Make bn opaque
[openssl.git] / crypto / bn / bn_lcl.h
index 45e19221aafe2280bcb57432ca8d87ad077b8b4a..5ca1b9c911400a2028558a4aa68935a85f8f749a 100644 (file)
 #ifndef HEADER_BN_LCL_H
 #define HEADER_BN_LCL_H
 
-#include <openssl/bn.h>
+#include "internal/bn_int.h"
 
 #ifdef  __cplusplus
 extern "C" {
 #endif
 
 
+struct bignum_st
+       {
+       BN_ULONG *d;    /* Pointer to an array of 'BN_BITS2' bit chunks. */
+       int top;        /* Index of last used d +1. */
+       /* The next are internal book keeping for bn_expand. */
+       int dmax;       /* Size of the d array. */
+       int neg;        /* one if the number is negative */
+       int flags;
+       };
+
+/* Used for montgomery multiplication */
+struct bn_mont_ctx_st
+       {
+       int ri;        /* number of bits in R */
+       BIGNUM RR;     /* used to convert to montgomery form */
+       BIGNUM N;      /* The modulus */
+       BIGNUM Ni;     /* R*(1/R mod N) - N*Ni = 1
+                       * (Ni is only stored for bignum algorithm) */
+       BN_ULONG n0[2];/* least significant word(s) of Ni;
+                         (type changed with 0.9.9, was "BN_ULONG n0;" before) */
+       int flags;
+       };
+
+/* Used for reciprocal division/mod functions
+ * It cannot be shared between threads
+ */
+struct bn_recp_ctx_st
+       {
+       BIGNUM N;       /* the divisor */
+       BIGNUM Nr;      /* the reciprocal */
+       int num_bits;
+       int shift;
+       int flags;
+       };
+
+/* Used for slow "generation" functions. */
+struct bn_gencb_st
+       {
+       unsigned int ver;       /* To handle binary (in)compatibility */
+       void *arg;              /* callback-specific data */
+       union
+               {
+               /* if(ver==1) - handles old style callbacks */
+               void (*cb_1)(int, int, void *);
+               /* if(ver==2) - new callback style */
+               int (*cb_2)(int, int, BN_GENCB *);
+               } cb;
+       };
+
+
 /*
  * BN_window_bits_for_exponent_size -- macro for sliding window mod_exp functions
  *
@@ -163,6 +213,45 @@ extern "C" {
 
 
 
+/* BN_mod_exp_mont_conttime is based on the assumption that the
+ * L1 data cache line width of the target processor is at least
+ * the following value.
+ */
+#define MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH     ( 64 )
+#define MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_MASK      (MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH - 1)
+
+/* Window sizes optimized for fixed window size modular exponentiation
+ * algorithm (BN_mod_exp_mont_consttime).
+ *
+ * To achieve the security goals of BN_mode_exp_mont_consttime, the
+ * maximum size of the window must not exceed
+ * log_2(MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH). 
+ *
+ * Window size thresholds are defined for cache line sizes of 32 and 64,
+ * cache line sizes where log_2(32)=5 and log_2(64)=6 respectively. A
+ * window size of 7 should only be used on processors that have a 128
+ * byte or greater cache line size.
+ */
+#if MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH == 64
+
+#  define BN_window_bits_for_ctime_exponent_size(b) \
+               ((b) > 937 ? 6 : \
+                (b) > 306 ? 5 : \
+                (b) >  89 ? 4 : \
+                (b) >  22 ? 3 : 1)
+#  define BN_MAX_WINDOW_BITS_FOR_CTIME_EXPONENT_SIZE   (6)
+
+#elif MOD_EXP_CTIME_MIN_CACHE_LINE_WIDTH == 32
+
+#  define BN_window_bits_for_ctime_exponent_size(b) \
+               ((b) > 306 ? 5 : \
+                (b) >  89 ? 4 : \
+                (b) >  22 ? 3 : 1)
+#  define BN_MAX_WINDOW_BITS_FOR_CTIME_EXPONENT_SIZE   (5)
+
+#endif
+
+
 /* Pentium pro 16,16,16,32,64 */
 /* Alpha       16,16,16,16.64 */
 #define BN_MULL_SIZE_NORMAL                    (16) /* 32 */
@@ -171,6 +260,24 @@ extern "C" {
 #define BN_MUL_LOW_RECURSIVE_SIZE_NORMAL       (32) /* 32 */
 #define BN_MONT_CTX_SET_SIZE_WORD              (64) /* 32 */
 
