BN_mod_exp(r,a,p,m,ctx) should not be called with r == p.
[openssl.git] / crypto / bn / bntest.c
index 41c22f5954d072f1186397ff117fe283650bea46..9162999c27d3d84a4397159e72d7f8a4c1f9a591 100644 (file)
@@ -91,6 +91,8 @@ int test_mod(BIO *bp,BN_CTX *ctx);
 int test_mod_mul(BIO *bp,BN_CTX *ctx);
 int test_mod_exp(BIO *bp,BN_CTX *ctx);
 int test_exp(BIO *bp,BN_CTX *ctx);
+int test_kron(BIO *bp,BN_CTX *ctx);
+int test_sqrt(BIO *bp,BN_CTX *ctx);
 int rand_neg(void);
 static int results=0;
 
@@ -163,6 +165,7 @@ int main(int argc, char *argv[])
        if (!results)
                BIO_puts(out,"obase=16\nibase=16\n");
 
+#if 0
        message(out,"BN_add");
        if (!test_add(out)) goto err;
        BIO_flush(out);
@@ -227,6 +230,15 @@ int main(int argc, char *argv[])
        message(out,"BN_exp");
        if (!test_exp(out,ctx)) goto err;
        BIO_flush(out);
+#endif
+
+       message(out,"BN_kronecker");
+       if (!test_kron(out,ctx)) goto err;
+       BIO_flush(out);
+
+       message(out,"BN_mod_sqrt");
+       if (!test_sqrt(out,ctx)) goto err;
+       BIO_flush(out);
 
        BN_CTX_free(ctx);
        BIO_free(out);
@@ -234,7 +246,8 @@ int main(int argc, char *argv[])
 /**/
        exit(0);
 err:
-       BIO_puts(out,"1\n"); /* make sure bc fails if we are piping to it */
+       BIO_puts(out,"1\n"); /* make sure the Perl script fed by bc notices
+                             * the failure, see test_bn in test/Makefile.ssl*/
        BIO_flush(out);
        ERR_load_crypto_strings();
        ERR_print_errors_fp(stderr);
@@ -623,6 +636,9 @@ int test_mont(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
                BN_rand(&n,bits,0,1);
                BN_MONT_CTX_set(mont,&n,ctx);
 
+               BN_nnmod(&a,&a,&n,ctx);
+               BN_nnmod(&b,&b,&n,ctx);
+
                BN_to_montgomery(&A,&a,mont,ctx);
                BN_to_montgomery(&B,&b,mont,ctx);
 
@@ -760,6 +776,16 @@ int test_mod_mul(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
                                BN_print(bp,b);
                                BIO_puts(bp," % ");
                                BN_print(bp,c);
+                               if ((a->neg ^ b->neg) && !BN_is_zero(e))
+                                       {
+                                       /* If  (a*b) % c  is negative,  c  must be added
+                                        * in order to obtain the normalized remainder
+                                        * (new with OpenSSL 0.9.7, previous versions of
+                                        * BN_mod_mul could generate negative results)
+                                        */
+                                       BIO_puts(bp," + ");
+                                       BN_print(bp,c);
+                                       }
                                BIO_puts(bp," - ");
                                }
                        BN_print(bp,e);
@@ -771,6 +797,7 @@ int test_mod_mul(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
                if(!BN_is_zero(b))
                    {
                    fprintf(stderr,"Modulo multiply test failed!\n");
+                   ERR_print_errors_fp(stderr);
                    return 0;
                    }
                }
@@ -883,6 +910,180 @@ int test_exp(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
        return(1);
        }
 
