Add $! to errors, use script basename.
[openssl.git] / include / openssl / bn.h
1 /* crypto/bn/bn.h */
2 /* Copyright (C) 1995-1997 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  * Copyright (c) 1998-2006 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
60  *
61  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
62  * modification, are permitted provided that the following conditions
63  * are met:
64  *
65  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
66  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
67  *
68  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
69  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
70  *    the documentation and/or other materials provided with the
71  *    distribution.
72  *
73  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
74  *    software must display the following acknowledgment:
75  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
76  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
77  *
78  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
79  *    endorse or promote products derived from this software without
80  *    prior written permission. For written permission, please contact
81  *    openssl-core@openssl.org.
82  *
83  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
84  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
85  *    permission of the OpenSSL Project.
86  *
87  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
88  *    acknowledgment:
89  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
90  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
91  *
92  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
93  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
94  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
95  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
96  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
97  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
98  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
99  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
100  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
101  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
102  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
103  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
104  * ====================================================================
105  *
106  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
107  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
108  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
109  *
110  */
111 /* ====================================================================
112  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
113  *
114  * Portions of the attached software ("Contribution") are developed by
115  * SUN MICROSYSTEMS, INC., and are contributed to the OpenSSL project.
116  *
117  * The Contribution is licensed pursuant to the Eric Young open source
118  * license provided above.
119  *
120  * The binary polynomial arithmetic software is originally written by
121  * Sheueling Chang Shantz and Douglas Stebila of Sun Microsystems Laboratories.
122  *
123  */
124
125 #ifndef HEADER_BN_H
126 # define HEADER_BN_H
127
128 # include <openssl/e_os2.h>
129 # ifndef OPENSSL_NO_STDIO
130 #  include <stdio.h>            /* FILE */
131 # endif
132 # include <openssl/ossl_typ.h>
133 # include <openssl/crypto.h>
134
135 #ifdef  __cplusplus
136 extern "C" {
137 #endif
138
139 /*
140  * These preprocessor symbols control various aspects of the bignum headers
141  * and library code. They're not defined by any "normal" configuration, as
142  * they are intended for development and testing purposes. NB: defining all
143  * three can be useful for debugging application code as well as openssl
144  * itself. BN_DEBUG - turn on various debugging alterations to the bignum
145  * code BN_DEBUG_RAND - uses random poisoning of unused words to trip up
146  * mismanagement of bignum internals. You must also define BN_DEBUG.
147  */
148 /* #define BN_DEBUG */
149 /* #define BN_DEBUG_RAND */
150
151 # ifndef OPENSSL_SMALL_FOOTPRINT
152 #  define BN_MUL_COMBA
153 #  define BN_SQR_COMBA
154 #  define BN_RECURSION
155 # endif
156
157 /*
158  * This next option uses the C libraries (2 word)/(1 word) function. If it is
159  * not defined, I use my C version (which is slower). The reason for this
160  * flag is that when the particular C compiler library routine is used, and
161  * the library is linked with a different compiler, the library is missing.
162  * This mostly happens when the library is built with gcc and then linked
163  * using normal cc.  This would be a common occurrence because gcc normally
164  * produces code that is 2 times faster than system compilers for the big
165  * number stuff. For machines with only one compiler (or shared libraries),
166  * this should be on.  Again this in only really a problem on machines using
167  * "long long's", are 32bit, and are not using my assembler code.
