1c6672fdcSEdison Ai // SPDX-License-Identifier: Apache-2.0 2817466cbSJens Wiklander /* 3817466cbSJens Wiklander * Multi-precision integer library 4817466cbSJens Wiklander * 5817466cbSJens Wiklander * Copyright (C) 2006-2015, ARM Limited, All Rights Reserved 6817466cbSJens Wiklander * 7817466cbSJens Wiklander * Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may 8817466cbSJens Wiklander * not use this file except in compliance with the License. 9817466cbSJens Wiklander * You may obtain a copy of the License at 10817466cbSJens Wiklander * 11817466cbSJens Wiklander * http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0 12817466cbSJens Wiklander * 13817466cbSJens Wiklander * Unless required by applicable law or agreed to in writing, software 14817466cbSJens Wiklander * distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT 15817466cbSJens Wiklander * WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. 16817466cbSJens Wiklander * See the License for the specific language governing permissions and 17817466cbSJens Wiklander * limitations under the License. 18817466cbSJens Wiklander * 19817466cbSJens Wiklander * This file is part of mbed TLS (https://tls.mbed.org) 20817466cbSJens Wiklander */ 21817466cbSJens Wiklander 22817466cbSJens Wiklander /* 23817466cbSJens Wiklander * The following sources were referenced in the design of this Multi-precision 24817466cbSJens Wiklander * Integer library: 25817466cbSJens Wiklander * 26817466cbSJens Wiklander * [1] Handbook of Applied Cryptography - 1997 27817466cbSJens Wiklander * Menezes, van Oorschot and Vanstone 28817466cbSJens Wiklander * 29817466cbSJens Wiklander * [2] Multi-Precision Math 30817466cbSJens Wiklander * Tom St Denis 31817466cbSJens Wiklander * https://github.com/libtom/libtommath/blob/develop/tommath.pdf 32817466cbSJens Wiklander * 33817466cbSJens Wiklander * [3] GNU Multi-Precision Arithmetic Library 34817466cbSJens Wiklander * https://gmplib.org/manual/index.html 35817466cbSJens Wiklander * 36817466cbSJens Wiklander */ 37817466cbSJens Wiklander 38817466cbSJens Wiklander #if !defined(MBEDTLS_CONFIG_FILE) 39817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/config.h" 40817466cbSJens Wiklander #else 41817466cbSJens Wiklander #include MBEDTLS_CONFIG_FILE 42817466cbSJens Wiklander #endif 43817466cbSJens Wiklander 44817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_BIGNUM_C) 45817466cbSJens Wiklander 46817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/bignum.h" 47817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/bn_mul.h" 48*3d3b0591SJens Wiklander #include "mbedtls/platform_util.h" 49817466cbSJens Wiklander 50817466cbSJens Wiklander #include <string.h> 51817466cbSJens Wiklander 52817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_PLATFORM_C) 53817466cbSJens Wiklander #include "mbedtls/platform.h" 54817466cbSJens Wiklander #else 55817466cbSJens Wiklander #include <stdio.h> 56817466cbSJens Wiklander #include <stdlib.h> 57817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_printf printf 58817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_calloc calloc 59817466cbSJens Wiklander #define mbedtls_free free 60817466cbSJens Wiklander #endif 61817466cbSJens Wiklander 6298bd5fe3SJens Wiklander #include <mempool.h> 6398bd5fe3SJens Wiklander 64*3d3b0591SJens Wiklander #define MPI_VALIDATE_RET( cond ) \ 65*3d3b0591SJens Wiklander MBEDTLS_INTERNAL_VALIDATE_RET( cond, MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ) 66*3d3b0591SJens Wiklander #define MPI_VALIDATE( cond ) \ 67*3d3b0591SJens Wiklander MBEDTLS_INTERNAL_VALIDATE( cond ) 68817466cbSJens Wiklander 69817466cbSJens Wiklander #define ciL (sizeof(mbedtls_mpi_uint)) /* chars in limb */ 70817466cbSJens Wiklander #define biL (ciL << 3) /* bits in limb */ 71817466cbSJens Wiklander #define biH (ciL << 2) /* half limb size */ 72817466cbSJens Wiklander 73817466cbSJens Wiklander #define MPI_SIZE_T_MAX ( (size_t) -1 ) /* SIZE_T_MAX is not standard */ 74817466cbSJens Wiklander 75817466cbSJens Wiklander /* 76817466cbSJens Wiklander * Convert between bits/chars and number of limbs 77817466cbSJens Wiklander * Divide first in order to avoid potential overflows 78817466cbSJens Wiklander */ 79817466cbSJens Wiklander #define BITS_TO_LIMBS(i) ( (i) / biL + ( (i) % biL != 0 ) ) 80817466cbSJens Wiklander #define CHARS_TO_LIMBS(i) ( (i) / ciL + ( (i) % ciL != 0 ) ) 81817466cbSJens Wiklander 8298bd5fe3SJens Wiklander void *mbedtls_mpi_mempool; 8398bd5fe3SJens Wiklander 84*3d3b0591SJens Wiklander /* Implementation that should never be optimized out by the compiler */ 85*3d3b0591SJens Wiklander static void mbedtls_mpi_zeroize( mbedtls_mpi_uint *v, size_t n ) 86*3d3b0591SJens Wiklander { 87*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_platform_zeroize( v, ciL * n ); 88*3d3b0591SJens Wiklander } 89*3d3b0591SJens Wiklander 90817466cbSJens Wiklander /* 91817466cbSJens Wiklander * Initialize one MPI 92817466cbSJens Wiklander */ 93*3d3b0591SJens Wiklander static void mpi_init( mbedtls_mpi *X, short use_mempool ) 94817466cbSJens Wiklander { 95*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE( X != NULL ); 96817466cbSJens Wiklander 97*3d3b0591SJens Wiklander X->s = 1; 98*3d3b0591SJens Wiklander X->use_mempool = use_mempool; 99*3d3b0591SJens Wiklander X->n = 0; 100*3d3b0591SJens Wiklander X->p = NULL; 101817466cbSJens Wiklander } 102817466cbSJens Wiklander 10398bd5fe3SJens Wiklander void mbedtls_mpi_init( mbedtls_mpi *X ) 10498bd5fe3SJens Wiklander { 105*3d3b0591SJens Wiklander mpi_init( X, 0 /*use_mempool*/ ); 10698bd5fe3SJens Wiklander } 10798bd5fe3SJens Wiklander 10898bd5fe3SJens Wiklander void mbedtls_mpi_init_mempool( mbedtls_mpi *X ) 10998bd5fe3SJens Wiklander { 110*3d3b0591SJens Wiklander mpi_init( X, !!mbedtls_mpi_mempool /*use_mempool*/ ); 11198bd5fe3SJens Wiklander } 11298bd5fe3SJens Wiklander 113817466cbSJens Wiklander /* 114817466cbSJens Wiklander * Unallocate one MPI 115817466cbSJens Wiklander */ 116817466cbSJens Wiklander void mbedtls_mpi_free( mbedtls_mpi *X ) 117817466cbSJens Wiklander { 118817466cbSJens Wiklander if( X == NULL ) 119817466cbSJens Wiklander return; 120817466cbSJens Wiklander 121817466cbSJens Wiklander if( X->p != NULL ) 122817466cbSJens Wiklander { 123817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_zeroize( X->p, X->n ); 124*3d3b0591SJens Wiklander if( X->use_mempool ) 12518c5148dSJens Wiklander mempool_free( mbedtls_mpi_mempool, X->p ); 126*3d3b0591SJens Wiklander else 127*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_free( X->p ); 128817466cbSJens Wiklander } 129817466cbSJens Wiklander 130817466cbSJens Wiklander X->s = 1; 131817466cbSJens Wiklander X->n = 0; 132*3d3b0591SJens Wiklander X->p = NULL; 133817466cbSJens Wiklander } 134817466cbSJens Wiklander 135817466cbSJens Wiklander /* 136817466cbSJens Wiklander * Enlarge to the specified number of limbs 137817466cbSJens Wiklander */ 138817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_grow( mbedtls_mpi *X, size_t nblimbs ) 139817466cbSJens Wiklander { 140817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint *p; 141*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 142817466cbSJens Wiklander 143817466cbSJens Wiklander if( nblimbs > MBEDTLS_MPI_MAX_LIMBS ) 144817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_ALLOC_FAILED ); 145817466cbSJens Wiklander 146*3d3b0591SJens Wiklander if( X->n < nblimbs ) 147*3d3b0591SJens Wiklander { 148*3d3b0591SJens Wiklander if( X->use_mempool ) 149*3d3b0591SJens Wiklander { 150*3d3b0591SJens Wiklander p = mempool_alloc( mbedtls_mpi_mempool, nblimbs * ciL ); 15118c5148dSJens Wiklander if( p == NULL ) 15218c5148dSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_ALLOC_FAILED ); 153*3d3b0591SJens Wiklander memset( p, 0, nblimbs * ciL ); 154*3d3b0591SJens Wiklander } 155*3d3b0591SJens Wiklander else 156*3d3b0591SJens Wiklander { 157*3d3b0591SJens Wiklander p = (mbedtls_mpi_uint*)mbedtls_calloc( nblimbs, ciL ); 158*3d3b0591SJens Wiklander if( p == NULL ) 159*3d3b0591SJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_ALLOC_FAILED ); 160817466cbSJens Wiklander } 161817466cbSJens Wiklander 162*3d3b0591SJens Wiklander if( X->p != NULL ) 163*3d3b0591SJens Wiklander { 164*3d3b0591SJens Wiklander memcpy( p, X->p, X->n * ciL ); 165*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_mpi_zeroize( X->p, X->n ); 166*3d3b0591SJens Wiklander if( X->use_mempool ) 16718c5148dSJens Wiklander mempool_free( mbedtls_mpi_mempool, X->p); 168*3d3b0591SJens Wiklander else 169*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_free( X->p ); 170*3d3b0591SJens Wiklander } 17118c5148dSJens Wiklander 17218c5148dSJens Wiklander X->n = nblimbs; 173*3d3b0591SJens Wiklander X->p = p; 174*3d3b0591SJens Wiklander } 175817466cbSJens Wiklander 176817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 177817466cbSJens Wiklander } 178817466cbSJens Wiklander 179817466cbSJens Wiklander /* 180817466cbSJens Wiklander * Resize down as much as possible, 181817466cbSJens Wiklander * while keeping at least the specified number of limbs 182817466cbSJens Wiklander */ 183817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_shrink( mbedtls_mpi *X, size_t nblimbs ) 184817466cbSJens Wiklander { 185817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint *p; 186817466cbSJens Wiklander size_t i; 187*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 188*3d3b0591SJens Wiklander 189*3d3b0591SJens Wiklander if( nblimbs > MBEDTLS_MPI_MAX_LIMBS ) 190*3d3b0591SJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_ALLOC_FAILED ); 191817466cbSJens Wiklander 192817466cbSJens Wiklander /* Actually resize up in this case */ 193817466cbSJens Wiklander if( X->n <= nblimbs ) 194817466cbSJens Wiklander return( mbedtls_mpi_grow( X, nblimbs ) ); 195817466cbSJens Wiklander 196817466cbSJens Wiklander for( i = X->n - 1; i > 0; i-- ) 197817466cbSJens Wiklander if( X->p[i] != 0 ) 198817466cbSJens Wiklander break; 199817466cbSJens Wiklander i++; 200817466cbSJens Wiklander 201817466cbSJens Wiklander if( i < nblimbs ) 202817466cbSJens Wiklander i = nblimbs; 203817466cbSJens Wiklander 204*3d3b0591SJens Wiklander if( X->use_mempool ) 205*3d3b0591SJens Wiklander { 206*3d3b0591SJens Wiklander p = mempool_alloc( mbedtls_mpi_mempool, nblimbs * ciL ); 207*3d3b0591SJens Wiklander if( p == NULL ) 20898bd5fe3SJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_ALLOC_FAILED ); 209*3d3b0591SJens Wiklander memset( p, 0, nblimbs * ciL ); 21098bd5fe3SJens Wiklander } 211*3d3b0591SJens Wiklander else 212*3d3b0591SJens Wiklander { 213*3d3b0591SJens Wiklander p = (mbedtls_mpi_uint*)mbedtls_calloc( nblimbs, ciL ); 214*3d3b0591SJens Wiklander if( p == NULL ) 215*3d3b0591SJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_ALLOC_FAILED ); 216*3d3b0591SJens Wiklander } 21718c5148dSJens Wiklander 218817466cbSJens Wiklander if( X->p != NULL ) 219817466cbSJens Wiklander { 220817466cbSJens Wiklander memcpy( p, X->p, i * ciL ); 221817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_zeroize( X->p, X->n ); 222*3d3b0591SJens Wiklander if( X->use_mempool ) 22318c5148dSJens Wiklander mempool_free( mbedtls_mpi_mempool, X->p ); 224*3d3b0591SJens Wiklander else 225*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_free( X->p ); 226817466cbSJens Wiklander } 227817466cbSJens Wiklander 22818c5148dSJens Wiklander X->n = i; 229*3d3b0591SJens Wiklander X->p = p; 230817466cbSJens Wiklander 231817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 232817466cbSJens Wiklander } 233817466cbSJens Wiklander 234817466cbSJens Wiklander /* 235817466cbSJens Wiklander * Copy the contents of Y into X 236817466cbSJens Wiklander */ 237817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_copy( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *Y ) 238817466cbSJens Wiklander { 239*3d3b0591SJens Wiklander int ret = 0; 240817466cbSJens Wiklander size_t i; 241*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 242*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( Y != NULL ); 243817466cbSJens Wiklander 244817466cbSJens Wiklander if( X == Y ) 245817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 246817466cbSJens Wiklander 247817466cbSJens Wiklander if( Y->p == NULL ) 248817466cbSJens Wiklander { 249817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( X ); 250817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 251817466cbSJens Wiklander } 252817466cbSJens Wiklander 253817466cbSJens Wiklander for( i = Y->n - 1; i > 0; i-- ) 254817466cbSJens Wiklander if( Y->p[i] != 0 ) 255817466cbSJens Wiklander break; 256817466cbSJens Wiklander i++; 257817466cbSJens Wiklander 258817466cbSJens Wiklander X->s = Y->s; 259817466cbSJens Wiklander 260*3d3b0591SJens Wiklander if( X->n < i ) 261*3d3b0591SJens Wiklander { 262817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, i ) ); 263*3d3b0591SJens Wiklander } 264*3d3b0591SJens Wiklander else 265*3d3b0591SJens Wiklander { 266*3d3b0591SJens Wiklander memset( X->p + i, 0, ( X->n - i ) * ciL ); 267*3d3b0591SJens Wiklander } 268817466cbSJens Wiklander 269817466cbSJens Wiklander memcpy( X->p, Y->p, i * ciL ); 270817466cbSJens Wiklander 271817466cbSJens Wiklander cleanup: 272817466cbSJens Wiklander 273817466cbSJens Wiklander return( ret ); 274817466cbSJens Wiklander } 275817466cbSJens Wiklander 276817466cbSJens Wiklander /* 277817466cbSJens Wiklander * Swap the contents of X and Y 278817466cbSJens Wiklander */ 279817466cbSJens Wiklander void mbedtls_mpi_swap( mbedtls_mpi *X, mbedtls_mpi *Y ) 280817466cbSJens Wiklander { 281817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi T; 282*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE( X != NULL ); 283*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE( Y != NULL ); 284817466cbSJens Wiklander 285817466cbSJens Wiklander memcpy( &T, X, sizeof( mbedtls_mpi ) ); 286817466cbSJens Wiklander memcpy( X, Y, sizeof( mbedtls_mpi ) ); 287817466cbSJens Wiklander memcpy( Y, &T, sizeof( mbedtls_mpi ) ); 288817466cbSJens Wiklander } 289817466cbSJens Wiklander 290817466cbSJens Wiklander /* 291817466cbSJens Wiklander * Conditionally assign X = Y, without leaking information 292817466cbSJens Wiklander * about whether the assignment was made or not. 293817466cbSJens Wiklander * (Leaking information about the respective sizes of X and Y is ok however.) 294817466cbSJens Wiklander */ 295817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_safe_cond_assign( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *Y, unsigned char assign ) 296817466cbSJens Wiklander { 297817466cbSJens Wiklander int ret = 0; 298817466cbSJens Wiklander size_t i; 299*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 300*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( Y != NULL ); 301817466cbSJens Wiklander 302817466cbSJens Wiklander /* make sure assign is 0 or 1 in a time-constant manner */ 303817466cbSJens Wiklander assign = (assign | (unsigned char)-assign) >> 7; 304817466cbSJens Wiklander 305817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, Y->n ) ); 306817466cbSJens Wiklander 307817466cbSJens Wiklander X->s = X->s * ( 1 - assign ) + Y->s * assign; 308817466cbSJens Wiklander 309817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < Y->n; i++ ) 310817466cbSJens Wiklander X->p[i] = X->p[i] * ( 1 - assign ) + Y->p[i] * assign; 311817466cbSJens Wiklander 312817466cbSJens Wiklander for( ; i < X->n; i++ ) 313817466cbSJens Wiklander X->p[i] *= ( 1 - assign ); 314817466cbSJens Wiklander 315817466cbSJens Wiklander cleanup: 316817466cbSJens Wiklander return( ret ); 317817466cbSJens Wiklander } 318817466cbSJens Wiklander 319817466cbSJens Wiklander /* 320817466cbSJens Wiklander * Conditionally swap X and Y, without leaking information 321817466cbSJens Wiklander * about whether the swap was made or not. 322817466cbSJens Wiklander * Here it is not ok to simply swap the pointers, which whould lead to 323817466cbSJens Wiklander * different memory access patterns when X and Y are used afterwards. 324817466cbSJens Wiklander */ 325817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_safe_cond_swap( mbedtls_mpi *X, mbedtls_mpi *Y, unsigned char swap ) 326817466cbSJens Wiklander { 327817466cbSJens Wiklander int ret, s; 328817466cbSJens Wiklander size_t i; 329817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint tmp; 330*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 331*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( Y != NULL ); 332817466cbSJens Wiklander 333817466cbSJens Wiklander if( X == Y ) 334817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 335817466cbSJens Wiklander 336817466cbSJens Wiklander /* make sure swap is 0 or 1 in a time-constant manner */ 337817466cbSJens Wiklander swap = (swap | (unsigned char)-swap) >> 7; 338817466cbSJens Wiklander 339817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, Y->n ) ); 340817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( Y, X->n ) ); 341817466cbSJens Wiklander 342817466cbSJens Wiklander s = X->s; 343817466cbSJens Wiklander X->s = X->s * ( 1 - swap ) + Y->s * swap; 344817466cbSJens Wiklander Y->s = Y->s * ( 1 - swap ) + s * swap; 345817466cbSJens Wiklander 346817466cbSJens Wiklander 347817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < X->n; i++ ) 348817466cbSJens Wiklander { 349817466cbSJens Wiklander tmp = X->p[i]; 350817466cbSJens Wiklander X->p[i] = X->p[i] * ( 1 - swap ) + Y->p[i] * swap; 351817466cbSJens Wiklander Y->p[i] = Y->p[i] * ( 1 - swap ) + tmp * swap; 352817466cbSJens Wiklander } 353817466cbSJens Wiklander 354817466cbSJens Wiklander cleanup: 355817466cbSJens Wiklander return( ret ); 356817466cbSJens Wiklander } 357817466cbSJens Wiklander 358817466cbSJens Wiklander /* 359817466cbSJens Wiklander * Set value from integer 360817466cbSJens Wiklander */ 361817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_lset( mbedtls_mpi *X, mbedtls_mpi_sint z ) 362817466cbSJens Wiklander { 363817466cbSJens Wiklander int ret; 364*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 365817466cbSJens Wiklander 366817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, 1 ) ); 367817466cbSJens Wiklander memset( X->p, 0, X->n * ciL ); 368817466cbSJens Wiklander 369817466cbSJens Wiklander X->p[0] = ( z < 0 ) ? -z : z; 370817466cbSJens Wiklander X->s = ( z < 0 ) ? -1 : 1; 371817466cbSJens Wiklander 372817466cbSJens Wiklander cleanup: 373817466cbSJens Wiklander 374817466cbSJens Wiklander return( ret ); 375817466cbSJens Wiklander } 376817466cbSJens Wiklander 377817466cbSJens Wiklander /* 378817466cbSJens Wiklander * Get a specific bit 379817466cbSJens Wiklander */ 380817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_get_bit( const mbedtls_mpi *X, size_t pos ) 381817466cbSJens Wiklander { 382*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 383*3d3b0591SJens Wiklander 384817466cbSJens Wiklander if( X->n * biL <= pos ) 385817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 386817466cbSJens Wiklander 387817466cbSJens Wiklander return( ( X->p[pos / biL] >> ( pos % biL ) ) & 0x01 ); 388817466cbSJens Wiklander } 389817466cbSJens Wiklander 390*3d3b0591SJens Wiklander /* Get a specific byte, without range checks. */ 391*3d3b0591SJens Wiklander #define GET_BYTE( X, i ) \ 392*3d3b0591SJens Wiklander ( ( ( X )->p[( i ) / ciL] >> ( ( ( i ) % ciL ) * 8 ) ) & 0xff ) 393*3d3b0591SJens Wiklander 394817466cbSJens Wiklander /* 395817466cbSJens Wiklander * Set a bit to a specific value of 0 or 1 396817466cbSJens Wiklander */ 397817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_set_bit( mbedtls_mpi *X, size_t pos, unsigned char val ) 398817466cbSJens Wiklander { 399817466cbSJens Wiklander int ret = 0; 400817466cbSJens Wiklander size_t off = pos / biL; 401817466cbSJens Wiklander size_t idx = pos % biL; 402*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 403817466cbSJens Wiklander 404817466cbSJens Wiklander if( val != 0 && val != 1 ) 405817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 406817466cbSJens Wiklander 407817466cbSJens Wiklander if( X->n * biL <= pos ) 408817466cbSJens Wiklander { 409817466cbSJens Wiklander if( val == 0 ) 410817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 411817466cbSJens Wiklander 412817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, off + 1 ) ); 413817466cbSJens Wiklander } 414817466cbSJens Wiklander 415817466cbSJens Wiklander X->p[off] &= ~( (mbedtls_mpi_uint) 0x01 << idx ); 416817466cbSJens Wiklander X->p[off] |= (mbedtls_mpi_uint) val << idx; 417817466cbSJens Wiklander 418817466cbSJens Wiklander cleanup: 419817466cbSJens Wiklander 420817466cbSJens Wiklander return( ret ); 421817466cbSJens Wiklander } 422817466cbSJens Wiklander 423817466cbSJens Wiklander /* 424817466cbSJens Wiklander * Return the number of less significant zero-bits 425817466cbSJens Wiklander */ 426817466cbSJens Wiklander size_t mbedtls_mpi_lsb( const mbedtls_mpi *X ) 427817466cbSJens Wiklander { 428817466cbSJens Wiklander size_t i, j, count = 0; 429*3d3b0591SJens Wiklander MBEDTLS_INTERNAL_VALIDATE_RET( X != NULL, 0 ); 430817466cbSJens Wiklander 431817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < X->n; i++ ) 432817466cbSJens Wiklander for( j = 0; j < biL; j++, count++ ) 433817466cbSJens Wiklander if( ( ( X->p[i] >> j ) & 1 ) != 0 ) 434817466cbSJens Wiklander return( count ); 435817466cbSJens Wiklander 436817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 437817466cbSJens Wiklander } 438817466cbSJens Wiklander 439817466cbSJens Wiklander /* 440817466cbSJens Wiklander * Count leading zero bits in a given integer 441817466cbSJens Wiklander */ 442817466cbSJens Wiklander static size_t mbedtls_clz( const mbedtls_mpi_uint x ) 443817466cbSJens Wiklander { 444817466cbSJens Wiklander size_t j; 445817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint mask = (mbedtls_mpi_uint) 1 << (biL - 1); 446817466cbSJens Wiklander 447817466cbSJens Wiklander for( j = 0; j < biL; j++ ) 448817466cbSJens Wiklander { 449817466cbSJens Wiklander if( x & mask ) break; 450817466cbSJens Wiklander 451817466cbSJens Wiklander mask >>= 1; 452817466cbSJens Wiklander } 453817466cbSJens Wiklander 454817466cbSJens Wiklander return j; 455817466cbSJens Wiklander } 456817466cbSJens Wiklander 457817466cbSJens Wiklander /* 458817466cbSJens Wiklander * Return the number of bits 459817466cbSJens Wiklander */ 460817466cbSJens Wiklander size_t mbedtls_mpi_bitlen( const mbedtls_mpi *X ) 461817466cbSJens Wiklander { 462817466cbSJens Wiklander size_t i, j; 