+static void genprime_cb(int p, int n, void *arg)
+       {
+       char c='*';
+
+       if (p == 0) c='.';
+       if (p == 1) c='+';
+       if (p == 2) c='*';
+       if (p == 3) c='\n';
+       putc(c, stderr);
+       fflush(stderr);
+       (void)n;
+       (void)arg;
+       }
+
+int test_kron(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
+       {
+       BIGNUM *a,*b,*r,*t;
+       int i;
+       int legendre, kronecker;
+       int ret = 0;
+
+       a = BN_new();
+       b = BN_new();
+       r = BN_new();
+       t = BN_new();
+       if (a == NULL || b == NULL || r == NULL || t == NULL) goto err;
+       
+       /* We test BN_kronecker(a, b, ctx) just for  b  odd (Jacobi symbol).
+        * In this case we know that if  b  is prime, then BN_kronecker(a, b, ctx)
+        * is congruent to $a^{(b-1)/2}$, modulo $b$ (Legendre symbol).
+        * So we generate a random prime  b  and compare these values
+        * for a number of random  a's.  (That is, we run the Solovay-Strassen
+        * primality test to confirm that  b  is prime, except that we
+        * don't want to test whether  b  is prime but whether BN_kronecker
+        * works.) */
+
+#if 0
+       if (!BN_generate_prime(b, 512, 0, NULL, NULL, genprime_cb, NULL)) goto err;
+#else
+       BN_set_word(b,65537);
+#endif
+       putc('\n', stderr);
+
+       for (i = 0; i < num0; i++)
+               {
+               if (!BN_rand(a, 512, 0, 0)) goto err;
+               a->neg = rand_neg();
+
+               /* t := (b-1)/2  (note that b is odd) */
+               if (!BN_copy(t, b)) goto err;
+               if (!BN_sub_word(t, 1)) goto err;
+               if (!BN_rshift1(t, t)) goto err;
+               /* r := a^t mod b */
+#if 1
+               if (!BN_mod_exp(r, a, t, b, ctx)) goto err;
+#elif 0
+               if (!BN_mod_exp_recp(r, a, t, b, ctx)) goto err;
+#else
+               if (!BN_mod_exp_simple(r, a, t, b, ctx)) goto err;
+#endif
+
+               if (BN_is_word(r, 1))
+                       legendre = 1;
+               else
+                       {
+                       if (!BN_add_word(r, 1)) goto err;
+                       if (0 != BN_cmp(r, b))
+                               {
+                               fprintf(stderr, "Legendre symbol computation failed\n");
+                               goto err;
+                               }
+                       legendre = -1;
+                       }
+
+               kronecker = BN_kronecker(a, b, ctx);
+               if (kronecker < -1) goto err;
+               
+               if (legendre != kronecker)
+                       {
+                       fprintf(stderr, "legendre != kronecker; a = ");
+                       BN_print_fp(stderr, a);
+                       fprintf(stderr, ", a = ");
+                       BN_print_fp(stderr, b);
+                       fprintf(stderr, "\n");
+                       goto err;
+                       }
+
+               putc('.', stderr);
+               fflush(stderr);
+               }
+
+       putc('\n', stderr);
+       fflush(stderr);
+       ret = 1;
+ err:
+       if (a != NULL) BN_free(a);
+       if (b != NULL) BN_free(b);
+       if (r != NULL) BN_free(r);
+       if (t != NULL) BN_free(t);
+       return ret;
+       }
+
+int test_sqrt(BIO *bp, BN_CTX *ctx)
+       {
+       BIGNUM *a,*p,*r;
+       int i, j;
+       int ret = 0;
+
+       a = BN_new();
+       p = BN_new();
+       r = BN_new();
+       if (a == NULL || p == NULL || r == NULL) goto err;
+       
+       for (i = 0; i < 16; i++)
+               {
+               if (i < 8)
+                       {
+                       unsigned primes[8] = { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19 };
+                       
+                       if (!BN_set_word(p, primes[i])) goto err;
+                       }
+               else
+                       {
+                       if (!BN_set_word(a, 32)) goto err;
+                       if (!BN_set_word(r, 2*i + 1)) goto err;
+               
+                       if (!BN_generate_prime(p, 256, 0, a, r, genprime_cb, NULL)) goto err;
+                       putc('\n', stderr);
+                       }
+
+               for (j = 0; j < num2; j++)
+                       {
+                       /* construct 'a' such that it is a square modulo p,
+                        * but in general not a proper square and not reduced modulo p */
+                       if (!BN_rand(r, 256, 0, 3)) goto err;
+                       if (!BN_nnmod(r, r, p, ctx)) goto err;
+                       if (!BN_mod_sqr(r, r, p, ctx)) goto err;
+                       if (!BN_rand(a, 256, 0, 3)) goto err;
+                       if (!BN_nnmod(a, a, p, ctx)) goto err;
+                       if (!BN_mod_sqr(a, a, p, ctx)) goto err;
+                       if (!BN_mul(a, a, r, ctx)) goto err;
+
+                       if (!BN_mod_sqrt(r, a, p, ctx)) goto err;
+                       if (!BN_mod_sqr(r, r, p, ctx)) goto err;
+
+                       if (!BN_nnmod(a, a, p, ctx)) goto err;
+
+                       if (BN_cmp(a, r) != 0)
+                               {
+                               fprintf(stderr, "BN_mod_sqrt failed: a = ");
+                               BN_print_fp(stderr, a);
+                               fprintf(stderr, ", r = ");
+                               BN_print_fp(stderr, r);
+                               fprintf(stderr, ", p = ");
+                               BN_print_fp(stderr, p);
+                               fprintf(stderr, "\n");
+                               goto err;
+                               }
+
+                       putc('.', stderr);
+                       fflush(stderr);
+                       }
+               
+               putc('\n', stderr);
+               fflush(stderr);
+               }
+       ret = 1;
+ err:
+       if (a != NULL) BN_free(a);
+       if (p != NULL) BN_free(p);
+       if (r != NULL) BN_free(r);
+       return ret;
+       }
+
 int test_lshift(BIO *bp,BN_CTX *ctx,BIGNUM *a_)
        {
        BIGNUM *a,*b,*c,*d;