168  */
169 # if defined(OPENSSL_SYS_MSDOS) || defined(OPENSSL_SYS_WINDOWS) || \
170     defined(OPENSSL_SYS_WIN32) || defined(linux)
171 #  ifndef BN_DIV2W
172 #   define BN_DIV2W
173 #  endif
174 # endif
175
176 /*
177  * assuming long is 64bit - this is the DEC Alpha unsigned long long is only
178  * 64 bits :-(, don't define BN_LLONG for the DEC Alpha
179  */
180 # ifdef SIXTY_FOUR_BIT_LONG
181 #  define BN_ULLONG       unsigned long long
182 #  define BN_ULONG        unsigned long
183 #  define BN_LONG         long
184 #  define BN_BITS         128
185 #  define BN_BYTES        8
186 #  define BN_BITS2        64
187 #  define BN_BITS4        32
188 #  define BN_MASK         (0xffffffffffffffffffffffffffffffffLL)
189 #  define BN_MASK2        (0xffffffffffffffffL)
190 #  define BN_MASK2l       (0xffffffffL)
191 #  define BN_MASK2h       (0xffffffff00000000L)
192 #  define BN_MASK2h1      (0xffffffff80000000L)
193 #  define BN_TBIT         (0x8000000000000000L)
194 #  define BN_DEC_CONV     (10000000000000000000UL)
195 #  define BN_DEC_FMT1     "%lu"
196 #  define BN_DEC_FMT2     "%019lu"
197 #  define BN_DEC_NUM      19
198 #  define BN_HEX_FMT1     "%lX"
199 #  define BN_HEX_FMT2     "%016lX"
200 # endif
201
202 /*
203  * This is where the long long data type is 64 bits, but long is 32. For
204  * machines where there are 64bit registers, this is the mode to use. IRIX,
205  * on R4000 and above should use this mode, along with the relevant assembler
206  * code :-).  Do NOT define BN_LLONG.
207  */
208 # ifdef SIXTY_FOUR_BIT
209 #  undef BN_LLONG
210 #  undef BN_ULLONG
211 #  define BN_ULONG        unsigned long long
212 #  define BN_LONG         long long
213 #  define BN_BITS         128
214 #  define BN_BYTES        8
215 #  define BN_BITS2        64
216 #  define BN_BITS4        32
217 #  define BN_MASK2        (0xffffffffffffffffLL)
218 #  define BN_MASK2l       (0xffffffffL)
219 #  define BN_MASK2h       (0xffffffff00000000LL)
220 #  define BN_MASK2h1      (0xffffffff80000000LL)
221 #  define BN_TBIT         (0x8000000000000000LL)
222 #  define BN_DEC_CONV     (10000000000000000000ULL)
223 #  define BN_DEC_FMT1     "%llu"
224 #  define BN_DEC_FMT2     "%019llu"
225 #  define BN_DEC_NUM      19
226 #  define BN_HEX_FMT1     "%llX"
227 #  define BN_HEX_FMT2     "%016llX"
228 # endif
229
230 # ifdef THIRTY_TWO_BIT
231 #  ifdef BN_LLONG
232 #   if defined(_WIN32) && !defined(__GNUC__)
233 #    define BN_ULLONG     unsigned __int64
234 #    define BN_MASK       (0xffffffffffffffffI64)
235 #   else
236 #    define BN_ULLONG     unsigned long long
237 #    define BN_MASK       (0xffffffffffffffffLL)
238 #   endif
239 #  endif
240 #  define BN_ULONG        unsigned int
241 #  define BN_LONG         int
242 #  define BN_BITS         64
243 #  define BN_BYTES        4
244 #  define BN_BITS2        32
245 #  define BN_BITS4        16
246 #  define BN_MASK2        (0xffffffffL)
247 #  define BN_MASK2l       (0xffff)
248 #  define BN_MASK2h1      (0xffff8000L)
249 #  define BN_MASK2h       (0xffff0000L)
250 #  define BN_TBIT         (0x80000000L)
251 #  define BN_DEC_CONV     (1000000000L)
252 #  define BN_DEC_FMT1     "%u"
253 #  define BN_DEC_FMT2     "%09u"
254 #  define BN_DEC_NUM      9
255 #  define BN_HEX_FMT1     "%X"
256 #  define BN_HEX_FMT2     "%08X"
257 # endif
258
259 # define BN_DEFAULT_BITS 1280
260
261 # define BN_FLG_MALLOCED         0x01
262 # define BN_FLG_STATIC_DATA      0x02
263
264 /*
265  * avoid leaking exponent information through timing,
266  * BN_mod_exp_mont() will call BN_mod_exp_mont_consttime,
267  * BN_div() will call BN_div_no_branch,
268  * BN_mod_inverse() will call BN_mod_inverse_no_branch.
269  */
270 # define BN_FLG_CONSTTIME        0x04
271
272 # ifdef OPENSSL_USE_DEPRECATED
273 /* deprecated name for the flag */
274 #  define BN_FLG_EXP_CONSTTIME BN_FLG_CONSTTIME
275 # endif
276
277 # ifdef OPENSSL_USE_DEPRECATED
278 #  define BN_FLG_FREE             0x8000
279                                        /* used for debuging */
280 # endif
281
282 void BN_set_flags(BIGNUM *b, int n);
283 int BN_get_flags(const BIGNUM *b, int n);
284
285 /*
286  * get a clone of a BIGNUM with changed flags, for *temporary* use only (the
287  * two BIGNUMs cannot not be used in parallel!)
