return(i);
 728         ap=a->d;
 729         bp=b->d;
 730         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
 731                 {
 732                 t1= ap[i];
 733                 t2= bp[i];
 734                 if (t1 != t2)
 735                         return((t1 > t2) ? 1 : -1);
 736                 }
 737         return(0);
 738         }
 739
 740 int BN_cmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b)
 741         {
 742         int i;
 743         int gt,lt;
 744         BN_ULONG t1,t2;
 745
 746         if ((a == NULL) || (b == NULL))
 747                 {
 748                 if (a != NULL)
 749                         return(-1);
 750                 else if (b != NULL)
 751                         return(1);
 752                 else
 753                         return(0);
 754                 }
 755
 756         bn_check_top(a);
 757         bn_check_top(b);
 758
 759         if (a->neg != b->neg)
 760                 {
 761                 if (a->neg)
 762                         return(-1);
 763                 else    return(1);
 764                 }
 765         if (a->neg == 0)
 766                 { gt=1; lt= -1; }
 767         else    { gt= -1; lt=1; }
 768
 769         if (a->top > b->top) return(gt);
 770         if (a->top < b->top) return(lt);
 771         for (i=a->top-1; i>=0; i--)
 772                 {
 773                 t1=a->d[i];
 774                 t2=b->d[i];
 775                 if (t1 > t2) return(gt);
 776                 if (t1 < t2) return(lt);
 777                 }
 778         return(0);
 779         }
 780
 781 int BN_set_bit(BIGNUM *a, int n)
 782         {
 783         int i,j,k;
 784
 785         if (n < 0)
 786                 return 0;
 787
 788         i=n/BN_BITS2;
 789         j=n%BN_BITS2;
 790         if (a->top <= i)
 791                 {
 792                 if (bn_wexpand(a,i+1) == NULL) return(0);
 793                 for(k=a->top; k<i+1; k++)
 794                         a->d[k]=0;
 795                 a->top=i+1;
 796                 }
 797
 798         a->d[i]|=(((BN_ULONG)1)<<j);
 799         bn_check_top(a);
 800         return(1);
 801         }
 802
 803 int BN_clear_bit(BIGNUM *a, int n)
 804         {
 805         int i,j;
 806
 807         bn_check_top(a);
 808         if (n < 0) return 0;
 809
 810         i=n/BN_BITS2;
 811         j=n%BN_BITS2;
 812         if (a->top <= i) return(0);
 813
 814         a->d[i]&=(~(((BN_ULONG)1)<<j));
 815         bn_correct_top(a);
 816         return(1);
 817         }
 818
 819 int BN_is_bit_set(const BIGNUM *a, int n)
 820         {
 821         int i,j;
 822
 823         bn_check_top(a);
 824         if (n < 0) return 0;
 825         i=n/BN_BITS2;
 826         j=n%BN_BITS2;
 827         if (a->top <= i) return 0;
 828         return((a->d[i]&(((BN_ULONG)1)<<j))?1:0);
 829         }
 830
 831 int BN_mask_bits(BIGNUM *a, int n)
 832         {
 833         int b,w;
 834
 835         bn_check_top(a);
 836         if (n < 0) return 0;
 837
 838         w=n/BN_BITS2;
 839         b=n%BN_BITS2;
 840         if (w >= a->top) return 0;
 841         if (b == 0)
 842                 a->top=w;
 843         else
 844                 {
 845                 a->top=w+1;
 846                 a->d[w]&= ~(BN_MASK2<<b);
 847                 }
 848         bn_correct_top(a);
 849         return(1);
 850         }
 851
 852 int bn_cmp_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b, int n)
 853         {
 854         int i;
 855         BN_ULONG aa,bb;
 856
 857         aa=a[n-1];
 858         bb=b[n-1];
 859         if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
 860         for (i=n-2; i>=0; i--)
 861                 {
 862                 aa=a[i];
 863                 bb=b[i];
 864                 if (aa != bb) return((aa > bb)?1:-1);
 865                 }
 866         return(0);
 867         }
 868
 869 /* Here follows a specialised variants of bn_cmp_words().  It has the
 870    property of performing the operation on arrays of different sizes.
 871    The sizes of those arrays is expressed through cl, which is the
 872    common length ( basicall, min(len(a),len(b)) ), and dl, which is the
 873    delta between the two lengths, calculated as len(a)-len(b).
 874    All lengths are the number of BN_ULONGs...  */
 875
 876 int bn_cmp_part_words(const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
 877         int cl, int dl)
 878         {
 879         int n,i;
 880         n = cl-1;
 881
 882         if (dl < 0)
 883                 {
 884                 for (i=dl; i<0; i++)
 885                         {
 886                         if (b[n-i] != 0)
 887                                 return -1; /* a < b */
 888                         }
 889                 }
 890         if (dl > 0)
 891                 {
 892                 for (i=dl; i>0; i--)
 893                         {
 894                         if (a[n+i] != 0)
 895                                 return 1; /* a > b */
 896                         }
 897                 }
 898         return bn_cmp_words(a,b,cl);
 899         }