463817466cbSJens Wiklander 464817466cbSJens Wiklander if( X->n == 0 ) 465817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 466817466cbSJens Wiklander 467817466cbSJens Wiklander for( i = X->n - 1; i > 0; i-- ) 468817466cbSJens Wiklander if( X->p[i] != 0 ) 469817466cbSJens Wiklander break; 470817466cbSJens Wiklander 471817466cbSJens Wiklander j = biL - mbedtls_clz( X->p[i] ); 472817466cbSJens Wiklander 473817466cbSJens Wiklander return( ( i * biL ) + j ); 474817466cbSJens Wiklander } 475817466cbSJens Wiklander 476817466cbSJens Wiklander /* 477817466cbSJens Wiklander * Return the total size in bytes 478817466cbSJens Wiklander */ 479817466cbSJens Wiklander size_t mbedtls_mpi_size( const mbedtls_mpi *X ) 480817466cbSJens Wiklander { 481817466cbSJens Wiklander return( ( mbedtls_mpi_bitlen( X ) + 7 ) >> 3 ); 482817466cbSJens Wiklander } 483817466cbSJens Wiklander 484817466cbSJens Wiklander /* 485817466cbSJens Wiklander * Convert an ASCII character to digit value 486817466cbSJens Wiklander */ 487817466cbSJens Wiklander static int mpi_get_digit( mbedtls_mpi_uint *d, int radix, char c ) 488817466cbSJens Wiklander { 489817466cbSJens Wiklander *d = 255; 490817466cbSJens Wiklander 491817466cbSJens Wiklander if( c >= 0x30 && c <= 0x39 ) *d = c - 0x30; 492817466cbSJens Wiklander if( c >= 0x41 && c <= 0x46 ) *d = c - 0x37; 493817466cbSJens Wiklander if( c >= 0x61 && c <= 0x66 ) *d = c - 0x57; 494817466cbSJens Wiklander 495817466cbSJens Wiklander if( *d >= (mbedtls_mpi_uint) radix ) 496817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_INVALID_CHARACTER ); 497817466cbSJens Wiklander 498817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 499817466cbSJens Wiklander } 500817466cbSJens Wiklander 501817466cbSJens Wiklander /* 502817466cbSJens Wiklander * Import from an ASCII string 503817466cbSJens Wiklander */ 504817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_read_string( mbedtls_mpi *X, int radix, const char *s ) 505817466cbSJens Wiklander { 506817466cbSJens Wiklander int ret; 507817466cbSJens Wiklander size_t i, j, slen, n; 508817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint d; 509817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi T; 510*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 511*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( s != NULL ); 512817466cbSJens Wiklander 513817466cbSJens Wiklander if( radix < 2 || radix > 16 ) 514817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 515817466cbSJens Wiklander 51698bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &T ); 517817466cbSJens Wiklander 518817466cbSJens Wiklander slen = strlen( s ); 519817466cbSJens Wiklander 520817466cbSJens Wiklander if( radix == 16 ) 521817466cbSJens Wiklander { 522817466cbSJens Wiklander if( slen > MPI_SIZE_T_MAX >> 2 ) 523817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 524817466cbSJens Wiklander 525817466cbSJens Wiklander n = BITS_TO_LIMBS( slen << 2 ); 526817466cbSJens Wiklander 527817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, n ) ); 528817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( X, 0 ) ); 529817466cbSJens Wiklander 530817466cbSJens Wiklander for( i = slen, j = 0; i > 0; i--, j++ ) 531817466cbSJens Wiklander { 532817466cbSJens Wiklander if( i == 1 && s[i - 1] == '-' ) 533817466cbSJens Wiklander { 534817466cbSJens Wiklander X->s = -1; 535817466cbSJens Wiklander break; 536817466cbSJens Wiklander } 537817466cbSJens Wiklander 538817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mpi_get_digit( &d, radix, s[i - 1] ) ); 539817466cbSJens Wiklander X->p[j / ( 2 * ciL )] |= d << ( ( j % ( 2 * ciL ) ) << 2 ); 540817466cbSJens Wiklander } 541817466cbSJens Wiklander } 542817466cbSJens Wiklander else 543817466cbSJens Wiklander { 544817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( X, 0 ) ); 545817466cbSJens Wiklander 546817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < slen; i++ ) 547817466cbSJens Wiklander { 548817466cbSJens Wiklander if( i == 0 && s[i] == '-' ) 549817466cbSJens Wiklander { 550817466cbSJens Wiklander X->s = -1; 551817466cbSJens Wiklander continue; 552817466cbSJens Wiklander } 553817466cbSJens Wiklander 554817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mpi_get_digit( &d, radix, s[i] ) ); 555817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mul_int( &T, X, radix ) ); 556817466cbSJens Wiklander 557817466cbSJens Wiklander if( X->s == 1 ) 558817466cbSJens Wiklander { 559817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_int( X, &T, d ) ); 560817466cbSJens Wiklander } 561817466cbSJens Wiklander else 562817466cbSJens Wiklander { 563817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_int( X, &T, d ) ); 564817466cbSJens Wiklander } 565817466cbSJens Wiklander } 566817466cbSJens Wiklander } 567817466cbSJens Wiklander 568817466cbSJens Wiklander cleanup: 569817466cbSJens Wiklander 570817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &T ); 571817466cbSJens Wiklander 572817466cbSJens Wiklander return( ret ); 573817466cbSJens Wiklander } 574817466cbSJens Wiklander 575817466cbSJens Wiklander /* 576817466cbSJens Wiklander * Helper to write the digits high-order first 577817466cbSJens Wiklander */ 578817466cbSJens Wiklander static int mpi_write_hlp( mbedtls_mpi *X, int radix, char **p ) 579817466cbSJens Wiklander { 580817466cbSJens Wiklander int ret; 581817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint r; 582817466cbSJens Wiklander 583817466cbSJens Wiklander if( radix < 2 || radix > 16 ) 584817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 585817466cbSJens Wiklander 586817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_int( &r, X, radix ) ); 587817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_div_int( X, NULL, X, radix ) ); 588817466cbSJens Wiklander 589817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( X, 0 ) != 0 ) 590817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mpi_write_hlp( X, radix, p ) ); 591817466cbSJens Wiklander 592817466cbSJens Wiklander if( r < 10 ) 593817466cbSJens Wiklander *(*p)++ = (char)( r + 0x30 ); 594817466cbSJens Wiklander else 595817466cbSJens Wiklander *(*p)++ = (char)( r + 0x37 ); 596817466cbSJens Wiklander 597817466cbSJens Wiklander cleanup: 598817466cbSJens Wiklander 599817466cbSJens Wiklander return( ret ); 600817466cbSJens Wiklander } 601817466cbSJens Wiklander 602817466cbSJens Wiklander /* 603817466cbSJens Wiklander * Export into an ASCII string 604817466cbSJens Wiklander */ 605817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_write_string( const mbedtls_mpi *X, int radix, 606817466cbSJens Wiklander char *buf, size_t buflen, size_t *olen ) 607817466cbSJens Wiklander { 608817466cbSJens Wiklander int ret = 0; 609817466cbSJens Wiklander size_t n; 610817466cbSJens Wiklander char *p; 611817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi T; 612*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 613*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( olen != NULL ); 614*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( buflen == 0 || buf != NULL ); 615817466cbSJens Wiklander 616817466cbSJens Wiklander if( radix < 2 || radix > 16 ) 617817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 618817466cbSJens Wiklander 619817466cbSJens Wiklander n = mbedtls_mpi_bitlen( X ); 620817466cbSJens Wiklander if( radix >= 4 ) n >>= 1; 621817466cbSJens Wiklander if( radix >= 16 ) n >>= 1; 622817466cbSJens Wiklander /* 623817466cbSJens Wiklander * Round up the buffer length to an even value to ensure that there is 624817466cbSJens Wiklander * enough room for hexadecimal values that can be represented in an odd 625817466cbSJens Wiklander * number of digits. 626817466cbSJens Wiklander */ 627817466cbSJens Wiklander n += 3 + ( ( n + 1 ) & 1 ); 628817466cbSJens Wiklander 629817466cbSJens Wiklander if( buflen < n ) 630817466cbSJens Wiklander { 631817466cbSJens Wiklander *olen = n; 632817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BUFFER_TOO_SMALL ); 633817466cbSJens Wiklander } 634817466cbSJens Wiklander 635817466cbSJens Wiklander p = buf; 63698bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &T ); 637817466cbSJens Wiklander 638817466cbSJens Wiklander if( X->s == -1 ) 639817466cbSJens Wiklander *p++ = '-'; 640817466cbSJens Wiklander 641817466cbSJens Wiklander if( radix == 16 ) 642817466cbSJens Wiklander { 643817466cbSJens Wiklander int c; 644817466cbSJens Wiklander size_t i, j, k; 645817466cbSJens Wiklander 646817466cbSJens Wiklander for( i = X->n, k = 0; i > 0; i-- ) 647817466cbSJens Wiklander { 648817466cbSJens Wiklander for( j = ciL; j > 0; j-- ) 649817466cbSJens Wiklander { 650817466cbSJens Wiklander c = ( X->p[i - 1] >> ( ( j - 1 ) << 3) ) & 0xFF; 651817466cbSJens Wiklander 652817466cbSJens Wiklander if( c == 0 && k == 0 && ( i + j ) != 2 ) 653817466cbSJens Wiklander continue; 654817466cbSJens Wiklander 655817466cbSJens Wiklander *(p++) = "0123456789ABCDEF" [c / 16]; 656817466cbSJens Wiklander *(p++) = "0123456789ABCDEF" [c % 16]; 657817466cbSJens Wiklander k = 1; 658817466cbSJens Wiklander } 659817466cbSJens Wiklander } 660817466cbSJens Wiklander } 661817466cbSJens Wiklander else 662817466cbSJens Wiklander { 663817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &T, X ) ); 664817466cbSJens Wiklander 665817466cbSJens Wiklander if( T.s == -1 ) 666817466cbSJens Wiklander T.s = 1; 667817466cbSJens Wiklander 668817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mpi_write_hlp( &T, radix, &p ) ); 669817466cbSJens Wiklander } 670817466cbSJens Wiklander 671817466cbSJens Wiklander *p++ = '\0'; 672817466cbSJens Wiklander *olen = p - buf; 673817466cbSJens Wiklander 674817466cbSJens Wiklander cleanup: 675817466cbSJens Wiklander 676817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &T ); 677817466cbSJens Wiklander 678817466cbSJens Wiklander return( ret ); 679817466cbSJens Wiklander } 680817466cbSJens Wiklander 681817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_FS_IO) 682817466cbSJens Wiklander /* 683817466cbSJens Wiklander * Read X from an opened file 684817466cbSJens Wiklander */ 685817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_read_file( mbedtls_mpi *X, int radix, FILE *fin ) 686817466cbSJens Wiklander { 687817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint d; 688817466cbSJens Wiklander size_t slen; 689817466cbSJens Wiklander char *p; 690817466cbSJens Wiklander /* 691817466cbSJens Wiklander * Buffer should have space for (short) label and decimal formatted MPI, 692817466cbSJens Wiklander * newline characters and '\0' 693817466cbSJens Wiklander */ 694817466cbSJens Wiklander char s[ MBEDTLS_MPI_RW_BUFFER_SIZE ]; 695817466cbSJens Wiklander 696*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 697*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( fin != NULL ); 698*3d3b0591SJens Wiklander 699*3d3b0591SJens Wiklander if( radix < 2 || radix > 16 ) 700*3d3b0591SJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 701*3d3b0591SJens Wiklander 702817466cbSJens Wiklander memset( s, 0, sizeof( s ) ); 703817466cbSJens Wiklander if( fgets( s, sizeof( s ) - 1, fin ) == NULL ) 704817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_FILE_IO_ERROR ); 705817466cbSJens Wiklander 