288  */
289 void BN_with_flags(BIGNUM *dest, const BIGNUM *b, int n);
290
291 /* Wrapper function to make using BN_GENCB easier,  */
292 int BN_GENCB_call(BN_GENCB *cb, int a, int b);
293
294 BN_GENCB *BN_GENCB_new(void);
295 void BN_GENCB_free(BN_GENCB *cb);
296
297 /* Populate a BN_GENCB structure with an "old"-style callback */
298 void BN_GENCB_set_old(BN_GENCB *gencb, void (*callback) (int, int, void *),
299                       void *cb_arg);
300
301 /* Populate a BN_GENCB structure with a "new"-style callback */
302 void BN_GENCB_set(BN_GENCB *gencb, int (*callback) (int, int, BN_GENCB *),
303                   void *cb_arg);
304
305 void *BN_GENCB_get_arg(BN_GENCB *cb);
306
307 # define BN_prime_checks 0      /* default: select number of iterations based
308                                  * on the size of the number */
309
310 /*
311  * number of Miller-Rabin iterations for an error rate of less than 2^-80 for
312  * random 'b'-bit input, b >= 100 (taken from table 4.4 in the Handbook of
313  * Applied Cryptography [Menezes, van Oorschot, Vanstone; CRC Press 1996];
314  * original paper: Damgaard, Landrock, Pomerance: Average case error
315  * estimates for the strong probable prime test. -- Math. Comp. 61 (1993)
316  * 177-194)
317  */
318 # define BN_prime_checks_for_size(b) ((b) >= 1300 ?  2 : \
319                                 (b) >=  850 ?  3 : \
320                                 (b) >=  650 ?  4 : \
321                                 (b) >=  550 ?  5 : \
322                                 (b) >=  450 ?  6 : \
323                                 (b) >=  400 ?  7 : \
324                                 (b) >=  350 ?  8 : \
325                                 (b) >=  300 ?  9 : \
326                                 (b) >=  250 ? 12 : \
327                                 (b) >=  200 ? 15 : \
328                                 (b) >=  150 ? 18 : \
329                                 /* b >= 100 */ 27)
330
331 # define BN_num_bytes(a) ((BN_num_bits(a)+7)/8)
332
333 int BN_abs_is_word(const BIGNUM *a, const BN_ULONG w);
334 int BN_is_zero(const BIGNUM *a);
335 int BN_is_one(const BIGNUM *a);
336 int BN_is_word(const BIGNUM *a, const BN_ULONG w);
337 int BN_is_odd(const BIGNUM *a);
338
339 # define BN_one(a)       (BN_set_word((a),1))
340
341 void BN_zero_ex(BIGNUM *a);
342
343 # ifndef OPENSSL_USE_DEPRECATED
344 #  define BN_zero(a)      BN_zero_ex(a)
345 # else
346 #  define BN_zero(a)      (BN_set_word((a),0))
347 # endif
348
349 const BIGNUM *BN_value_one(void);
350 char *BN_options(void);
351 BN_CTX *BN_CTX_new(void);
352 void BN_CTX_free(BN_CTX *c);
353 void BN_CTX_start(BN_CTX *ctx);
354 BIGNUM *BN_CTX_get(BN_CTX *ctx);
355 void BN_CTX_end(BN_CTX *ctx);
356 int BN_rand(BIGNUM *rnd, int bits, int top, int bottom);
357 int BN_pseudo_rand(BIGNUM *rnd, int bits, int top, int bottom);
358 int BN_rand_range(BIGNUM *rnd, const BIGNUM *range);
359 int BN_pseudo_rand_range(BIGNUM *rnd, const BIGNUM *range);
360 int BN_num_bits(const BIGNUM *a);
361 int BN_num_bits_word(BN_ULONG l);
362 int BN_security_bits(int L, int N);
363 BIGNUM *BN_new(void);
364 void BN_clear_free(BIGNUM *a);
365 BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b);
366 void BN_swap(BIGNUM *a, BIGNUM *b);
367 BIGNUM *BN_bin2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret);
368 int BN_bn2bin(const BIGNUM *a, unsigned char *to);
369 BIGNUM *BN_mpi2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret);
370 int BN_bn2mpi(const BIGNUM *a, unsigned char *to);
371 int BN_sub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b);
372 int BN_usub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b);
373 int BN_uadd(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b);
374 int BN_add(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b);
375 int BN_mul(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx);
376 int BN_sqr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx);
377 /** BN_set_negative sets sign of a BIGNUM
378  * \param  b  pointer to the BIGNUM object
379  * \param  n  0 if the BIGNUM b should be positive and a value != 0 otherwise
380  */
381 void BN_set_negative(BIGNUM *b, int n);
382 /** BN_is_negative returns 1 if the BIGNUM is negative