+/* 2011-02-22 SMS.
+ * In various places, a size_t variable or a type cast to size_t was
+ * used to perform integer-only operations on pointers.  This failed on
+ * VMS with 64-bit pointers (CC /POINTER_SIZE = 64) because size_t is
+ * still only 32 bits.  What's needed in these cases is an integer type
+ * with the same size as a pointer, which size_t is not certain to be.
+ * The only fix here is VMS-specific.
+ */
+#if defined(OPENSSL_SYS_VMS)
+# if __INITIAL_POINTER_SIZE == 64
+#  define PTR_SIZE_INT long long
+# else /* __INITIAL_POINTER_SIZE == 64 */
+#  define PTR_SIZE_INT int
+# endif /* __INITIAL_POINTER_SIZE == 64 [else] */
+#elif !defined(PTR_SIZE_INT) /* defined(OPENSSL_SYS_VMS) */
+# define PTR_SIZE_INT size_t
+#endif /* defined(OPENSSL_SYS_VMS) [else] */
+
 #if !defined(OPENSSL_NO_ASM) && !defined(OPENSSL_NO_INLINE_ASM) && !defined(PEDANTIC)
 /*
  * BN_UMULT_HIGH section.
@@ -199,7 +306,7 @@ extern "C" {
 #  if defined(__DECC)
 #   include <c_asm.h>
 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)  (BN_ULONG)asm("umulh %a0,%a1,%v0",(a),(b))
-#  elif defined(__GNUC__)
+#  elif defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)  ({      \
        register BN_ULONG ret;          \
        asm ("umulh     %1,%2,%0"       \
@@ -208,7 +315,7 @@ extern "C" {
        ret;                    })
 #  endif       /* compiler */
 # elif defined(_ARCH_PPC) && defined(__64BIT__) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
-#  if defined(__GNUC__)
+#  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)  ({      \
        register BN_ULONG ret;          \
        asm ("mulhdu    %0,%1,%2"       \
@@ -216,8 +323,9 @@ extern "C" {
             : "r"(a), "r"(b));         \
        ret;                    })
 #  endif       /* compiler */
-# elif defined(__x86_64) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
-#  if defined(__GNUC__)
+# elif (defined(__x86_64) || defined(__x86_64__)) && \
+       (defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG) || defined(SIXTY_FOUR_BIT))
+#  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
 #   define BN_UMULT_HIGH(a,b)  ({      \
        register BN_ULONG ret,discard;  \
        asm ("mulq      %3"             \
@@ -231,6 +339,44 @@ extern "C" {
                : "a"(a),"g"(b)         \
                : "cc");
 #  endif
+# elif (defined(_M_AMD64) || defined(_M_X64)) && defined(SIXTY_FOUR_BIT)
+#  if defined(_MSC_VER) && _MSC_VER>=1400
+    unsigned __int64 __umulh   (unsigned __int64 a,unsigned __int64 b);
+    unsigned __int64 _umul128  (unsigned __int64 a,unsigned __int64 b,
+                                unsigned __int64 *h);
+#   pragma intrinsic(__umulh,_umul128)
+#   define BN_UMULT_HIGH(a,b)          __umulh((a),(b))
+#   define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b) ((low)=_umul128((a),(b),&(high)))
+#  endif
+# elif defined(__mips) && (defined(SIXTY_FOUR_BIT) || defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG))
+#  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
+#   if __GNUC__>=4 && __GNUC_MINOR__>=4 /* "h" constraint is no more since 4.4 */
+#     define BN_UMULT_HIGH(a,b)                 (((__uint128_t)(a)*(b))>>64)
+#     define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b) ({    \
+       __uint128_t ret=(__uint128_t)(a)*(b);   \
+       (high)=ret>>64; (low)=ret;       })
+#   else
+#     define BN_UMULT_HIGH(a,b)        ({      \
+       register BN_ULONG ret;          \
+       asm ("dmultu    %1,%2"          \
+            : "=h"(ret)                \
+            : "r"(a), "r"(b) : "l");   \
+       ret;                    })
+#     define BN_UMULT_LOHI(low,high,a,b)\
+       asm ("dmultu    %2,%3"          \
+            : "=l"(low),"=h"(high)     \
+            : "r"(a), "r"(b));
+#    endif
+#  endif
+# elif defined(__aarch64__) && defined(SIXTY_FOUR_BIT_LONG)
+#  if defined(__GNUC__) && __GNUC__>=2
+#   define BN_UMULT_HIGH(a,b)  ({      \
+       register BN_ULONG ret;          \
+       asm ("umulh     %0,%1,%2"       \
+            : "=r"(ret)                \
+            : "r"(a), "r"(b));         \
+       ret;                    })
+#  endif
 # endif                /* cpu */
 #endif         /* OPENSSL_NO_ASM */
 