706817466cbSJens Wiklander slen = strlen( s ); 707817466cbSJens Wiklander if( slen == sizeof( s ) - 2 ) 708817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BUFFER_TOO_SMALL ); 709817466cbSJens Wiklander 710817466cbSJens Wiklander if( slen > 0 && s[slen - 1] == '\n' ) { slen--; s[slen] = '\0'; } 711817466cbSJens Wiklander if( slen > 0 && s[slen - 1] == '\r' ) { slen--; s[slen] = '\0'; } 712817466cbSJens Wiklander 713817466cbSJens Wiklander p = s + slen; 714817466cbSJens Wiklander while( p-- > s ) 715817466cbSJens Wiklander if( mpi_get_digit( &d, radix, *p ) != 0 ) 716817466cbSJens Wiklander break; 717817466cbSJens Wiklander 718817466cbSJens Wiklander return( mbedtls_mpi_read_string( X, radix, p + 1 ) ); 719817466cbSJens Wiklander } 720817466cbSJens Wiklander 721817466cbSJens Wiklander /* 722817466cbSJens Wiklander * Write X into an opened file (or stdout if fout == NULL) 723817466cbSJens Wiklander */ 724817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_write_file( const char *p, const mbedtls_mpi *X, int radix, FILE *fout ) 725817466cbSJens Wiklander { 726817466cbSJens Wiklander int ret; 727817466cbSJens Wiklander size_t n, slen, plen; 728817466cbSJens Wiklander /* 729817466cbSJens Wiklander * Buffer should have space for (short) label and decimal formatted MPI, 730817466cbSJens Wiklander * newline characters and '\0' 731817466cbSJens Wiklander */ 732817466cbSJens Wiklander char s[ MBEDTLS_MPI_RW_BUFFER_SIZE ]; 733*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 734*3d3b0591SJens Wiklander 735*3d3b0591SJens Wiklander if( radix < 2 || radix > 16 ) 736*3d3b0591SJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 737817466cbSJens Wiklander 738817466cbSJens Wiklander memset( s, 0, sizeof( s ) ); 739817466cbSJens Wiklander 740817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_write_string( X, radix, s, sizeof( s ) - 2, &n ) ); 741817466cbSJens Wiklander 742817466cbSJens Wiklander if( p == NULL ) p = ""; 743817466cbSJens Wiklander 744817466cbSJens Wiklander plen = strlen( p ); 745817466cbSJens Wiklander slen = strlen( s ); 746817466cbSJens Wiklander s[slen++] = '\r'; 747817466cbSJens Wiklander s[slen++] = '\n'; 748817466cbSJens Wiklander 749817466cbSJens Wiklander if( fout != NULL ) 750817466cbSJens Wiklander { 751817466cbSJens Wiklander if( fwrite( p, 1, plen, fout ) != plen || 752817466cbSJens Wiklander fwrite( s, 1, slen, fout ) != slen ) 753817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_FILE_IO_ERROR ); 754817466cbSJens Wiklander } 755817466cbSJens Wiklander else 756817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "%s%s", p, s ); 757817466cbSJens Wiklander 758817466cbSJens Wiklander cleanup: 759817466cbSJens Wiklander 760817466cbSJens Wiklander return( ret ); 761817466cbSJens Wiklander } 762817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_FS_IO */ 763817466cbSJens Wiklander 764817466cbSJens Wiklander /* 765817466cbSJens Wiklander * Import X from unsigned binary data, big endian 766817466cbSJens Wiklander */ 767817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_read_binary( mbedtls_mpi *X, const unsigned char *buf, size_t buflen ) 768817466cbSJens Wiklander { 769817466cbSJens Wiklander int ret; 770*3d3b0591SJens Wiklander size_t i, j; 771*3d3b0591SJens Wiklander size_t const limbs = CHARS_TO_LIMBS( buflen ); 772817466cbSJens Wiklander 773*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 774*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( buflen == 0 || buf != NULL ); 775817466cbSJens Wiklander 776*3d3b0591SJens Wiklander /* Ensure that target MPI has exactly the necessary number of limbs */ 777*3d3b0591SJens Wiklander if( X->n != limbs ) 778*3d3b0591SJens Wiklander { 779*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_mpi_free( X ); 780*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_mpi_init( X ); 781*3d3b0591SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, limbs ) ); 782*3d3b0591SJens Wiklander } 783*3d3b0591SJens Wiklander 784817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( X, 0 ) ); 785817466cbSJens Wiklander 786*3d3b0591SJens Wiklander for( i = buflen, j = 0; i > 0; i--, j++ ) 787817466cbSJens Wiklander X->p[j / ciL] |= ((mbedtls_mpi_uint) buf[i - 1]) << ((j % ciL) << 3); 788817466cbSJens Wiklander 789817466cbSJens Wiklander cleanup: 790817466cbSJens Wiklander 791817466cbSJens Wiklander return( ret ); 792817466cbSJens Wiklander } 793817466cbSJens Wiklander 794817466cbSJens Wiklander /* 795817466cbSJens Wiklander * Export X into unsigned binary data, big endian 796817466cbSJens Wiklander */ 797*3d3b0591SJens Wiklander int mbedtls_mpi_write_binary( const mbedtls_mpi *X, 798*3d3b0591SJens Wiklander unsigned char *buf, size_t buflen ) 799817466cbSJens Wiklander { 800*3d3b0591SJens Wiklander size_t stored_bytes; 801*3d3b0591SJens Wiklander size_t bytes_to_copy; 802*3d3b0591SJens Wiklander unsigned char *p; 803*3d3b0591SJens Wiklander size_t i; 804817466cbSJens Wiklander 805*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 806*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( buflen == 0 || buf != NULL ); 807817466cbSJens Wiklander 808*3d3b0591SJens Wiklander stored_bytes = X->n * ciL; 809*3d3b0591SJens Wiklander 810*3d3b0591SJens Wiklander if( stored_bytes < buflen ) 811*3d3b0591SJens Wiklander { 812*3d3b0591SJens Wiklander /* There is enough space in the output buffer. Write initial 813*3d3b0591SJens Wiklander * null bytes and record the position at which to start 814*3d3b0591SJens Wiklander * writing the significant bytes. In this case, the execution 815*3d3b0591SJens Wiklander * trace of this function does not depend on the value of the 816*3d3b0591SJens Wiklander * number. */ 817*3d3b0591SJens Wiklander bytes_to_copy = stored_bytes; 818*3d3b0591SJens Wiklander p = buf + buflen - stored_bytes; 819*3d3b0591SJens Wiklander memset( buf, 0, buflen - stored_bytes ); 820*3d3b0591SJens Wiklander } 821*3d3b0591SJens Wiklander else 822*3d3b0591SJens Wiklander { 823*3d3b0591SJens Wiklander /* The output buffer is smaller than the allocated size of X. 824*3d3b0591SJens Wiklander * However X may fit if its leading bytes are zero. */ 825*3d3b0591SJens Wiklander bytes_to_copy = buflen; 826*3d3b0591SJens Wiklander p = buf; 827*3d3b0591SJens Wiklander for( i = bytes_to_copy; i < stored_bytes; i++ ) 828*3d3b0591SJens Wiklander { 829*3d3b0591SJens Wiklander if( GET_BYTE( X, i ) != 0 ) 830817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BUFFER_TOO_SMALL ); 831*3d3b0591SJens Wiklander } 832*3d3b0591SJens Wiklander } 833817466cbSJens Wiklander 834*3d3b0591SJens Wiklander for( i = 0; i < bytes_to_copy; i++ ) 835*3d3b0591SJens Wiklander p[bytes_to_copy - i - 1] = GET_BYTE( X, i ); 836817466cbSJens Wiklander 837817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 838817466cbSJens Wiklander } 839817466cbSJens Wiklander 840817466cbSJens Wiklander /* 841817466cbSJens Wiklander * Left-shift: X <<= count 842817466cbSJens Wiklander */ 843817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_shift_l( mbedtls_mpi *X, size_t count ) 844817466cbSJens Wiklander { 845817466cbSJens Wiklander int ret; 846817466cbSJens Wiklander size_t i, v0, t1; 847817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint r0 = 0, r1; 848*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 849817466cbSJens Wiklander 850817466cbSJens Wiklander v0 = count / (biL ); 851817466cbSJens Wiklander t1 = count & (biL - 1); 852817466cbSJens Wiklander 853817466cbSJens Wiklander i = mbedtls_mpi_bitlen( X ) + count; 854817466cbSJens Wiklander 855817466cbSJens Wiklander if( X->n * biL < i ) 856817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, BITS_TO_LIMBS( i ) ) ); 857817466cbSJens Wiklander 858817466cbSJens Wiklander ret = 0; 859817466cbSJens Wiklander 860817466cbSJens Wiklander /* 861817466cbSJens Wiklander * shift by count / limb_size 862817466cbSJens Wiklander */ 863817466cbSJens Wiklander if( v0 > 0 ) 864817466cbSJens Wiklander { 865817466cbSJens Wiklander for( i = X->n; i > v0; i-- ) 866817466cbSJens Wiklander X->p[i - 1] = X->p[i - v0 - 1]; 867817466cbSJens Wiklander 868817466cbSJens Wiklander for( ; i > 0; i-- ) 869817466cbSJens Wiklander X->p[i - 1] = 0; 870817466cbSJens Wiklander } 871817466cbSJens Wiklander 872817466cbSJens Wiklander /* 873817466cbSJens Wiklander * shift by count % limb_size 874817466cbSJens Wiklander */ 875817466cbSJens Wiklander if( t1 > 0 ) 876817466cbSJens Wiklander { 877817466cbSJens Wiklander for( i = v0; i < X->n; i++ ) 878817466cbSJens Wiklander { 879817466cbSJens Wiklander r1 = X->p[i] >> (biL - t1); 880817466cbSJens Wiklander X->p[i] <<= t1; 881817466cbSJens Wiklander X->p[i] |= r0; 882817466cbSJens Wiklander r0 = r1; 883817466cbSJens Wiklander } 884817466cbSJens Wiklander } 885817466cbSJens Wiklander 886817466cbSJens Wiklander cleanup: 887817466cbSJens Wiklander 888817466cbSJens Wiklander return( ret ); 889817466cbSJens Wiklander } 890817466cbSJens Wiklander 891817466cbSJens Wiklander /* 892817466cbSJens Wiklander * Right-shift: X >>= count 893817466cbSJens Wiklander */ 894817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_shift_r( mbedtls_mpi *X, size_t count ) 895817466cbSJens Wiklander { 896817466cbSJens Wiklander size_t i, v0, v1; 897817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint r0 = 0, r1; 898*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 899817466cbSJens Wiklander 900817466cbSJens Wiklander v0 = count / biL; 901817466cbSJens Wiklander v1 = count & (biL - 1); 902817466cbSJens Wiklander 903817466cbSJens Wiklander if( v0 > X->n || ( v0 == X->n && v1 > 0 ) ) 904817466cbSJens Wiklander return mbedtls_mpi_lset( X, 0 ); 905817466cbSJens Wiklander 906817466cbSJens Wiklander /* 907817466cbSJens Wiklander * shift by count / limb_size 908817466cbSJens Wiklander */ 909817466cbSJens Wiklander if( v0 > 0 ) 910817466cbSJens Wiklander { 911817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < X->n - v0; i++ ) 912817466cbSJens Wiklander X->p[i] = X->p[i + v0]; 913817466cbSJens Wiklander 914817466cbSJens Wiklander for( ; i < X->n; i++ ) 915817466cbSJens Wiklander X->p[i] = 0; 916817466cbSJens Wiklander } 917817466cbSJens Wiklander 918817466cbSJens Wiklander /* 919817466cbSJens Wiklander * shift by count % limb_size 920817466cbSJens Wiklander */ 921817466cbSJens Wiklander if( v1 > 0 ) 922817466cbSJens Wiklander { 923817466cbSJens Wiklander for( i = X->n; i > 0; i-- ) 924817466cbSJens Wiklander { 925817466cbSJens Wiklander r1 = X->p[i - 1] << (biL - v1); 926817466cbSJens Wiklander X->p[i - 1] >>= v1; 927817466cbSJens Wiklander X->p[i - 1] |= r0; 928817466cbSJens Wiklander r0 = r1; 929817466cbSJens Wiklander } 930817466cbSJens Wiklander } 931817466cbSJens Wiklander 932817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 933817466cbSJens Wiklander } 934817466cbSJens Wiklander 935817466cbSJens Wiklander /* 936817466cbSJens Wiklander * Compare unsigned values 937817466cbSJens Wiklander */ 938817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_cmp_abs( const mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *Y ) 939817466cbSJens Wiklander { 940817466cbSJens Wiklander size_t i, j; 941*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 942*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( Y != NULL ); 943817466cbSJens Wiklander 944817466cbSJens Wiklander for( i = X->n; i > 0; i-- ) 945817466cbSJens Wiklander if( X->p[i - 1] != 0 ) 946817466cbSJens Wiklander break; 947817466cbSJens Wiklander 948817466cbSJens Wiklander for( j = Y->n; j > 0; j-- ) 949817466cbSJens Wiklander if( Y->p[j - 1] != 0 ) 950817466cbSJens Wiklander break; 951817466cbSJens Wiklander 952817466cbSJens Wiklander if( i == 0 && j == 0 ) 953817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 954817466cbSJens Wiklander 955817466cbSJens Wiklander if( i > j ) return( 1 ); 956817466cbSJens Wiklander if( j > i ) return( -1 ); 957817466cbSJens Wiklander 958817466cbSJens Wiklander for( ; i > 0; i-- ) 959817466cbSJens Wiklander { 960817466cbSJens Wiklander if( X->p[i - 1] > Y->p[i - 1] ) return( 1 ); 961817466cbSJens Wiklander if( X->p[i - 1] < Y->p[i - 1] ) return( -1 ); 962817466cbSJens Wiklander } 963817466cbSJens Wiklander 964817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 965817466cbSJens Wiklander } 966817466cbSJens Wiklander 967817466cbSJens Wiklander /* 968817466cbSJens Wiklander * Compare signed values 969817466cbSJens Wiklander */ 970817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_cmp_mpi( const mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *Y ) 971817466cbSJens Wiklander { 972817466cbSJens Wiklander size_t i, j; 973*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 974*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( Y != NULL ); 975817466cbSJens Wiklander 976817466cbSJens Wiklander for( i = X->n; i > 0; i-- ) 977817466cbSJens Wiklander if( X->p[i - 1] != 0 ) 978817466cbSJens Wiklander break; 979817466cbSJens Wiklander 980817466cbSJens Wiklander for( j = Y->n; j > 0; j-- ) 981817466cbSJens Wiklander if( Y->p[j - 1] != 0 ) 982817466cbSJens Wiklander break; 983817466cbSJens Wiklander 984817466cbSJens Wiklander if( i == 0 && j == 0 ) 985817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 986817466cbSJens Wiklander 987817466cbSJens Wiklander if( i > j ) return( X->s ); 988817466cbSJens Wiklander if( j > i ) return( -Y->s ); 989817466cbSJens Wiklander 990817466cbSJens Wiklander if( X->s > 0 && Y->s < 0 ) return( 1 ); 991817466cbSJens Wiklander if( Y->s > 0 && X->s < 0 ) return( -1 ); 992817466cbSJens Wiklander 993817466cbSJens Wiklander for( ; i > 0; i-- ) 994817466cbSJens Wiklander { 995817466cbSJens Wiklander if( X->p[i - 1] > Y->p[i - 1] ) return( X->s ); 996817466cbSJens Wiklander if( X->p[i - 1] < Y->p[i - 1] ) return( -X->s ); 997817466cbSJens Wiklander } 998817466cbSJens Wiklander 999817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 1000817466cbSJens Wiklander } 1001817466cbSJens Wiklander 1002817466cbSJens Wiklander /* 1003817466cbSJens Wiklander * Compare signed values 1004817466cbSJens Wiklander */ 1005817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_cmp_int( const mbedtls_mpi *X, mbedtls_mpi_sint z ) 1006817466cbSJens Wiklander { 1007817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi Y; 1008817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint p[1]; 1009*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1010817466cbSJens Wiklander 1011817466cbSJens Wiklander *p = ( z < 0 ) ? -z : z; 1012817466cbSJens Wiklander Y.s = ( z < 0 ) ? -1 : 1; 1013817466cbSJens Wiklander Y.n = 1; 1014817466cbSJens Wiklander Y.p = p; 1015817466cbSJens Wiklander 1016817466cbSJens Wiklander return( mbedtls_mpi_cmp_mpi( X, &Y ) ); 1017817466cbSJens Wiklander } 1018817466cbSJens Wiklander 1019817466cbSJens Wiklander /* 1020817466cbSJens Wiklander * Unsigned addition: X = |A| + |B| (HAC 14.7) 1021817466cbSJens Wiklander */ 1022817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_add_abs( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *B ) 1023817466cbSJens Wiklander { 1024817466cbSJens Wiklander int ret; 1025817466cbSJens Wiklander size_t i, j; 1026817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint *o, *p, c, tmp; 1027*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1028*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1029*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( B != NULL ); 1030817466cbSJens Wiklander 1031817466cbSJens Wiklander if( X == B ) 1032817466cbSJens Wiklander { 1033817466cbSJens Wiklander const mbedtls_mpi *T = A; A = X; B = T; 1034817466cbSJens Wiklander } 1035817466cbSJens Wiklander 1036817466cbSJens Wiklander if( X != A ) 1037817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( X, A ) ); 1038817466cbSJens Wiklander 1039817466cbSJens Wiklander /* 1040817466cbSJens Wiklander * X should always be positive as a result of unsigned additions. 1041817466cbSJens Wiklander */ 1042817466cbSJens Wiklander X->s = 1; 1043817466cbSJens Wiklander 1044817466cbSJens Wiklander for( j = B->n; j > 0; j-- ) 1045817466cbSJens Wiklander if( B->p[j - 1] != 0 ) 1046817466cbSJens Wiklander break; 1047817466cbSJens Wiklander 1048817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, j ) ); 1049817466cbSJens Wiklander 1050817466cbSJens Wiklander o = B->p; p = X->p; c = 0; 1051817466cbSJens Wiklander 1052817466cbSJens Wiklander /* 1053817466cbSJens Wiklander * tmp is used because it might happen that p == o 1054817466cbSJens Wiklander */ 1055817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < j; i++, o++, p++ ) 1056817466cbSJens Wiklander { 1057817466cbSJens Wiklander tmp= *o; 1058817466cbSJens Wiklander *p += c; c = ( *p < c ); 1059817466cbSJens Wiklander *p += tmp; c += ( *p < tmp ); 1060817466cbSJens Wiklander } 1061817466cbSJens Wiklander 1062817466cbSJens Wiklander while( c != 0 ) 1063817466cbSJens Wiklander { 1064817466cbSJens Wiklander if( i >= X->n ) 1065817466cbSJens Wiklander { 1066817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, i + 1 ) ); 1067817466cbSJens Wiklander p = X->p + i; 1068817466cbSJens Wiklander } 1069817466cbSJens Wiklander 1070817466cbSJens Wiklander *p += c; c = ( *p < c ); i++; p++; 1071817466cbSJens Wiklander } 1072817466cbSJens Wiklander 1073817466cbSJens Wiklander cleanup: 1074817466cbSJens Wiklander 1075817466cbSJens Wiklander return( ret ); 1076817466cbSJens Wiklander } 1077817466cbSJens Wiklander 1078817466cbSJens Wiklander /* 1079817466cbSJens Wiklander * Helper for mbedtls_mpi subtraction 1080817466cbSJens Wiklander */ 1081817466cbSJens Wiklander static void mpi_sub_hlp( size_t n, mbedtls_mpi_uint *s, mbedtls_mpi_uint *d ) 1082817466cbSJens Wiklander { 1083817466cbSJens Wiklander size_t i; 1084817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint c, z; 1085817466cbSJens Wiklander 1086817466cbSJens Wiklander for( i = c = 0; i < n; i++, s++, d++ ) 1087817466cbSJens Wiklander { 1088817466cbSJens Wiklander z = ( *d < c ); *d -= c; 1089817466cbSJens Wiklander c = ( *d < *s ) + z; *d -= *s; 1090817466cbSJens Wiklander } 1091817466cbSJens Wiklander 1092817466cbSJens Wiklander while( c != 0 ) 1093817466cbSJens Wiklander { 1094817466cbSJens Wiklander z = ( *d < c ); *d -= c; 1095*3d3b0591SJens Wiklander c = z; d++; 1096817466cbSJens Wiklander } 1097817466cbSJens Wiklander } 1098817466cbSJens Wiklander 1099817466cbSJens Wiklander /* 1100817466cbSJens Wiklander * Unsigned subtraction: X = |A| - |B| (HAC 14.9) 1101817466cbSJens Wiklander */ 1102817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_sub_abs( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *B ) 1103817466cbSJens Wiklander { 1104817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi TB; 1105817466cbSJens Wiklander int ret; 1106817466cbSJens Wiklander size_t n; 1107*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1108*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1109*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( B != NULL ); 1110817466cbSJens Wiklander 1111817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_abs( A, B ) < 0 ) 1112817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_NEGATIVE_VALUE ); 1113817466cbSJens Wiklander 111498bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &TB ); 1115817466cbSJens Wiklander 1116817466cbSJens Wiklander if( X == B ) 1117817466cbSJens Wiklander { 1118817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &TB, B ) ); 1119817466cbSJens Wiklander B = &TB; 1120817466cbSJens Wiklander } 1121817466cbSJens Wiklander 1122817466cbSJens Wiklander if( X != A ) 1123817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( X, A ) ); 1124817466cbSJens Wiklander 1125817466cbSJens Wiklander /* 1126817466cbSJens Wiklander * X should always be positive as a result of unsigned subtractions. 1127817466cbSJens Wiklander */ 1128817466cbSJens Wiklander X->s = 1; 1129817466cbSJens Wiklander 1130817466cbSJens Wiklander ret = 0; 1131817466cbSJens Wiklander 1132817466cbSJens Wiklander for( n = B->n; n > 0; n-- ) 1133817466cbSJens Wiklander if( B->p[n - 1] != 0 ) 1134817466cbSJens Wiklander break; 1135817466cbSJens Wiklander 1136817466cbSJens Wiklander mpi_sub_hlp( n, B->p, X->p ); 1137817466cbSJens Wiklander 1138817466cbSJens Wiklander cleanup: 1139817466cbSJens Wiklander 1140817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &TB ); 1141817466cbSJens Wiklander 1142817466cbSJens Wiklander return( ret ); 1143817466cbSJens Wiklander } 1144817466cbSJens Wiklander 1145817466cbSJens Wiklander /* 1146817466cbSJens Wiklander * Signed addition: X = A + B 1147817466cbSJens Wiklander */ 1148817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_add_mpi( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *B ) 1149817466cbSJens Wiklander { 1150*3d3b0591SJens Wiklander int ret, s; 1151*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1152*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1153*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( B != NULL ); 1154817466cbSJens Wiklander 1155*3d3b0591SJens Wiklander s = A->s; 1156817466cbSJens Wiklander if( A->s * B->s < 0 ) 1157817466cbSJens Wiklander { 1158817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_abs( A, B ) >= 0 ) 1159817466cbSJens Wiklander { 1160817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_abs( X, A, B ) ); 1161817466cbSJens Wiklander X->s = s; 1162817466cbSJens Wiklander } 1163817466cbSJens Wiklander else 1164817466cbSJens Wiklander { 1165817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_abs( X, B, A ) ); 1166817466cbSJens Wiklander X->s = -s; 1167817466cbSJens Wiklander } 1168817466cbSJens Wiklander } 1169817466cbSJens Wiklander else 1170817466cbSJens Wiklander { 1171817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_abs( X, A, B ) ); 1172817466cbSJens Wiklander X->s = s; 1173817466cbSJens Wiklander } 1174817466cbSJens Wiklander 1175817466cbSJens Wiklander cleanup: 1176817466cbSJens Wiklander 1177817466cbSJens Wiklander return( ret ); 1178817466cbSJens Wiklander } 1179817466cbSJens Wiklander 1180817466cbSJens Wiklander /* 1181817466cbSJens Wiklander * Signed subtraction: X = A - B 1182817466cbSJens Wiklander */ 1183817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_sub_mpi( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *B ) 1184817466cbSJens Wiklander { 1185*3d3b0591SJens Wiklander int ret, s; 1186*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1187*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1188*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( B != NULL ); 1189817466cbSJens Wiklander 1190*3d3b0591SJens Wiklander s = A->s; 1191817466cbSJens Wiklander if( A->s * B->s > 0 ) 1192817466cbSJens Wiklander { 1193817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_abs( A, B ) >= 0 ) 1194817466cbSJens Wiklander { 1195817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_abs( X, A, B ) ); 1196817466cbSJens Wiklander X->s = s; 1197817466cbSJens Wiklander } 1198817466cbSJens Wiklander else 1199817466cbSJens Wiklander { 1200817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_abs( X, B, A ) ); 1201817466cbSJens Wiklander X->s = -s; 1202817466cbSJens Wiklander } 1203817466cbSJens Wiklander } 1204817466cbSJens Wiklander else 1205817466cbSJens Wiklander { 1206817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_abs( X, A, B ) ); 1207817466cbSJens Wiklander X->s = s; 1208817466cbSJens Wiklander } 1209817466cbSJens Wiklander 1210817466cbSJens Wiklander cleanup: 1211817466cbSJens Wiklander 1212817466cbSJens Wiklander return( ret ); 1213817466cbSJens Wiklander } 1214817466cbSJens Wiklander 1215817466cbSJens Wiklander /* 1216817466cbSJens Wiklander * Signed addition: X = A + b 1217817466cbSJens Wiklander */ 1218817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_add_int( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, mbedtls_mpi_sint b ) 1219817466cbSJens Wiklander { 1220817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi _B; 1221817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint p[1]; 1222*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1223*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1224817466cbSJens Wiklander 1225817466cbSJens Wiklander p[0] = ( b < 0 ) ? -b : b; 1226817466cbSJens Wiklander _B.s = ( b < 0 ) ? -1 : 1; 1227817466cbSJens Wiklander _B.n = 1; 1228817466cbSJens Wiklander _B.p = p; 1229817466cbSJens Wiklander 1230817466cbSJens Wiklander return( mbedtls_mpi_add_mpi( X, A, &_B ) ); 1231817466cbSJens Wiklander } 1232817466cbSJens Wiklander 1233817466cbSJens Wiklander /* 1234817466cbSJens Wiklander * Signed subtraction: X = A - b 1235817466cbSJens Wiklander */ 1236817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_sub_int( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, mbedtls_mpi_sint b ) 1237817466cbSJens Wiklander { 1238817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi _B; 1239817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint p[1]; 1240*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1241*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1242817466cbSJens Wiklander 1243817466cbSJens Wiklander p[0] = ( b < 0 ) ? -b : b; 1244817466cbSJens Wiklander _B.s = ( b < 0 ) ? -1 : 1; 1245817466cbSJens Wiklander _B.n = 1; 1246817466cbSJens Wiklander _B.p = p; 1247817466cbSJens Wiklander 1248817466cbSJens Wiklander return( mbedtls_mpi_sub_mpi( X, A, &_B ) ); 1249817466cbSJens Wiklander } 1250817466cbSJens Wiklander 1251817466cbSJens Wiklander /* 1252817466cbSJens Wiklander * Helper for mbedtls_mpi multiplication 1253817466cbSJens Wiklander */ 1254817466cbSJens Wiklander static 1255817466cbSJens Wiklander #if defined(__APPLE__) && defined(__arm__) 1256817466cbSJens Wiklander /* 1257817466cbSJens Wiklander * Apple LLVM version 4.2 (clang-425.0.24) (based on LLVM 3.2svn) 1258817466cbSJens Wiklander * appears to need this to prevent bad ARM code generation at -O3. 1259817466cbSJens Wiklander */ 1260817466cbSJens Wiklander __attribute__ ((noinline)) 1261817466cbSJens Wiklander #endif 1262817466cbSJens Wiklander void mpi_mul_hlp( size_t i, mbedtls_mpi_uint *s, mbedtls_mpi_uint *d, mbedtls_mpi_uint b ) 1263817466cbSJens Wiklander { 1264817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint c = 0, t = 0; 1265817466cbSJens Wiklander 1266817466cbSJens Wiklander #if defined(MULADDC_HUIT) 1267817466cbSJens Wiklander for( ; i >= 8; i -= 8 ) 1268817466cbSJens Wiklander { 1269817466cbSJens Wiklander MULADDC_INIT 1270817466cbSJens Wiklander MULADDC_HUIT 1271817466cbSJens Wiklander MULADDC_STOP 1272817466cbSJens Wiklander } 1273817466cbSJens Wiklander 1274817466cbSJens Wiklander for( ; i > 0; i-- ) 1275817466cbSJens Wiklander { 1276817466cbSJens Wiklander MULADDC_INIT 1277817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE 1278817466cbSJens Wiklander MULADDC_STOP 1279817466cbSJens Wiklander } 1280817466cbSJens Wiklander #else /* MULADDC_HUIT */ 1281817466cbSJens Wiklander for( ; i >= 16; i -= 16 ) 1282817466cbSJens Wiklander { 1283817466cbSJens Wiklander MULADDC_INIT 1284817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1285817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1286817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1287817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1288817466cbSJens Wiklander 1289817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1290817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1291817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1292817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1293817466cbSJens Wiklander MULADDC_STOP 1294817466cbSJens Wiklander } 1295817466cbSJens Wiklander 1296817466cbSJens Wiklander for( ; i >= 8; i -= 8 ) 1297817466cbSJens Wiklander { 1298817466cbSJens Wiklander MULADDC_INIT 1299817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1300817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1301817466cbSJens Wiklander 1302817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1303817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE MULADDC_CORE 1304817466cbSJens Wiklander MULADDC_STOP 1305817466cbSJens Wiklander } 1306817466cbSJens Wiklander 1307817466cbSJens Wiklander for( ; i > 0; i-- ) 1308817466cbSJens Wiklander { 1309817466cbSJens Wiklander MULADDC_INIT 1310817466cbSJens Wiklander MULADDC_CORE 1311817466cbSJens Wiklander MULADDC_STOP 1312817466cbSJens Wiklander } 1313817466cbSJens Wiklander #endif /* MULADDC_HUIT */ 1314817466cbSJens Wiklander 1315817466cbSJens Wiklander t++; 1316817466cbSJens Wiklander 1317817466cbSJens Wiklander do { 1318817466cbSJens Wiklander *d += c; c = ( *d < c ); d++; 1319817466cbSJens Wiklander } 1320817466cbSJens Wiklander while( c != 0 ); 1321817466cbSJens Wiklander } 1322817466cbSJens Wiklander 1323817466cbSJens Wiklander /* 1324817466cbSJens Wiklander * Baseline multiplication: X = A * B (HAC 14.12) 1325817466cbSJens Wiklander */ 1326817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_mul_mpi( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *B ) 1327817466cbSJens Wiklander { 1328817466cbSJens Wiklander int ret; 1329817466cbSJens Wiklander size_t i, j; 1330817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi TA, TB; 1331*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1332*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1333*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( B != NULL ); 1334817466cbSJens Wiklander 133598bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &TA ); mbedtls_mpi_init_mempool( &TB ); 1336817466cbSJens Wiklander 1337817466cbSJens Wiklander if( X == A ) { MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &TA, A ) ); A = &TA; } 1338817466cbSJens Wiklander if( X == B ) { MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &TB, B ) ); B = &TB; } 1339817466cbSJens Wiklander 1340817466cbSJens Wiklander for( i = A->n; i > 0; i-- ) 1341817466cbSJens Wiklander if( A->p[i - 1] != 0 ) 1342817466cbSJens Wiklander break; 1343817466cbSJens Wiklander 1344817466cbSJens Wiklander for( j = B->n; j > 0; j-- ) 1345817466cbSJens Wiklander if( B->p[j - 1] != 0 ) 1346817466cbSJens Wiklander break; 1347817466cbSJens Wiklander 1348817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, i + j ) ); 1349817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( X, 0 ) ); 1350817466cbSJens Wiklander 1351*3d3b0591SJens Wiklander for( ; j > 0; j-- ) 1352*3d3b0591SJens Wiklander mpi_mul_hlp( i, A->p, X->p + j - 1, B->p[j - 1] ); 1353817466cbSJens Wiklander 1354817466cbSJens Wiklander X->s = A->s * B->s; 1355817466cbSJens Wiklander 1356817466cbSJens Wiklander cleanup: 1357817466cbSJens Wiklander 1358817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &TB ); mbedtls_mpi_free( &TA ); 1359817466cbSJens Wiklander 1360817466cbSJens Wiklander return( ret ); 1361817466cbSJens Wiklander } 1362817466cbSJens Wiklander 1363817466cbSJens Wiklander /* 1364817466cbSJens Wiklander * Baseline multiplication: X = A * b 1365817466cbSJens Wiklander */ 1366817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_mul_int( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, mbedtls_mpi_uint b ) 1367817466cbSJens Wiklander { 1368817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi _B; 1369817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint p[1]; 1370*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1371*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1372817466cbSJens Wiklander 1373817466cbSJens Wiklander _B.s = 1; 1374817466cbSJens Wiklander _B.n = 1; 1375817466cbSJens Wiklander _B.p = p; 1376817466cbSJens Wiklander p[0] = b; 1377817466cbSJens Wiklander 1378817466cbSJens Wiklander return( mbedtls_mpi_mul_mpi( X, A, &_B ) ); 1379817466cbSJens Wiklander } 1380817466cbSJens Wiklander 1381817466cbSJens Wiklander /* 1382817466cbSJens Wiklander * Unsigned integer divide - double mbedtls_mpi_uint dividend, u1/u0, and 1383817466cbSJens Wiklander * mbedtls_mpi_uint divisor, d 1384817466cbSJens Wiklander */ 1385817466cbSJens Wiklander static mbedtls_mpi_uint mbedtls_int_div_int( mbedtls_mpi_uint u1, 1386817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint u0, mbedtls_mpi_uint d, mbedtls_mpi_uint *r ) 1387817466cbSJens Wiklander { 1388817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_HAVE_UDBL) 1389817466cbSJens Wiklander mbedtls_t_udbl dividend, quotient; 1390817466cbSJens Wiklander #else 1391817466cbSJens Wiklander const mbedtls_mpi_uint radix = (mbedtls_mpi_uint) 1 << biH; 1392817466cbSJens Wiklander const mbedtls_mpi_uint uint_halfword_mask = ( (mbedtls_mpi_uint) 1 << biH ) - 1; 1393817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint d0, d1, q0, q1, rAX, r0, quotient; 1394817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint u0_msw, u0_lsw; 1395817466cbSJens Wiklander size_t s; 1396817466cbSJens Wiklander #endif 1397817466cbSJens Wiklander 1398817466cbSJens Wiklander /* 1399817466cbSJens Wiklander * Check for overflow 1400817466cbSJens Wiklander */ 1401817466cbSJens Wiklander if( 0 == d || u1 >= d ) 1402817466cbSJens Wiklander { 1403817466cbSJens Wiklander if (r != NULL) *r = ~0; 1404817466cbSJens Wiklander 1405817466cbSJens Wiklander return ( ~0 ); 1406817466cbSJens Wiklander } 1407817466cbSJens Wiklander 1408817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_HAVE_UDBL) 1409817466cbSJens Wiklander dividend = (mbedtls_t_udbl) u1 << biL; 1410817466cbSJens Wiklander dividend |= (mbedtls_t_udbl) u0; 1411817466cbSJens Wiklander quotient = dividend / d; 1412817466cbSJens Wiklander if( quotient > ( (mbedtls_t_udbl) 1 << biL ) - 1 ) 1413817466cbSJens Wiklander quotient = ( (mbedtls_t_udbl) 1 << biL ) - 1; 1414817466cbSJens Wiklander 1415817466cbSJens Wiklander if( r != NULL ) 1416817466cbSJens Wiklander *r = (mbedtls_mpi_uint)( dividend - (quotient * d ) ); 