383  * \param  a  pointer to the BIGNUM object
384  * \return 1 if a < 0 and 0 otherwise
385  */
386 int BN_is_negative(const BIGNUM *b);
387
388 int BN_div(BIGNUM *dv, BIGNUM *rem, const BIGNUM *m, const BIGNUM *d,
389            BN_CTX *ctx);
390 # define BN_mod(rem,m,d,ctx) BN_div(NULL,(rem),(m),(d),(ctx))
391 int BN_nnmod(BIGNUM *r, const BIGNUM *m, const BIGNUM *d, BN_CTX *ctx);
392 int BN_mod_add(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, const BIGNUM *m,
393                BN_CTX *ctx);
394 int BN_mod_add_quick(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
395                      const BIGNUM *m);
396 int BN_mod_sub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, const BIGNUM *m,
397                BN_CTX *ctx);
398 int BN_mod_sub_quick(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
399                      const BIGNUM *m);
400 int BN_mod_mul(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, const BIGNUM *m,
401                BN_CTX *ctx);
402 int BN_mod_sqr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);
403 int BN_mod_lshift1(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);
404 int BN_mod_lshift1_quick(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *m);
405 int BN_mod_lshift(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, int n, const BIGNUM *m,
406                   BN_CTX *ctx);
407 int BN_mod_lshift_quick(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, int n, const BIGNUM *m);
408
409 BN_ULONG BN_mod_word(const BIGNUM *a, BN_ULONG w);
410 BN_ULONG BN_div_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);
411 int BN_mul_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);
412 int BN_add_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);
413 int BN_sub_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);
414 int BN_set_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);
415 BN_ULONG BN_get_word(const BIGNUM *a);
416
417 int BN_cmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b);
418 void BN_free(BIGNUM *a);
419 int BN_is_bit_set(const BIGNUM *a, int n);
420 int BN_lshift(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, int n);
421 int BN_lshift1(BIGNUM *r, const BIGNUM *a);
422 int BN_exp(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
423
424 int BN_mod_exp(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
425                const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);
426 int BN_mod_exp_mont(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
427                     const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx);
428 int BN_mod_exp_mont_consttime(BIGNUM *rr, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
429                               const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
430                               BN_MONT_CTX *in_mont);
431 int BN_mod_exp_mont_word(BIGNUM *r, BN_ULONG a, const BIGNUM *p,
432                          const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx);
433 int BN_mod_exp2_mont(BIGNUM *r, const BIGNUM *a1, const BIGNUM *p1,
434                      const BIGNUM *a2, const BIGNUM *p2, const BIGNUM *m,
435                      BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *m_ctx);
436 int BN_mod_exp_simple(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
437                       const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);
438
439 int BN_mask_bits(BIGNUM *a, int n);
440 # ifndef OPENSSL_NO_STDIO
441 int BN_print_fp(FILE *fp, const BIGNUM *a);
442 # endif
443 # ifdef HEADER_BIO_H
444 int BN_print(BIO *fp, const BIGNUM *a);
445 # else
446 int BN_print(void *fp, const BIGNUM *a);
447 # endif
448 int BN_reciprocal(BIGNUM *r, const BIGNUM *m, int len, BN_CTX *ctx);
449 int BN_rshift(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, int n);
450 int BN_rshift1(BIGNUM *r, const BIGNUM *a);
451 void BN_clear(BIGNUM *a);
452 BIGNUM *BN_dup(const BIGNUM *a);
453 int BN_ucmp(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b);
454 int BN_set_bit(BIGNUM *a, int n);
455 int BN_clear_bit(BIGNUM *a, int n);
456 char *BN_bn2hex(const BIGNUM *a);
457 char *BN_bn2dec(const BIGNUM *a);
