Ensure we test all parameters for BN_FLG_CONSTTIME
[openssl.git] / crypto / bn / bn_exp2.c
index 29029f4c724a6c8cfcbef584347ca068ee73d535..2fc71b4e53f7dc446571f3df4de1f53e9b575803 100644 (file)
-/* crypto/bn/bn_exp2.c */
-/* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
- * All rights reserved.
- *
- * This package is an SSL implementation written
- * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
- * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
- * 
- * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
- * the following conditions are aheared to.  The following conditions
- * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
- * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
- * included with this distribution is covered by the same copyright terms
- * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
- * 
- * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
- * the code are not to be removed.
- * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
- * as the author of the parts of the library used.
- * This can be in the form of a textual message at program startup or
- * in documentation (online or textual) provided with the package.
- * 
- * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
- * modification, are permitted provided that the following conditions
- * are met:
- * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
- *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
- * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
- *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
- *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
- * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
- *    must display the following acknowledgement:
- *    "This product includes cryptographic software written by
- *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
- *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
- *    being used are not cryptographic related :-).
- * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from 
- *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
- *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
- * 
- * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
- * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
- * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
- * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
- * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
- * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
- * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
- * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
- * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
- * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
- * SUCH DAMAGE.
- * 
- * The licence and distribution terms for any publically available version or
- * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
- * copied and put under another distribution licence
- * [including the GNU Public Licence.]
- */
-/* ====================================================================
- * Copyright (c) 1998-2000 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
- *
- * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
- * modification, are permitted provided that the following conditions
- * are met:
- *
- * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
- *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
- *
- * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
- *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
- *    the documentation and/or other materials provided with the
- *    distribution.
- *
- * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
- *    software must display the following acknowledgment:
- *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
- *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
- *
- * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
- *    endorse or promote products derived from this software without
- *    prior written permission. For written permission, please contact
- *    openssl-core@openssl.org.
- *
- * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
- *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
- *    permission of the OpenSSL Project.
- *
- * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
- *    acknowledgment:
- *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
- *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
- *
- * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
- * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
- * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
- * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
- * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
- * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
- * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
- * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
- * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
- * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
- * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
- * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
- * ====================================================================
- *
- * This product includes cryptographic software written by Eric Young
- * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
- * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
+/*
+ * Copyright 1995-2017 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
+ * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
+ * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
+ * in the file LICENSE in the source distribution or at
+ * https://www.openssl.org/source/license.html
  */
 
 #include <stdio.h>
-#include "cryptlib.h"
+#include "internal/cryptlib.h"
 #include "bn_lcl.h"
 
-#define TABLE_SIZE     32
-
-int BN_mod_exp2_mont(BIGNUM *rr, BIGNUM *a1, BIGNUM *p1, BIGNUM *a2,
-            BIGNUM *p2, BIGNUM *m, BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *in_mont)
-       {
-       int i,j,bits,b,bits1,bits2,ret=0,wpos1,wpos2,window1,window2,wvalue1,wvalue2;
-       int r_is_one=1,ts1=0,ts2=0;
-       BIGNUM *d,*r;
-       BIGNUM *a_mod_m;
-       BIGNUM val1[TABLE_SIZE], val2[TABLE_SIZE];
-       BN_MONT_CTX *mont=NULL;
-
-       bn_check_top(a1);
-       bn_check_top(p1);
-       bn_check_top(a2);
-       bn_check_top(p2);
-       bn_check_top(m);
-
-       if (!(m->d[0] & 1))
-               {
-               BNerr(BN_F_BN_MOD_EXP2_MONT,BN_R_CALLED_WITH_EVEN_MODULUS);
-               return(0);
-               }
-       bits1=BN_num_bits(p1);
-       bits2=BN_num_bits(p2);
-       if ((bits1 == 0) && (bits2 == 0))
-               {
-               BN_one(rr);
-               return(1);
-               }
-       bits=(bits1 > bits2)?bits1:bits2;
-
-       BN_CTX_start(ctx);
-       d = BN_CTX_get(ctx);
-       r = BN_CTX_get(ctx);
-       if (d == NULL || r == NULL) goto err;
-
-       if (in_mont != NULL)
-               mont=in_mont;
-       else
-               {
-               if ((mont=BN_MONT_CTX_new()) == NULL) goto err;
-               if (!BN_MONT_CTX_set(mont,m,ctx)) goto err;
-               }
-
-       window1 = BN_window_bits_for_exponent_size(bits1);
-       window2 = BN_window_bits_for_exponent_size(bits2);
-
-       /*
-        * Build table for a1:   val1[i] := a1^(2*i + 1) mod m  for i = 0 .. 2^(window1-1)
-        */
-       BN_init(&val1[0]);
-       ts1=1;
-       if (BN_ucmp(a1,m) >= 0)
-               {
-               if (!BN_mod(&(val1[0]),a1,m,ctx))
-                       goto err;
-               a_mod_m = &(val1[0]);
-               }
-       else
-               a_mod_m = a1;
-       if (!BN_to_montgomery(&(val1[0]),a_mod_m,mont,ctx)) goto err;
-       if (window1 > 1)
-               {
-               if (!BN_mod_mul_montgomery(d,&(val1[0]),&(val1[0]),mont,ctx)) goto err;
-
-               j=1<<(window1-1);
-               for (i=1; i<j; i++)
-                       {
-                       BN_init(&(val1[i]));
-                       if (!BN_mod_mul_montgomery(&(val1[i]),&(val1[i-1]),d,mont,ctx))
-                               goto err;
-                       }
-               ts1=i;
-               }
-
-
-       /*
-        * Build table for a2:   val2[i] := a2^(2*i + 1) mod m  for i = 0 .. 2^(window2-1)
-        */
-       BN_init(&val2[0]);
-       ts2=1;
-       if (BN_ucmp(a2,m) >= 0)
-               {
-               if (!BN_mod(&(val2[0]),a2,m,ctx))
-                       goto err;
-               a_mod_m = &(val2[0]);
-               }
-       else
-               a_mod_m = a2;
-       if (!BN_to_montgomery(&(val2[0]),a_mod_m,mont,ctx)) goto err;
-       if (window2 > 1)
-               {
-               if (!BN_mod_mul_montgomery(d,&(val2[0]),&(val2[0]),mont,ctx)) goto err;
-
-               j=1<<(window2-1);
-               for (i=1; i<j; i++)
-                       {
-                       BN_init(&(val2[i]));
-                       if (!BN_mod_mul_montgomery(&(val2[i]),&(val2[i-1]),d,mont,ctx))
-                               goto err;
-                       }
-               ts2=i;
-               }
-
-
-       /* Now compute the power product, using independent windows. */