1417817466cbSJens Wiklander 1418817466cbSJens Wiklander return (mbedtls_mpi_uint) quotient; 1419817466cbSJens Wiklander #else 1420817466cbSJens Wiklander 1421817466cbSJens Wiklander /* 1422817466cbSJens Wiklander * Algorithm D, Section 4.3.1 - The Art of Computer Programming 1423817466cbSJens Wiklander * Vol. 2 - Seminumerical Algorithms, Knuth 1424817466cbSJens Wiklander */ 1425817466cbSJens Wiklander 1426817466cbSJens Wiklander /* 1427817466cbSJens Wiklander * Normalize the divisor, d, and dividend, u0, u1 1428817466cbSJens Wiklander */ 1429817466cbSJens Wiklander s = mbedtls_clz( d ); 1430817466cbSJens Wiklander d = d << s; 1431817466cbSJens Wiklander 1432817466cbSJens Wiklander u1 = u1 << s; 1433817466cbSJens Wiklander u1 |= ( u0 >> ( biL - s ) ) & ( -(mbedtls_mpi_sint)s >> ( biL - 1 ) ); 1434817466cbSJens Wiklander u0 = u0 << s; 1435817466cbSJens Wiklander 1436817466cbSJens Wiklander d1 = d >> biH; 1437817466cbSJens Wiklander d0 = d & uint_halfword_mask; 1438817466cbSJens Wiklander 1439817466cbSJens Wiklander u0_msw = u0 >> biH; 1440817466cbSJens Wiklander u0_lsw = u0 & uint_halfword_mask; 1441817466cbSJens Wiklander 1442817466cbSJens Wiklander /* 1443817466cbSJens Wiklander * Find the first quotient and remainder 1444817466cbSJens Wiklander */ 1445817466cbSJens Wiklander q1 = u1 / d1; 1446817466cbSJens Wiklander r0 = u1 - d1 * q1; 1447817466cbSJens Wiklander 1448817466cbSJens Wiklander while( q1 >= radix || ( q1 * d0 > radix * r0 + u0_msw ) ) 1449817466cbSJens Wiklander { 1450817466cbSJens Wiklander q1 -= 1; 1451817466cbSJens Wiklander r0 += d1; 1452817466cbSJens Wiklander 1453817466cbSJens Wiklander if ( r0 >= radix ) break; 1454817466cbSJens Wiklander } 1455817466cbSJens Wiklander 1456817466cbSJens Wiklander rAX = ( u1 * radix ) + ( u0_msw - q1 * d ); 1457817466cbSJens Wiklander q0 = rAX / d1; 1458817466cbSJens Wiklander r0 = rAX - q0 * d1; 1459817466cbSJens Wiklander 1460817466cbSJens Wiklander while( q0 >= radix || ( q0 * d0 > radix * r0 + u0_lsw ) ) 1461817466cbSJens Wiklander { 1462817466cbSJens Wiklander q0 -= 1; 1463817466cbSJens Wiklander r0 += d1; 1464817466cbSJens Wiklander 1465817466cbSJens Wiklander if ( r0 >= radix ) break; 1466817466cbSJens Wiklander } 1467817466cbSJens Wiklander 1468817466cbSJens Wiklander if (r != NULL) 1469817466cbSJens Wiklander *r = ( rAX * radix + u0_lsw - q0 * d ) >> s; 1470817466cbSJens Wiklander 1471817466cbSJens Wiklander quotient = q1 * radix + q0; 1472817466cbSJens Wiklander 1473817466cbSJens Wiklander return quotient; 1474817466cbSJens Wiklander #endif 1475817466cbSJens Wiklander } 1476817466cbSJens Wiklander 1477817466cbSJens Wiklander /* 1478817466cbSJens Wiklander * Division by mbedtls_mpi: A = Q * B + R (HAC 14.20) 1479817466cbSJens Wiklander */ 1480*3d3b0591SJens Wiklander int mbedtls_mpi_div_mpi( mbedtls_mpi *Q, mbedtls_mpi *R, const mbedtls_mpi *A, 1481*3d3b0591SJens Wiklander const mbedtls_mpi *B ) 1482817466cbSJens Wiklander { 1483817466cbSJens Wiklander int ret; 1484817466cbSJens Wiklander size_t i, n, t, k; 1485817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi X, Y, Z, T1, T2; 1486*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1487*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( B != NULL ); 1488817466cbSJens Wiklander 1489817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( B, 0 ) == 0 ) 1490817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_DIVISION_BY_ZERO ); 1491817466cbSJens Wiklander 149298bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &X ); mbedtls_mpi_init_mempool( &Y ); 149398bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &Z ); mbedtls_mpi_init_mempool( &T1 ); 149498bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &T2 ); 1495817466cbSJens Wiklander 1496817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_abs( A, B ) < 0 ) 1497817466cbSJens Wiklander { 1498817466cbSJens Wiklander if( Q != NULL ) MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( Q, 0 ) ); 1499817466cbSJens Wiklander if( R != NULL ) MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( R, A ) ); 1500817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 1501817466cbSJens Wiklander } 1502817466cbSJens Wiklander 1503817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &X, A ) ); 1504817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &Y, B ) ); 1505817466cbSJens Wiklander X.s = Y.s = 1; 1506817466cbSJens Wiklander 1507817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( &Z, A->n + 2 ) ); 1508817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &Z, 0 ) ); 1509817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( &T1, 2 ) ); 1510817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( &T2, 3 ) ); 1511817466cbSJens Wiklander 1512817466cbSJens Wiklander k = mbedtls_mpi_bitlen( &Y ) % biL; 1513817466cbSJens Wiklander if( k < biL - 1 ) 1514817466cbSJens Wiklander { 1515817466cbSJens Wiklander k = biL - 1 - k; 1516817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_l( &X, k ) ); 1517817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_l( &Y, k ) ); 1518817466cbSJens Wiklander } 1519817466cbSJens Wiklander else k = 0; 1520817466cbSJens Wiklander 1521817466cbSJens Wiklander n = X.n - 1; 1522817466cbSJens Wiklander t = Y.n - 1; 1523817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_l( &Y, biL * ( n - t ) ) ); 1524817466cbSJens Wiklander 1525817466cbSJens Wiklander while( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &X, &Y ) >= 0 ) 1526817466cbSJens Wiklander { 1527817466cbSJens Wiklander Z.p[n - t]++; 1528817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &X, &X, &Y ) ); 1529817466cbSJens Wiklander } 1530817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &Y, biL * ( n - t ) ) ); 1531817466cbSJens Wiklander 1532817466cbSJens Wiklander for( i = n; i > t ; i-- ) 1533817466cbSJens Wiklander { 1534817466cbSJens Wiklander if( X.p[i] >= Y.p[t] ) 1535817466cbSJens Wiklander Z.p[i - t - 1] = ~0; 1536817466cbSJens Wiklander else 1537817466cbSJens Wiklander { 1538817466cbSJens Wiklander Z.p[i - t - 1] = mbedtls_int_div_int( X.p[i], X.p[i - 1], 1539817466cbSJens Wiklander Y.p[t], NULL); 1540817466cbSJens Wiklander } 1541817466cbSJens Wiklander 1542817466cbSJens Wiklander Z.p[i - t - 1]++; 1543817466cbSJens Wiklander do 1544817466cbSJens Wiklander { 1545817466cbSJens Wiklander Z.p[i - t - 1]--; 1546817466cbSJens Wiklander 1547817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &T1, 0 ) ); 1548817466cbSJens Wiklander T1.p[0] = ( t < 1 ) ? 0 : Y.p[t - 1]; 1549817466cbSJens Wiklander T1.p[1] = Y.p[t]; 1550817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mul_int( &T1, &T1, Z.p[i - t - 1] ) ); 1551817466cbSJens Wiklander 1552817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &T2, 0 ) ); 1553817466cbSJens Wiklander T2.p[0] = ( i < 2 ) ? 0 : X.p[i - 2]; 1554817466cbSJens Wiklander T2.p[1] = ( i < 1 ) ? 0 : X.p[i - 1]; 1555817466cbSJens Wiklander T2.p[2] = X.p[i]; 1556817466cbSJens Wiklander } 1557817466cbSJens Wiklander while( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &T1, &T2 ) > 0 ); 1558817466cbSJens Wiklander 1559817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mul_int( &T1, &Y, Z.p[i - t - 1] ) ); 1560817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_l( &T1, biL * ( i - t - 1 ) ) ); 1561817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &X, &X, &T1 ) ); 1562817466cbSJens Wiklander 1563817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( &X, 0 ) < 0 ) 1564817466cbSJens Wiklander { 1565817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &T1, &Y ) ); 1566817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_l( &T1, biL * ( i - t - 1 ) ) ); 1567817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_mpi( &X, &X, &T1 ) ); 1568817466cbSJens Wiklander Z.p[i - t - 1]--; 1569817466cbSJens Wiklander } 1570817466cbSJens Wiklander } 1571817466cbSJens Wiklander 1572817466cbSJens Wiklander if( Q != NULL ) 1573817466cbSJens Wiklander { 1574817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( Q, &Z ) ); 1575817466cbSJens Wiklander Q->s = A->s * B->s; 1576817466cbSJens Wiklander } 1577817466cbSJens Wiklander 1578817466cbSJens Wiklander if( R != NULL ) 1579817466cbSJens Wiklander { 1580817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &X, k ) ); 1581817466cbSJens Wiklander X.s = A->s; 1582817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( R, &X ) ); 1583817466cbSJens Wiklander 1584817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( R, 0 ) == 0 ) 1585817466cbSJens Wiklander R->s = 1; 1586817466cbSJens Wiklander } 1587817466cbSJens Wiklander 1588817466cbSJens Wiklander cleanup: 1589817466cbSJens Wiklander 1590817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &X ); mbedtls_mpi_free( &Y ); mbedtls_mpi_free( &Z ); 1591817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &T1 ); mbedtls_mpi_free( &T2 ); 1592817466cbSJens Wiklander 1593817466cbSJens Wiklander return( ret ); 1594817466cbSJens Wiklander } 1595817466cbSJens Wiklander 1596817466cbSJens Wiklander /* 1597817466cbSJens Wiklander * Division by int: A = Q * b + R 1598817466cbSJens Wiklander */ 1599*3d3b0591SJens Wiklander int mbedtls_mpi_div_int( mbedtls_mpi *Q, mbedtls_mpi *R, 1600*3d3b0591SJens Wiklander const mbedtls_mpi *A, 1601*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_mpi_sint b ) 1602817466cbSJens Wiklander { 1603817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi _B; 1604817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint p[1]; 1605*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1606817466cbSJens Wiklander 1607817466cbSJens Wiklander p[0] = ( b < 0 ) ? -b : b; 1608817466cbSJens Wiklander _B.s = ( b < 0 ) ? -1 : 1; 1609817466cbSJens Wiklander _B.n = 1; 1610817466cbSJens Wiklander _B.p = p; 1611817466cbSJens Wiklander 1612817466cbSJens Wiklander return( mbedtls_mpi_div_mpi( Q, R, A, &_B ) ); 1613817466cbSJens Wiklander } 1614817466cbSJens Wiklander 1615817466cbSJens Wiklander /* 1616817466cbSJens Wiklander * Modulo: R = A mod B 1617817466cbSJens Wiklander */ 1618817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_mod_mpi( mbedtls_mpi *R, const mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *B ) 1619817466cbSJens Wiklander { 1620817466cbSJens Wiklander int ret; 1621*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( R != NULL ); 1622*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1623*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( B != NULL ); 1624817466cbSJens Wiklander 1625817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( B, 0 ) < 0 ) 1626817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_NEGATIVE_VALUE ); 1627817466cbSJens Wiklander 1628817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_div_mpi( NULL, R, A, B ) ); 1629817466cbSJens Wiklander 1630817466cbSJens Wiklander while( mbedtls_mpi_cmp_int( R, 0 ) < 0 ) 1631817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_mpi( R, R, B ) ); 1632817466cbSJens Wiklander 1633817466cbSJens Wiklander while( mbedtls_mpi_cmp_mpi( R, B ) >= 0 ) 1634817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( R, R, B ) ); 1635817466cbSJens Wiklander 1636817466cbSJens Wiklander cleanup: 1637817466cbSJens Wiklander 1638817466cbSJens Wiklander