458 int BN_hex2bn(BIGNUM **a, const char *str);
459 int BN_dec2bn(BIGNUM **a, const char *str);
460 int BN_asc2bn(BIGNUM **a, const char *str);
461 int BN_gcd(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx);
462 int BN_kronecker(const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx); /* returns
463                                                                   * -2 for
464                                                                   * error */
465 BIGNUM *BN_mod_inverse(BIGNUM *ret,
466                        const BIGNUM *a, const BIGNUM *n, BN_CTX *ctx);
467 BIGNUM *BN_mod_sqrt(BIGNUM *ret,
468                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n, BN_CTX *ctx);
469
470 void BN_consttime_swap(BN_ULONG swap, BIGNUM *a, BIGNUM *b, int nwords);
471
472 /* Deprecated versions */
473 # ifdef OPENSSL_USE_DEPRECATED
474 DECLARE_DEPRECATED(BIGNUM *BN_generate_prime(BIGNUM *ret, int bits, int safe,
475                                              const BIGNUM *add,
476                                              const BIGNUM *rem,
477                                              void (*callback) (int, int,
478                                                                void *),
479                                              void *cb_arg));
480 DECLARE_DEPRECATED(int
481                    BN_is_prime(const BIGNUM *p, int nchecks,
482                                void (*callback) (int, int, void *),
483                                BN_CTX *ctx, void *cb_arg));
484 DECLARE_DEPRECATED(int
485                    BN_is_prime_fasttest(const BIGNUM *p, int nchecks,
486                                         void (*callback) (int, int, void *),
487                                         BN_CTX *ctx, void *cb_arg,
488                                         int do_trial_division));
489 # endif                         /* defined(OPENSSL_USE_DEPRECATED) */
490
491 /* Newer versions */
492 int BN_generate_prime_ex(BIGNUM *ret, int bits, int safe, const BIGNUM *add,
493                          const BIGNUM *rem, BN_GENCB *cb);
494 int BN_is_prime_ex(const BIGNUM *p, int nchecks, BN_CTX *ctx, BN_GENCB *cb);
495 int BN_is_prime_fasttest_ex(const BIGNUM *p, int nchecks, BN_CTX *ctx,
496                             int do_trial_division, BN_GENCB *cb);
497
498 int BN_X931_generate_Xpq(BIGNUM *Xp, BIGNUM *Xq, int nbits, BN_CTX *ctx);
499
500 int BN_X931_derive_prime_ex(BIGNUM *p, BIGNUM *p1, BIGNUM *p2,
501                             const BIGNUM *Xp, const BIGNUM *Xp1,
502                             const BIGNUM *Xp2, const BIGNUM *e, BN_CTX *ctx,
503                             BN_GENCB *cb);
504 int BN_X931_generate_prime_ex(BIGNUM *p, BIGNUM *p1, BIGNUM *p2, BIGNUM *Xp1,
505                               BIGNUM *Xp2, const BIGNUM *Xp, const BIGNUM *e,
506                               BN_CTX *ctx, BN_GENCB *cb);
507
508 BN_MONT_CTX *BN_MONT_CTX_new(void);
509 int BN_mod_mul_montgomery(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
510                           BN_MONT_CTX *mont, BN_CTX *ctx);
511 int BN_to_montgomery(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, BN_MONT_CTX *mont,
512                      BN_CTX *ctx);
513 int BN_from_montgomery(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, BN_MONT_CTX *mont,
514                        BN_CTX *ctx);
515 void BN_MONT_CTX_free(BN_MONT_CTX *mont);
516 int BN_MONT_CTX_set(BN_MONT_CTX *mont, const BIGNUM *mod, BN_CTX *ctx);
517 BN_MONT_CTX *BN_MONT_CTX_copy(BN_MONT_CTX *to, BN_MONT_CTX *from);
518 BN_MONT_CTX *BN_MONT_CTX_set_locked(BN_MONT_CTX **pmont, int lock,
519                                     const BIGNUM *mod, BN_CTX *ctx);
520
521 /* BN_BLINDING flags */
522 # define BN_BLINDING_NO_UPDATE   0x00000001
523 # define BN_BLINDING_NO_RECREATE 0x00000002
524
525 BN_BLINDING *BN_BLINDING_new(const BIGNUM *A, const BIGNUM *Ai, BIGNUM *mod);
526 void BN_BLINDING_free(BN_BLINDING *b);
527 int BN_BLINDING_update(BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx);
528 int BN_BLINDING_convert(BIGNUM *n, BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx);
529 int BN_BLINDING_invert(BIGNUM *n, BN_BLINDING *b, BN_CTX *ctx);
