00c25adbc588485e022a9a0b1608ca0b6ce16ba2
[openssl.git] / crypto / rsa / rsa_gen.c
1 /* crypto/rsa/rsa_gen.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 #include <stdio.h>
60 #include <time.h>
61 #include "cryptlib.h"
62 #include <openssl/bn.h>
63 #include <openssl/rsa.h>
64
65 RSA *RSA_generate_key(int bits, unsigned long e_value,
66              void (*callback)(int,int,void *), void *cb_arg)
67         {
68         RSA *rsa=NULL;
69         BIGNUM *r0=NULL,*r1=NULL,*r2=NULL,*r3=NULL,*tmp;
70         int bitsp,bitsq,ok= -1,n=0,i;
71         BN_CTX *ctx=NULL,*ctx2=NULL;
72
73         ctx=BN_CTX_new();
74         if (ctx == NULL) goto err;
75         ctx2=BN_CTX_new();
76         if (ctx2 == NULL) goto err;
77         BN_CTX_start(ctx);
78         r0 = BN_CTX_get(ctx);
79         r1 = BN_CTX_get(ctx);
80         r2 = BN_CTX_get(ctx);
81         r3 = BN_CTX_get(ctx);
82         if (r3 == NULL) goto err;
83
84         bitsp=(bits+1)/2;
85         bitsq=bits-bitsp;
86         rsa=RSA_new();
87         if (rsa == NULL) goto err;
88
89         /* set e */ 
90         rsa->e=BN_new();
91         if (rsa->e == NULL) goto err;
92
93 #if 1
94         /* The problem is when building with 8, 16, or 32 BN_ULONG,
95          * unsigned long can be larger */
96         for (i=0; i<sizeof(unsigned long)*8; i++)
97                 {
98                 if (e_value & (1UL<<i))
99                         BN_set_bit(rsa->e,i);
100                 }
101 #else
102         if (!BN_set_word(rsa->e,e_value)) goto err;
103 #endif
104
105         /* generate p and q */
106         for (;;)
107                 {
108                 rsa->p=BN_generate_prime(NULL,bitsp,0,NULL,NULL,callback,cb_arg);
109                 if (rsa->p == NULL) goto err;
110                 if (!BN_sub(r2,rsa->p,BN_value_one())) goto err;
111                 if (!BN_gcd(r1,r2,rsa->e,ctx)) goto err;
112                 if (BN_is_one(r1)) break;
113                 if (callback != NULL) callback(2,n++,cb_arg);
114                 BN_free(rsa->p);
115                 }
116         if (callback != NULL) callback(3,0,cb_arg);
117         for (;;)
118                 {
119                 rsa->q=BN_generate_prime(NULL,bitsq,0,NULL,NULL,callback,cb_arg);
120                 if (rsa->q == NULL) goto err;
121                 if (!BN_sub(r2,rsa->q,BN_value_one())) goto err;
122                 if (!BN_gcd(r1,r2,rsa->e,ctx)) goto err;
123                 if (BN_is_one(r1) && (BN_cmp(rsa->p,rsa->q) != 0))
124                         break;
125                 if (callback != NULL) callback(2,n++,cb_arg);
126                 BN_free(rsa->q);
127                 }
128         if (callback != NULL) callback(3,1,cb_arg);
129         if (BN_cmp(rsa->p,rsa->q) < 0)
130                 {
131                 tmp=rsa->p;
132                 rsa->p=rsa->q;
133                 rsa->q=tmp;
134                 }
135
136         /* calculate n */
137         rsa->n=BN_new();
138         if (rsa->n == NULL) goto err;
139         if (!BN_mul(rsa->n,rsa->p,rsa->q,ctx)) goto err;
140
141         /* calculate d */
142         if (!BN_sub(r1,rsa->p,BN_value_one())) goto err;        /* p-1 */
143         if (!BN_sub(r2,rsa->q,BN_value_one())) goto err;        /* q-1 */
144         if (!BN_mul(r0,r1,r2,ctx)) goto err;    /* (p-1)(q-1) */
145
146 /* should not be needed, since gcd(p-1,e) == 1 and gcd(q-1,e) == 1 */
147 /*      for (;;)
148                 {
149                 if (!BN_gcd(r3,r0,rsa->e,ctx)) goto err;
150                 if (BN_is_one(r3)) break;
151
152                 if (1)
153                         {
154                         if (!BN_add_word(rsa->e,2L)) goto err;
155                         continue;
156                         }
157                 RSAerr(RSA_F_RSA_GENERATE_KEY,RSA_R_BAD_E_VALUE);
158                 goto err;
159                 }
160 */
161         rsa->d=BN_mod_inverse(NULL,rsa->e,r0,ctx2);     /* d */
162         if (rsa->d == NULL) goto err;
163
164         /* calculate d mod (p-1) */
165         rsa->dmp1=BN_new();
166         if (rsa->dmp1 == NULL) goto err;
167         if (!BN_mod(rsa->dmp1,rsa->d,r1,ctx)) goto err;
168
169         /* calculate d mod (q-1) */
170         rsa->dmq1=BN_new();
171         if (rsa->dmq1 == NULL) goto err;
172         if (!BN_mod(rsa->dmq1,rsa->d,r2,ctx)) goto err;
173
174         /* calculate inverse of q mod p */
175         rsa->iqmp=BN_mod_inverse(NULL,rsa->q,rsa->p,ctx2);
176         if (rsa->iqmp == NULL) goto err;
177
178         ok=1;
179 err:
180         if (ok == -1)
181                 {
182                 RSAerr(RSA_F_RSA_GENERATE_KEY,ERR_LIB_BN);
183                 ok=0;
184                 }
185         BN_CTX_end(ctx);
186         BN_CTX_free(ctx);
187         BN_CTX_free(ctx2);
188         
189         if (!ok)
190                 {
191                 if (rsa != NULL) RSA_free(rsa);
192                 return(NULL);
193                 }
194         else
195                 return(rsa);
196         }
197