@@ -274,6 +420,33 @@ extern "C" {
        (r1)=Hw(t); \
        }
 
+#elif defined(BN_UMULT_LOHI)
+#define mul_add(r,a,w,c) {             \
+       BN_ULONG high,low,ret,tmp=(a);  \
+       ret =  (r);                     \
+       BN_UMULT_LOHI(low,high,w,tmp);  \
+       ret += (c);                     \
+       (c) =  (ret<(c))?1:0;           \
+       (c) += high;                    \
+       ret += low;                     \
+       (c) += (ret<low)?1:0;           \
+       (r) =  ret;                     \
+       }
+
+#define mul(r,a,w,c)   {               \
+       BN_ULONG high,low,ret,ta=(a);   \
+       BN_UMULT_LOHI(low,high,w,ta);   \
+       ret =  low + (c);               \
+       (c) =  high;                    \
+       (c) += (ret<low)?1:0;           \
+       (r) =  ret;                     \
+       }
+
+#define sqr(r0,r1,a)   {               \
+       BN_ULONG tmp=(a);               \
+       BN_UMULT_LOHI(r0,r1,tmp,tmp);   \
+       }
+
 #elif defined(BN_UMULT_HIGH)
 #define mul_add(r,a,w,c) {             \
        BN_ULONG high,low,ret,tmp=(a);  \
@@ -383,6 +556,10 @@ extern "C" {
        }
 #endif /* !BN_LLONG */
 
+void BN_init(BIGNUM *a);
+void BN_RECP_CTX_init(BN_RECP_CTX *recp);
+void BN_MONT_CTX_init(BN_MONT_CTX *ctx);
+
 void bn_mul_normal(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,int na,BN_ULONG *b,int nb);
 void bn_mul_comba8(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
 void bn_mul_comba4(BN_ULONG *r,BN_ULONG *a,BN_ULONG *b);
@@ -406,6 +583,15 @@ BN_ULONG bn_add_part_words(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
        int cl, int dl);
 BN_ULONG bn_sub_part_words(BN_ULONG *r, const BN_ULONG *a, const BN_ULONG *b,
        int cl, int dl);
+int bn_mul_mont(BN_ULONG *rp, const BN_ULONG *ap, const BN_ULONG *bp, const BN_ULONG *np,const BN_ULONG *n0, int num);
+
+BIGNUM *int_bn_mod_inverse(BIGNUM *in,
+       const BIGNUM *a, const BIGNUM *n, BN_CTX *ctx, int *noinv);
+
+int bn_probable_prime_dh(BIGNUM *rnd, int bits,
+       const BIGNUM *add, const BIGNUM *rem, BN_CTX *ctx);
+int bn_probable_prime_dh_retry(BIGNUM *rnd, int bits, BN_CTX *ctx);
+int bn_probable_prime_dh_coprime(BIGNUM *rnd, int bits, BN_CTX *ctx);
 
 #ifdef  __cplusplus
 }