Remove superseded MIPS assembler modules.
[openssl.git] / crypto / bn / bn_x931p.c
1 /* bn_x931p.c */
2 /* Written by Dr Stephen N Henson (steve@openssl.org) for the OpenSSL
3  * project 2005.
4  */
5 /* ====================================================================
6  * Copyright (c) 2005 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  *
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
14  *
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
17  *    the documentation and/or other materials provided with the
18  *    distribution.
19  *
20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
21  *    software must display the following acknowledgment:
22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
24  *
25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
26  *    endorse or promote products derived from this software without
27  *    prior written permission. For written permission, please contact
28  *    licensing@OpenSSL.org.
29  *
30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
32  *    permission of the OpenSSL Project.
33  *
34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
35  *    acknowledgment:
36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
38  *
39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
51  * ====================================================================
52  *
53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
56  *
57  */
58
59 #include <stdio.h>
60 #include <openssl/bn.h>
61
62 /* X9.31 routines for prime derivation */
63
64 /* X9.31 prime derivation. This is used to generate the primes pi
65  * (p1, p2, q1, q2) from a parameter Xpi by checking successive odd
66  * integers.
67  */
68
69 static int bn_x931_derive_pi(BIGNUM *pi, const BIGNUM *Xpi, BN_CTX *ctx,
70                         BN_GENCB *cb)
71         {
72         int i = 0;
73         if (!BN_copy(pi, Xpi))
74                 return 0;
75         if (!BN_is_odd(pi) && !BN_add_word(pi, 1))
76                 return 0;
77         for(;;)
78                 {
79                 i++;
80                 BN_GENCB_call(cb, 0, i);
81                 /* NB 27 MR is specificed in X9.31 */
82                 if (BN_is_prime_fasttest_ex(pi, 27, ctx, 1, cb))
83                         break;
84                 if (!BN_add_word(pi, 2))
85                         return 0;
86                 }
87         BN_GENCB_call(cb, 2, i);
88         return 1;
89         }
90
91 /* This is the main X9.31 prime derivation function. From parameters
92  * Xp1, Xp2 and Xp derive the prime p. If the parameters p1 or p2 are
93  * not NULL they will be returned too: this is needed for testing.
94  */
95
96 int BN_X931_derive_prime_ex(BIGNUM *p, BIGNUM *p1, BIGNUM *p2,
97                         const BIGNUM *Xp, const BIGNUM *Xp1, const BIGNUM *Xp2,
98                         const BIGNUM *e, BN_CTX *ctx, BN_GENCB *cb)
99         {
100         int ret = 0;
101
102         BIGNUM *t, *p1p2, *pm1;
103
104         /* Only even e supported */
105         if (!BN_is_odd(e))
106                 return 0;
107
108         BN_CTX_start(ctx);
109         if (!p1)
110                 p1 = BN_CTX_get(ctx);
111
112         if (!p2)
113                 p2 = BN_CTX_get(ctx);
114
115         t = BN_CTX_get(ctx);
116
117         p1p2 = BN_CTX_get(ctx);
118
119         pm1 = BN_CTX_get(ctx);
120
121         if (!bn_x931_derive_pi(p1, Xp1, ctx, cb))
122                 goto err;
123
124         if (!bn_x931_derive_pi(p2, Xp2, ctx, cb))
125                 goto err;
126
127         if (!BN_mul(p1p2, p1, p2, ctx))
128                 goto err;
129
130         /* First set p to value of Rp */
131
132         if (!BN_mod_inverse(p, p2, p1, ctx))
133                 goto err;
134
135         if (!BN_mul(p, p, p2, ctx))
136                 goto err;
137
138         if (!BN_mod_inverse(t, p1, p2, ctx))
139                 goto err;
140
141         if (!BN_mul(t, t, p1, ctx))
142                 goto err;
143
144         if (!BN_sub(p, p, t))
145                 goto err;
146
147         if (p->neg && !BN_add(p, p, p1p2))
148                 goto err;
149
150         /* p now equals Rp */
151
152         if (!BN_mod_sub(p, p, Xp, p1p2, ctx))
153                 goto err;
154
155         if (!BN_add(p, p, Xp))
156                 goto err;
157
158         /* p now equals Yp0 */
159
160         for (;;)
161                 {
162                 int i = 1;
163                 BN_GENCB_call(cb, 0, i++);
164                 if (!BN_copy(pm1, p))
165                         goto err;
166                 if (!BN_sub_word(pm1, 1))
167                         goto err;
168                 if (!BN_gcd(t, pm1, e, ctx))
169                         goto err;
170                 if (BN_is_one(t)
171                 /* X9.31 specifies 8 MR and 1 Lucas test or any prime test
172                  * offering similar or better guarantees 50 MR is considerably 
173                  * better.