-       r_is_one=1;
-       wvalue1=0;  /* The 'value' of the first window */
-       wvalue2=0;  /* The 'value' of the second window */
-       wpos1=0;    /* If wvalue1 > 0, the bottom bit of the first window */
-       wpos2=0;    /* If wvalue2 > 0, the bottom bit of the second window */
-
-       if (!BN_to_montgomery(r,BN_value_one(),mont,ctx)) goto err;
-       for (b=bits-1; b>=0; b--)
-               {
-               if (!r_is_one)
-                       {
-                       if (!BN_mod_mul_montgomery(r,r,r,mont,ctx))
-                               goto err;
-                       }
-               
-               if (!wvalue1)
-                       if (BN_is_bit_set(p1, b))
-                               {
-                               /* consider bits b-window1+1 .. b for this window */
-                               i = b-window1+1;
-                               while (!BN_is_bit_set(p1, i)) /* works for i<0 */
-                                       i++;
-                               wpos1 = i;
-                               wvalue1 = 1;
-                               for (i = b-1; i >= wpos1; i--)
-                                       {
-                                       wvalue1 <<= 1;
-                                       if (BN_is_bit_set(p1, i))
-                                               wvalue1++;
-                                       }
-                               }
-               
-               if (!wvalue2)
-                       if (BN_is_bit_set(p2, b))
-                               {
-                               /* consider bits b-window2+1 .. b for this window */
-                               i = b-window2+1;
-                               while (!BN_is_bit_set(p2, i))
-                                       i++;
-                               wpos2 = i;
-                               wvalue2 = 1;
-                               for (i = b-1; i >= wpos2; i--)
-                                       {
-                                       wvalue2 <<= 1;
-                                       if (BN_is_bit_set(p2, i))
-                                               wvalue2++;
-                                       }
-                               }
-
-               if (wvalue1 && b == wpos1)
-                       {
-                       /* wvalue1 is odd and < 2^window1 */
-                       if (!BN_mod_mul_montgomery(r,r,&(val1[wvalue1>>1]),mont,ctx))
-                               goto err;
-                       wvalue1 = 0;
-                       r_is_one = 0;
-                       }
-               
-               if (wvalue2 && b == wpos2)
-                       {
-                       /* wvalue2 is odd and < 2^window2 */
-                       if (!BN_mod_mul_montgomery(r,r,&(val2[wvalue2>>1]),mont,ctx))
-                               goto err;
-                       wvalue2 = 0;
-                       r_is_one = 0;
-                       }
-               }
-       BN_from_montgomery(rr,r,mont,ctx);
-       ret=1;
-err:
-       if ((in_mont == NULL) && (mont != NULL)) BN_MONT_CTX_free(mont);
-       BN_CTX_end(ctx);
-       for (i=0; i<ts1; i++)
-               BN_clear_free(&(val1[i]));
-       for (i=0; i<ts2; i++)
-               BN_clear_free(&(val2[i]));
-       return(ret);
-       }
+#define TABLE_SIZE      32
+
+int BN_mod_exp2_mont(BIGNUM *rr, const BIGNUM *a1, const BIGNUM *p1,
+                     const BIGNUM *a2, const BIGNUM *p2, const BIGNUM *m,
+                     BN_CTX *ctx, BN_MONT_CTX *in_mont)
+{
+    int i, j, bits, b, bits1, bits2, ret =
+        0, wpos1, wpos2, window1, window2, wvalue1, wvalue2;
+    int r_is_one = 1;
+    BIGNUM *d, *r;
+    const BIGNUM *a_mod_m;
+    /* Tables of variables obtained from 'ctx' */
+    BIGNUM *val1[TABLE_SIZE], *val2[TABLE_SIZE];
+    BN_MONT_CTX *mont = NULL;
+
+    bn_check_top(a1);
+    bn_check_top(p1);
+    bn_check_top(a2);
+    bn_check_top(p2);
+    bn_check_top(m);
+
+    if (!(m->d[0] & 1)) {
+        BNerr(BN_F_BN_MOD_EXP2_MONT, BN_R_CALLED_WITH_EVEN_MODULUS);
+        return (0);
+    }
+    bits1 = BN_num_bits(p1);
+    bits2 = BN_num_bits(p2);
+    if ((bits1 == 0) && (bits2 == 0)) {
+        ret = BN_one(rr);
+        return ret;
+    }
+
+    bits = (bits1 > bits2) ? bits1 : bits2;
+
+    BN_CTX_start(ctx);
+    d = BN_CTX_get(ctx);
+    r = BN_CTX_get(ctx);
+    val1[0] = BN_CTX_get(ctx);
+    val2[0] = BN_CTX_get(ctx);
+    if (val2[0] == NULL)
+        goto err;
+
+    if (in_mont != NULL)