530 int BN_BLINDING_convert_ex(BIGNUM *n, BIGNUM *r, BN_BLINDING *b, BN_CTX *);
531 int BN_BLINDING_invert_ex(BIGNUM *n, const BIGNUM *r, BN_BLINDING *b,
532                           BN_CTX *);
533 # ifdef OPENSSL_USE_DEPRECATED
534 DECLARE_DEPRECATED(unsigned long
535                    BN_BLINDING_get_thread_id(const BN_BLINDING *));
536 DECLARE_DEPRECATED(void
537                    BN_BLINDING_set_thread_id(BN_BLINDING *, unsigned long));
538 # endif
539 CRYPTO_THREADID *BN_BLINDING_thread_id(BN_BLINDING *);
540 unsigned long BN_BLINDING_get_flags(const BN_BLINDING *);
541 void BN_BLINDING_set_flags(BN_BLINDING *, unsigned long);
542 BN_BLINDING *BN_BLINDING_create_param(BN_BLINDING *b,
543                                       const BIGNUM *e, BIGNUM *m, BN_CTX *ctx,
544                                       int (*bn_mod_exp) (BIGNUM *r,
545                                                          const BIGNUM *a,
546                                                          const BIGNUM *p,
547                                                          const BIGNUM *m,
548                                                          BN_CTX *ctx,
549                                                          BN_MONT_CTX *m_ctx),
550                                       BN_MONT_CTX *m_ctx);
551
552 # ifdef OPENSSL_USE_DEPRECATED
553 DECLARE_DEPRECATED(void BN_set_params(int mul, int high, int low, int mont));
554 DECLARE_DEPRECATED(int BN_get_params(int which)); /* 0, mul, 1 high, 2 low, 3
555                                                    * mont */
556 # endif
557
558 BN_RECP_CTX *BN_RECP_CTX_new(void);
559 void BN_RECP_CTX_free(BN_RECP_CTX *recp);
560 int BN_RECP_CTX_set(BN_RECP_CTX *recp, const BIGNUM *rdiv, BN_CTX *ctx);
561 int BN_mod_mul_reciprocal(BIGNUM *r, const BIGNUM *x, const BIGNUM *y,
562                           BN_RECP_CTX *recp, BN_CTX *ctx);
563 int BN_mod_exp_recp(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
564                     const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);
565 int BN_div_recp(BIGNUM *dv, BIGNUM *rem, const BIGNUM *m,
566                 BN_RECP_CTX *recp, BN_CTX *ctx);
567
568 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
569
570 /*
571  * Functions for arithmetic over binary polynomials represented by BIGNUMs.
572  * The BIGNUM::neg property of BIGNUMs representing binary polynomials is
573  * ignored. Note that input arguments are not const so that their bit arrays
574  * can be expanded to the appropriate size if needed.
575  */
576
577 /*
578  * r = a + b
579  */
580 int BN_GF2m_add(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b);
581 #  define BN_GF2m_sub(r, a, b) BN_GF2m_add(r, a, b)
582 /*
583  * r=a mod p
584  */
585 int BN_GF2m_mod(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p);
586 /* r = (a * b) mod p */
587 int BN_GF2m_mod_mul(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
588                     const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
589 /* r = (a * a) mod p */
590 int BN_GF2m_mod_sqr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
591 /* r = (1 / b) mod p */
592 int BN_GF2m_mod_inv(BIGNUM *r, const BIGNUM *b, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
593 /* r = (a / b) mod p */
594 int BN_GF2m_mod_div(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
595                     const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
596 /* r = (a ^ b) mod p */
597 int BN_GF2m_mod_exp(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
598                     const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
599 /* r = sqrt(a) mod p */
600 int BN_GF2m_mod_sqrt(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
601                      BN_CTX *ctx);
602 /* r^2 + r = a mod p */
603 int BN_GF2m_mod_solve_quad(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p,
604                            BN_CTX *ctx);
605 #  define BN_GF2m_cmp(a, b) BN_ucmp((a), (b))
606 /*-
607  * Some functions allow for representation of the irreducible polynomials
608  * as an unsigned int[], say p.  The irreducible f(t) is then of the form:
609  *     t^p[0] + t^p[1] + ... + t^p[k]
610  * where m = p[0] > p[1] > ... > p[k] = 0.
