Redirect FIPS memory allocation to FIPS_malloc() routine, remove
[openssl.git] / crypto / bn / bn_rand.c
index a2e1fdd3e43f93e210f3306119b90584b6a01499..070b1e4ed2868a9d11ea84222e84a64a470134cf 100644 (file)
  * copied and put under another distribution licence
  * [including the GNU Public Licence.]
  */
+/* ====================================================================
+ * Copyright (c) 1998-2001 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).
+ *
+ */
 
 #include <stdio.h>
 #include <time.h>
 #include "bn_lcl.h"
 #include <openssl/rand.h>
 
+#define OPENSSL_FIPSAPI
+#ifdef OPENSSL_FIPS
+#include <openssl/fips.h>
+#endif
+
 static int bnrand(int pseudorand, BIGNUM *rnd, int bits, int top, int bottom)
        {
        unsigned char *buf=NULL;
@@ -76,18 +134,18 @@ static int bnrand(int pseudorand, BIGNUM *rnd, int bits, int top, int bottom)
 
        bytes=(bits+7)/8;
        bit=(bits-1)%8;
-       mask=0xff<<bit;
+       mask=0xff<<(bit+1);
 
        buf=(unsigned char *)OPENSSL_malloc(bytes);
        if (buf == NULL)
                {
-               BNerr(BN_F_BN_RAND,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+               BNerr(BN_F_BNRAND,ERR_R_MALLOC_FAILURE);
                goto err;
                }
 
        /* make a random number and set the top and bottom bits */
        time(&tim);
-       RAND_add(&tim,sizeof(tim),0);
+       RAND_add(&tim,sizeof(tim),0.0);
 
        if (pseudorand)
                {
@@ -121,34 +179,37 @@ static int bnrand(int pseudorand, BIGNUM *rnd, int bits, int top, int bottom)
                }
 #endif
 
-       if (top)
+       if (top != -1)
                {
-               if (bit == 0)
+               if (top)
                        {
-                       buf[0]=1;
-                       buf[1]|=0x80;
+                       if (bit == 0)
+                               {
+                               buf[0]=1;
+                               buf[1]|=0x80;
+                               }
+                       else
+                               {
+                               buf[0]|=(3<<(bit-1));
+                               }
                        }
                else
                        {
-                       buf[0]|=(3<<(bit-1));
-                       buf[0]&= ~(mask<<1);
+                       buf[0]|=(1<<bit);
                        }
                }
-       else
-               {
-               buf[0]|=(1<<bit);
-               buf[0]&= ~(mask<<1);
-               }
-       if (bottom) /* set bottom bits to whatever odd is */
+       buf[0] &= ~mask;
+       if (bottom) /* set bottom bit if requested */
                buf[bytes-1]|=1;
        if (!BN_bin2bn(buf,bytes,rnd)) goto err;
        ret=1;
 err:
        if (buf != NULL)
                {
-               memset(buf,0,bytes);
+               OPENSSL_cleanse(buf,bytes);
                OPENSSL_free(buf);
                }
+       bn_check_top(rnd);
        return(ret);
        }
 
@@ -169,10 +230,13 @@ int     BN_bntest_rand(BIGNUM *rnd, int bits, int top, int bottom)
        }
 #endif
 
-/* random number r: min <= r < min+range */
-int    BN_rand_range(BIGNUM *r, BIGNUM *min, BIGNUM *range)
+
+/* random number r:  0 <= r < range */
+static int bn_rand_range(int pseudo, BIGNUM *r, const BIGNUM *range)
        {
+       int (*bn_rand)(BIGNUM *, int, int, int) = pseudo ? BN_pseudo_rand : BN_rand;
        int n;
+       int count = 100;
 
        if (range->neg || BN_is_zero(range))
                {
@@ -182,45 +246,65 @@ int       BN_rand_range(BIGNUM *r, BIGNUM *min, BIGNUM *range)
 
        n = BN_num_bits(range); /* n > 0 */
 
+       /* BN_is_bit_set(range, n - 1) always holds */
+
        if (n == 1)
+               BN_zero(r);
+       else if (!BN_is_bit_set(range, n - 2) && !BN_is_bit_set(range, n - 3))
                {
-               if (!BN_zero(r)) return 0;
-               }
-       else if (BN_is_bit_set(range, n - 2))
-               {
-               do
-                       {
-                       /* range = 11..._2, so each iteration succeeds with probability > .5 */
-                       if (!BN_rand(r, n, 0, 0)) return 0;
-                       }
-               while (BN_cmp(r, range) >= 0);
-               }
-       else
-               {
-               /* range = 10..._2,
+               /* range = 100..._2,
                 * so  3*range (= 11..._2)  is exactly one bit longer than  range */
                do
                        {
-                       if (!BN_rand(r, n + 1, 0, 0)) return 0;
+                       if (!bn_rand(r, n + 1, -1, 0)) return 0;
                        /* If  r < 3*range,  use  r := r MOD range
                         * (which is either  r, r - range,  or  r - 2*range).
                         * Otherwise, iterate once more.
                         * Since  3*range = 11..._2, each iteration succeeds with
-                        * probability > .5. */
+                        * probability >= .75. */
                        if (BN_cmp(r ,range) >= 0)
                                {
                                if (!BN_sub(r, r, range)) return 0;
                                if (BN_cmp(r, range) >= 0)
                                        if (!BN_sub(r, r, range)) return 0;
                                }
+
+                       if (!--count)
+                               {
+                               BNerr(BN_F_BN_RAND_RANGE, BN_R_TOO_MANY_ITERATIONS);
+                               return 0;
+                               }
+                       
                        }
                while (BN_cmp(r, range) >= 0);
                }
-
-       if (min != NULL)
+       else
                {
-               if (!BN_add(r, r, min)) return 0;
+               do
+                       {
+                       /* range = 11..._2  or  range = 101..._2 */
+                       if (!bn_rand(r, n, -1, 0)) return 0;
+
+                       if (!--count)
+                               {
+                               BNerr(BN_F_BN_RAND_RANGE, BN_R_TOO_MANY_ITERATIONS);
+                               return 0;
+                               }
+                       }
+               while (BN_cmp(r, range) >= 0);
                }
-       
+
+       bn_check_top(r);
        return 1;
        }
+
+
+int    BN_rand_range(BIGNUM *r, const BIGNUM *range)
+       {
+       return bn_rand_range(0, r, range);
+       }
+
+int    BN_pseudo_rand_range(BIGNUM *r, const BIGNUM *range)
+       {
+       return bn_rand_range(1, r, range);
+       }