+        mont = in_mont;
+    else {
+        if ((mont = BN_MONT_CTX_new()) == NULL)
+            goto err;
+        if (!BN_MONT_CTX_set(mont, m, ctx))
+            goto err;
+    }
+
+    window1 = BN_window_bits_for_exponent_size(bits1);
+    window2 = BN_window_bits_for_exponent_size(bits2);
+
+    /*
+     * Build table for a1:   val1[i] := a1^(2*i + 1) mod m  for i = 0 .. 2^(window1-1)
+     */
+    if (a1->neg || BN_ucmp(a1, m) >= 0) {
+        if (!BN_mod(val1[0], a1, m, ctx))
+            goto err;
+        a_mod_m = val1[0];
+    } else
+        a_mod_m = a1;
+    if (BN_is_zero(a_mod_m)) {
+        BN_zero(rr);
+        ret = 1;
+        goto err;
+    }
+
+    if (!BN_to_montgomery(val1[0], a_mod_m, mont, ctx))
+        goto err;
+    if (window1 > 1) {
+        if (!BN_mod_mul_montgomery(d, val1[0], val1[0], mont, ctx))
+            goto err;
+
+        j = 1 << (window1 - 1);
+        for (i = 1; i < j; i++) {
+            if (((val1[i] = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) ||
+                !BN_mod_mul_montgomery(val1[i], val1[i - 1], d, mont, ctx))
+                goto err;
+        }
+    }
+
+    /*
+     * Build table for a2:   val2[i] := a2^(2*i + 1) mod m  for i = 0 .. 2^(window2-1)
+     */
+    if (a2->neg || BN_ucmp(a2, m) >= 0) {
+        if (!BN_mod(val2[0], a2, m, ctx))
+            goto err;
+        a_mod_m = val2[0];
+    } else
+        a_mod_m = a2;
+    if (BN_is_zero(a_mod_m)) {
+        BN_zero(rr);
+        ret = 1;
+        goto err;
+    }
+    if (!BN_to_montgomery(val2[0], a_mod_m, mont, ctx))
+        goto err;
+    if (window2 > 1) {
+        if (!BN_mod_mul_montgomery(d, val2[0], val2[0], mont, ctx))
+            goto err;
+
+        j = 1 << (window2 - 1);
+        for (i = 1; i < j; i++) {
+            if (((val2[i] = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) ||
+                !BN_mod_mul_montgomery(val2[i], val2[i - 1], d, mont, ctx))
+                goto err;
+        }
+    }
+
+    /* Now compute the power product, using independent windows. */
+    r_is_one = 1;
+    wvalue1 = 0;                /* The 'value' of the first window */
+    wvalue2 = 0;                /* The 'value' of the second window */
+    wpos1 = 0;                  /* If wvalue1 > 0, the bottom bit of the
+                                 * first window */
+    wpos2 = 0;                  /* If wvalue2 > 0, the bottom bit of the
+                                 * second window */
+
+    if (!BN_to_montgomery(r, BN_value_one(), mont, ctx))
+        goto err;
+    for (b = bits - 1; b >= 0; b--) {
+        if (!r_is_one) {
+            if (!BN_mod_mul_montgomery(r, r, r, mont, ctx))
+                goto err;
+        }
+
+        if (!wvalue1)
+            if (BN_is_bit_set(p1, b)) {
+                /*
+                 * consider bits b-window1+1 .. b for this window
+                 */
+                i = b - window1 + 1;
+                while (!BN_is_bit_set(p1, i)) /* works for i<0 */
+                    i++;
+                wpos1 = i;
+                wvalue1 = 1;
+                for (i = b - 1; i >= wpos1; i--) {
+                    wvalue1 <<= 1;
+                    if (BN_is_bit_set(p1, i))
+                        wvalue1++;
+                }
+            }
+
+        if (!wvalue2)
+            if (BN_is_bit_set(p2, b)) {
+                /*
+                 * consider bits b-window2+1 .. b for this window
+                 */
+                i = b - window2 + 1;
+                while (!BN_is_bit_set(p2, i))
+                    i++;
+                wpos2 = i;
+                wvalue2 = 1;
+                for (i = b - 1; i >= wpos2; i--) {
+                    wvalue2 <<= 1;
+                    if (BN_is_bit_set(p2, i))
+                        wvalue2++;
+                }
+            }
+
+        if (wvalue1 && b == wpos1) {
+            /* wvalue1 is odd and < 2^window1 */
+            if (!BN_mod_mul_montgomery(r, r, val1[wvalue1 >> 1], mont, ctx))
+                goto err;
+            wvalue1 = 0;
+            r_is_one = 0;
+        }
+
+        if (wvalue2 && b == wpos2) {
+            /* wvalue2 is odd and < 2^window2 */
+            if (!BN_mod_mul_montgomery(r, r, val2[wvalue2 >> 1], mont, ctx))
+                goto err;
+            wvalue2 = 0;
+            r_is_one = 0;
+        }
+    }
+    if (!BN_from_montgomery(rr, r, mont, ctx))
+        goto err;
+    ret = 1;
+ err:
+    if (in_mont == NULL)
+        BN_MONT_CTX_free(mont);
+    BN_CTX_end(ctx);
+    bn_check_top(rr);
+    return (ret);
+}