611  */
612 /* r = a mod p */
613 int BN_GF2m_mod_arr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const int p[]);
614 /* r = (a * b) mod p */
615 int BN_GF2m_mod_mul_arr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
616                         const int p[], BN_CTX *ctx);
617 /* r = (a * a) mod p */
618 int BN_GF2m_mod_sqr_arr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const int p[],
619                         BN_CTX *ctx);
620 /* r = (1 / b) mod p */
621 int BN_GF2m_mod_inv_arr(BIGNUM *r, const BIGNUM *b, const int p[],
622                         BN_CTX *ctx);
623 /* r = (a / b) mod p */
624 int BN_GF2m_mod_div_arr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
625                         const int p[], BN_CTX *ctx);
626 /* r = (a ^ b) mod p */
627 int BN_GF2m_mod_exp_arr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
628                         const int p[], BN_CTX *ctx);
629 /* r = sqrt(a) mod p */
630 int BN_GF2m_mod_sqrt_arr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
631                          const int p[], BN_CTX *ctx);
632 /* r^2 + r = a mod p */
633 int BN_GF2m_mod_solve_quad_arr(BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
634                                const int p[], BN_CTX *ctx);
635 int BN_GF2m_poly2arr(const BIGNUM *a, int p[], int max);
636 int BN_GF2m_arr2poly(const int p[], BIGNUM *a);
637
638 # endif
639
640 /*
641  * faster mod functions for the 'NIST primes' 0 <= a < p^2
642  */
643 int BN_nist_mod_192(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
644 int BN_nist_mod_224(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
645 int BN_nist_mod_256(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
646 int BN_nist_mod_384(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
647 int BN_nist_mod_521(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
648
649 const BIGNUM *BN_get0_nist_prime_192(void);
650 const BIGNUM *BN_get0_nist_prime_224(void);
651 const BIGNUM *BN_get0_nist_prime_256(void);
652 const BIGNUM *BN_get0_nist_prime_384(void);
653 const BIGNUM *BN_get0_nist_prime_521(void);
654
655 int (*BN_nist_mod_func(const BIGNUM *p)) (BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
656                                           const BIGNUM *field, BN_CTX *ctx);
657
658 int BN_generate_dsa_nonce(BIGNUM *out, const BIGNUM *range,
659                           const BIGNUM *priv, const unsigned char *message,
660                           size_t message_len, BN_CTX *ctx);
661
662 /* Primes from RFC 2409 */
663 BIGNUM *get_rfc2409_prime_768(BIGNUM *bn);
664 BIGNUM *get_rfc2409_prime_1024(BIGNUM *bn);
665
666 /* Primes from RFC 3526 */
667 BIGNUM *get_rfc3526_prime_1536(BIGNUM *bn);
668 BIGNUM *get_rfc3526_prime_2048(BIGNUM *bn);
669 BIGNUM *get_rfc3526_prime_3072(BIGNUM *bn);
670 BIGNUM *get_rfc3526_prime_4096(BIGNUM *bn);
671 BIGNUM *get_rfc3526_prime_6144(BIGNUM *bn);
672 BIGNUM *get_rfc3526_prime_8192(BIGNUM *bn);
673
674 int BN_bntest_rand(BIGNUM *rnd, int bits, int top, int bottom);
675
676 /* BEGIN ERROR CODES */
677 /*
678  * The following lines are auto generated by the script mkerr.pl. Any changes
679  * made after this point may be overwritten when the script is next run.