174                  */
175                         && BN_is_prime_fasttest_ex(p, 50, ctx, 1, cb))
176                         break;
177                 if (!BN_add(p, p, p1p2))
178                         goto err;
179                 }
180
181         BN_GENCB_call(cb, 3, 0);
182
183         ret = 1;
184
185         err:
186
187         BN_CTX_end(ctx);
188
189         return ret;
190         }
191
192 /* Generate pair of paramters Xp, Xq for X9.31 prime generation.
193  * Note: nbits paramter is sum of number of bits in both.
194  */
195
196 int BN_X931_generate_Xpq(BIGNUM *Xp, BIGNUM *Xq, int nbits, BN_CTX *ctx)
197         {
198         BIGNUM *t;
199         int i;
200         /* Number of bits for each prime is of the form
201          * 512+128s for s = 0, 1, ...
202          */
203         if ((nbits < 1024) || (nbits & 0xff))
204                 return 0;
205         nbits >>= 1;
206         /* The random value Xp must be between sqrt(2) * 2^(nbits-1) and
207          * 2^nbits - 1. By setting the top two bits we ensure that the lower
208          * bound is exceeded.
209          */
210         if (!BN_rand(Xp, nbits, 1, 0))
211                 return 0;
212
213         BN_CTX_start(ctx);
214         t = BN_CTX_get(ctx);
215
216         for (i = 0; i < 1000; i++)
217                 {
218                 if (!BN_rand(Xq, nbits, 1, 0))
219                         return 0;
220                 /* Check that |Xp - Xq| > 2^(nbits - 100) */
221                 BN_sub(t, Xp, Xq);
222                 if (BN_num_bits(t) > (nbits - 100))
223                         break;
224                 }
225
226         BN_CTX_end(ctx);
227
228         if (i < 1000)
229                 return 1;
230
231         return 0;
232
233         }
234
235 /* Generate primes using X9.31 algorithm. Of the values p, p1, p2, Xp1
236  * and Xp2 only 'p' needs to be non-NULL. If any of the others are not NULL
237  * the relevant parameter will be stored in it.
238  *
239  * Due to the fact that |Xp - Xq| > 2^(nbits - 100) must be satisfied Xp and Xq
240  * are generated using the previous function and supplied as input.
241  */
242
243 int BN_X931_generate_prime_ex(BIGNUM *p, BIGNUM *p1, BIGNUM *p2,
244                         BIGNUM *Xp1, BIGNUM *Xp2,
245                         const BIGNUM *Xp,
246                         const BIGNUM *e, BN_CTX *ctx,
247                         BN_GENCB *cb)
248         {
249         int ret = 0;
250
251         BN_CTX_start(ctx);
252         if (!Xp1)
253                 Xp1 = BN_CTX_get(ctx);
254         if (!Xp2)
255                 Xp2 = BN_CTX_get(ctx);
256
257         if (!BN_rand(Xp1, 101, 0, 0))
258                 goto error;
259         if (!BN_rand(Xp2, 101, 0, 0))
260                 goto error;
261         if (!BN_X931_derive_prime_ex(p, p1, p2, Xp, Xp1, Xp2, e, ctx, cb))
262                 goto error;
263
264         ret = 1;
265
266         error:
267         BN_CTX_end(ctx);
268
269         return ret;
270
271         }
272