680  */
681 void ERR_load_BN_strings(void);
682
683 /* Error codes for the BN functions. */
684
685 /* Function codes. */
686 # define BN_F_BNRAND                                      127
687 # define BN_F_BN_BLINDING_CONVERT_EX                      100
688 # define BN_F_BN_BLINDING_CREATE_PARAM                    128
689 # define BN_F_BN_BLINDING_INVERT_EX                       101
690 # define BN_F_BN_BLINDING_NEW                             102
691 # define BN_F_BN_BLINDING_UPDATE                          103
692 # define BN_F_BN_BN2DEC                                   104
693 # define BN_F_BN_BN2HEX                                   105
694 # define BN_F_BN_COMPUTE_WNAF                             142
695 # define BN_F_BN_CTX_GET                                  116
696 # define BN_F_BN_CTX_NEW                                  106
697 # define BN_F_BN_CTX_START                                129
698 # define BN_F_BN_DIV                                      107
699 # define BN_F_BN_DIV_NO_BRANCH                            138
700 # define BN_F_BN_DIV_RECP                                 130
701 # define BN_F_BN_EXP                                      123
702 # define BN_F_BN_EXPAND2                                  108
703 # define BN_F_BN_EXPAND_INTERNAL                          120
704 # define BN_F_BN_GENCB_NEW                                143
705 # define BN_F_BN_GENERATE_DSA_NONCE                       140
706 # define BN_F_BN_GENERATE_PRIME_EX                        141
707 # define BN_F_BN_GF2M_MOD                                 131
708 # define BN_F_BN_GF2M_MOD_EXP                             132
709 # define BN_F_BN_GF2M_MOD_MUL                             133
710 # define BN_F_BN_GF2M_MOD_SOLVE_QUAD                      134
711 # define BN_F_BN_GF2M_MOD_SOLVE_QUAD_ARR                  135
712 # define BN_F_BN_GF2M_MOD_SQR                             136
713 # define BN_F_BN_GF2M_MOD_SQRT                            137
714 # define BN_F_BN_LSHIFT                                   145
715 # define BN_F_BN_MOD_EXP2_MONT                            118
716 # define BN_F_BN_MOD_EXP_MONT                             109
717 # define BN_F_BN_MOD_EXP_MONT_CONSTTIME                   124
718 # define BN_F_BN_MOD_EXP_MONT_WORD                        117
719 # define BN_F_BN_MOD_EXP_RECP                             125
720 # define BN_F_BN_MOD_EXP_SIMPLE                           126
721 # define BN_F_BN_MOD_INVERSE                              110
722 # define BN_F_BN_MOD_INVERSE_NO_BRANCH                    139
723 # define BN_F_BN_MOD_LSHIFT_QUICK                         119
724 # define BN_F_BN_MOD_MUL_RECIPROCAL                       111
725 # define BN_F_BN_MOD_SQRT                                 121
726 # define BN_F_BN_MPI2BN                                   112
727 # define BN_F_BN_NEW                                      113
728 # define BN_F_BN_RAND                                     114
729 # define BN_F_BN_RAND_RANGE                               122
730 # define BN_F_BN_RSHIFT                                   146
731 # define BN_F_BN_SET_WORDS                                144
732 # define BN_F_BN_USUB                                     115
733
734 /* Reason codes. */
735 # define BN_R_ARG2_LT_ARG3                                100
736 # define BN_R_BAD_RECIPROCAL                              101
737 # define BN_R_BIGNUM_TOO_LONG                             114
738 # define BN_R_BITS_TOO_SMALL                              118
739 # define BN_R_CALLED_WITH_EVEN_MODULUS                    102
740 # define BN_R_DIV_BY_ZERO                                 103
741 # define BN_R_ENCODING_ERROR                              104
742 # define BN_R_EXPAND_ON_STATIC_BIGNUM_DATA                105
743 # define BN_R_INPUT_NOT_REDUCED                           110
744 # define BN_R_INVALID_LENGTH                              106
745 # define BN_R_INVALID_RANGE                               115
746 # define BN_R_INVALID_SHIFT                               119
747 # define BN_R_NOT_A_SQUARE                                111
748 # define BN_R_NOT_INITIALIZED                             107
749 # define BN_R_NO_INVERSE                                  108
750 # define BN_R_NO_SOLUTION                                 116
751 # define BN_R_PRIVATE_KEY_TOO_LARGE                       117
752 # define BN_R_P_IS_NOT_PRIME                              112
753 # define BN_R_TOO_MANY_ITERATIONS                         113
754 # define BN_R_TOO_MANY_TEMPORARY_VARIABLES                109
755
756 #ifdef  __cplusplus
757 }
758 #endif
759 #endif