return( ret ); 1639817466cbSJens Wiklander } 1640817466cbSJens Wiklander 1641817466cbSJens Wiklander /* 1642817466cbSJens Wiklander * Modulo: r = A mod b 1643817466cbSJens Wiklander */ 1644817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_mod_int( mbedtls_mpi_uint *r, const mbedtls_mpi *A, mbedtls_mpi_sint b ) 1645817466cbSJens Wiklander { 1646817466cbSJens Wiklander size_t i; 1647817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint x, y, z; 1648*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( r != NULL ); 1649*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1650817466cbSJens Wiklander 1651817466cbSJens Wiklander if( b == 0 ) 1652817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_DIVISION_BY_ZERO ); 1653817466cbSJens Wiklander 1654817466cbSJens Wiklander if( b < 0 ) 1655817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_NEGATIVE_VALUE ); 1656817466cbSJens Wiklander 1657817466cbSJens Wiklander /* 1658817466cbSJens Wiklander * handle trivial cases 1659817466cbSJens Wiklander */ 1660817466cbSJens Wiklander if( b == 1 ) 1661817466cbSJens Wiklander { 1662817466cbSJens Wiklander *r = 0; 1663817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 1664817466cbSJens Wiklander } 1665817466cbSJens Wiklander 1666817466cbSJens Wiklander if( b == 2 ) 1667817466cbSJens Wiklander { 1668817466cbSJens Wiklander *r = A->p[0] & 1; 1669817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 1670817466cbSJens Wiklander } 1671817466cbSJens Wiklander 1672817466cbSJens Wiklander /* 1673817466cbSJens Wiklander * general case 1674817466cbSJens Wiklander */ 1675817466cbSJens Wiklander for( i = A->n, y = 0; i > 0; i-- ) 1676817466cbSJens Wiklander { 1677817466cbSJens Wiklander x = A->p[i - 1]; 1678817466cbSJens Wiklander y = ( y << biH ) | ( x >> biH ); 1679817466cbSJens Wiklander z = y / b; 1680817466cbSJens Wiklander y -= z * b; 1681817466cbSJens Wiklander 1682817466cbSJens Wiklander x <<= biH; 1683817466cbSJens Wiklander y = ( y << biH ) | ( x >> biH ); 1684817466cbSJens Wiklander z = y / b; 1685817466cbSJens Wiklander y -= z * b; 1686817466cbSJens Wiklander } 1687817466cbSJens Wiklander 1688817466cbSJens Wiklander /* 1689817466cbSJens Wiklander * If A is negative, then the current y represents a negative value. 1690817466cbSJens Wiklander * Flipping it to the positive side. 1691817466cbSJens Wiklander */ 1692817466cbSJens Wiklander if( A->s < 0 && y != 0 ) 1693817466cbSJens Wiklander y = b - y; 1694817466cbSJens Wiklander 1695817466cbSJens Wiklander *r = y; 1696817466cbSJens Wiklander 1697817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 1698817466cbSJens Wiklander } 1699817466cbSJens Wiklander 1700817466cbSJens Wiklander /* 1701817466cbSJens Wiklander * Fast Montgomery initialization (thanks to Tom St Denis) 1702817466cbSJens Wiklander */ 170362f21181SJens Wiklander void mbedtls_mpi_montg_init( mbedtls_mpi_uint *mm, const mbedtls_mpi *N ) 1704817466cbSJens Wiklander { 1705817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint x, m0 = N->p[0]; 1706817466cbSJens Wiklander unsigned int i; 1707817466cbSJens Wiklander 1708817466cbSJens Wiklander x = m0; 1709817466cbSJens Wiklander x += ( ( m0 + 2 ) & 4 ) << 1; 1710817466cbSJens Wiklander 1711817466cbSJens Wiklander for( i = biL; i >= 8; i /= 2 ) 1712817466cbSJens Wiklander x *= ( 2 - ( m0 * x ) ); 1713817466cbSJens Wiklander 1714817466cbSJens Wiklander *mm = ~x + 1; 1715817466cbSJens Wiklander } 1716817466cbSJens Wiklander 1717817466cbSJens Wiklander /* 1718817466cbSJens Wiklander * Montgomery multiplication: A = A * B * R^-1 mod N (HAC 14.36) 1719817466cbSJens Wiklander */ 172062f21181SJens Wiklander int mbedtls_mpi_montmul( mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *B, 172162f21181SJens Wiklander const mbedtls_mpi *N, mbedtls_mpi_uint mm, 1722817466cbSJens Wiklander const mbedtls_mpi *T ) 1723817466cbSJens Wiklander { 1724817466cbSJens Wiklander size_t i, n, m; 1725817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint u0, u1, *d; 1726817466cbSJens Wiklander 1727817466cbSJens Wiklander if( T->n < N->n + 1 || T->p == NULL ) 1728817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 1729817466cbSJens Wiklander 1730817466cbSJens Wiklander memset( T->p, 0, T->n * ciL ); 1731817466cbSJens Wiklander 1732817466cbSJens Wiklander d = T->p; 1733817466cbSJens Wiklander n = N->n; 1734817466cbSJens Wiklander m = ( B->n < n ) ? B->n : n; 1735817466cbSJens Wiklander 1736817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < n; i++ ) 1737817466cbSJens Wiklander { 1738817466cbSJens Wiklander /* 1739817466cbSJens Wiklander * T = (T + u0*B + u1*N) / 2^biL 1740817466cbSJens Wiklander */ 1741817466cbSJens Wiklander u0 = A->p[i]; 1742817466cbSJens Wiklander u1 = ( d[0] + u0 * B->p[0] ) * mm; 1743817466cbSJens Wiklander 1744817466cbSJens Wiklander mpi_mul_hlp( m, B->p, d, u0 ); 1745817466cbSJens Wiklander mpi_mul_hlp( n, N->p, d, u1 ); 1746817466cbSJens Wiklander 1747817466cbSJens Wiklander *d++ = u0; d[n + 1] = 0; 1748817466cbSJens Wiklander } 1749817466cbSJens Wiklander 1750817466cbSJens Wiklander memcpy( A->p, d, ( n + 1 ) * ciL ); 1751817466cbSJens Wiklander 1752817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_abs( A, N ) >= 0 ) 1753817466cbSJens Wiklander mpi_sub_hlp( n, N->p, A->p ); 1754817466cbSJens Wiklander else 1755817466cbSJens Wiklander /* prevent timing attacks */ 1756817466cbSJens Wiklander mpi_sub_hlp( n, A->p, T->p ); 1757817466cbSJens Wiklander 1758817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 1759817466cbSJens Wiklander } 1760817466cbSJens Wiklander 1761817466cbSJens Wiklander /* 1762817466cbSJens Wiklander * Montgomery reduction: A = A * R^-1 mod N 1763817466cbSJens Wiklander */ 176462f21181SJens Wiklander int mbedtls_mpi_montred( mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *N, 176562f21181SJens Wiklander mbedtls_mpi_uint mm, const mbedtls_mpi *T ) 1766817466cbSJens Wiklander { 1767817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint z = 1; 1768817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi U; 1769817466cbSJens Wiklander 1770817466cbSJens Wiklander U.n = U.s = (int) z; 1771817466cbSJens Wiklander U.p = &z; 1772817466cbSJens Wiklander 177362f21181SJens Wiklander return( mbedtls_mpi_montmul( A, &U, N, mm, T ) ); 1774817466cbSJens Wiklander } 1775817466cbSJens Wiklander 1776817466cbSJens Wiklander /* 1777817466cbSJens Wiklander * Sliding-window exponentiation: X = A^E mod N (HAC 14.85) 1778817466cbSJens Wiklander */ 1779*3d3b0591SJens Wiklander int mbedtls_mpi_exp_mod( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, 1780*3d3b0591SJens Wiklander const mbedtls_mpi *E, const mbedtls_mpi *N, 1781*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_mpi *_RR ) 1782817466cbSJens Wiklander { 1783817466cbSJens Wiklander int ret; 1784817466cbSJens Wiklander size_t wbits, wsize, one = 1; 1785817466cbSJens Wiklander size_t i, j, nblimbs; 1786817466cbSJens Wiklander size_t bufsize, nbits; 1787817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint ei, mm, state; 1788817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi RR, T, W[ 2 << MBEDTLS_MPI_WINDOW_SIZE ], Apos; 1789817466cbSJens Wiklander int neg; 1790817466cbSJens Wiklander 1791*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 1792*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 1793*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( E != NULL ); 1794*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( N != NULL ); 1795*3d3b0591SJens Wiklander 1796*3d3b0591SJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( N, 0 ) <= 0 || ( N->p[0] & 1 ) == 0 ) 1797817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 1798817466cbSJens Wiklander 1799817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( E, 0 ) < 0 ) 1800817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 1801817466cbSJens Wiklander 1802817466cbSJens Wiklander /* 1803817466cbSJens Wiklander * Init temps and window size 1804817466cbSJens Wiklander */ 180562f21181SJens Wiklander mbedtls_mpi_montg_init( &mm, N ); 180698bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &RR ); mbedtls_mpi_init_mempool( &T ); 180798bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &Apos ); 1808817466cbSJens Wiklander memset( W, 0, sizeof( W ) ); 1809817466cbSJens Wiklander 1810817466cbSJens Wiklander i = mbedtls_mpi_bitlen( E ); 1811817466cbSJens Wiklander 1812817466cbSJens Wiklander wsize = ( i > 671 ) ? 6 : ( i > 239 ) ? 5 : 1813817466cbSJens Wiklander ( i > 79 ) ? 4 : ( i > 23 ) ? 3 : 1; 1814817466cbSJens Wiklander 1815817466cbSJens Wiklander if( wsize > MBEDTLS_MPI_WINDOW_SIZE ) 1816817466cbSJens Wiklander wsize = MBEDTLS_MPI_WINDOW_SIZE; 1817817466cbSJens Wiklander 1818817466cbSJens Wiklander j = N->n + 1; 1819817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( X, j ) ); 1820817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( &W[1], j ) ); 1821817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( &T, j * 2 ) ); 1822817466cbSJens Wiklander 1823817466cbSJens Wiklander /* 1824817466cbSJens Wiklander * Compensate for negative A (and correct at the end) 1825817466cbSJens Wiklander */ 1826817466cbSJens Wiklander neg = ( A->s == -1 ); 1827817466cbSJens Wiklander if( neg ) 1828817466cbSJens Wiklander { 1829817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &Apos, A ) ); 1830817466cbSJens Wiklander Apos.s = 1; 1831817466cbSJens Wiklander A = &Apos; 1832817466cbSJens Wiklander } 1833817466cbSJens Wiklander 1834817466cbSJens Wiklander /* 1835817466cbSJens Wiklander * If 1st call, pre-compute R^2 mod N 1836817466cbSJens Wiklander */ 1837817466cbSJens Wiklander if( _RR == NULL || _RR->p == NULL ) 1838817466cbSJens Wiklander { 1839817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &RR, 1 ) ); 1840817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_l( &RR, N->n * 2 * biL ) ); 1841817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_mpi( &RR, &RR, N ) ); 1842817466cbSJens Wiklander 1843817466cbSJens Wiklander if( _RR != NULL ) 1844817466cbSJens Wiklander memcpy( _RR, &RR, sizeof( mbedtls_mpi ) ); 1845817466cbSJens Wiklander } 1846817466cbSJens Wiklander else 1847817466cbSJens Wiklander memcpy( &RR, _RR, sizeof( mbedtls_mpi ) ); 1848817466cbSJens Wiklander 1849817466cbSJens Wiklander /* 1850817466cbSJens Wiklander * W[1] = A * R^2 * R^-1 mod N = A * R mod N 1851817466cbSJens Wiklander */ 1852817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( A, N ) >= 0 ) 1853817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_mpi( &W[1], A, N ) ); 1854817466cbSJens Wiklander else 1855817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &W[1], A ) ); 1856817466cbSJens Wiklander 185762f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montmul( &W[1], &RR, N, mm, &T ) ); 1858817466cbSJens Wiklander 1859817466cbSJens Wiklander /* 1860817466cbSJens Wiklander * X = R^2 * R^-1 mod N = R mod N 1861817466cbSJens Wiklander */ 1862817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( X, &RR ) ); 186362f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montred( X, N, mm, &T ) ); 1864817466cbSJens Wiklander 1865817466cbSJens Wiklander if( wsize > 1 ) 1866817466cbSJens Wiklander { 1867817466cbSJens Wiklander /* 1868817466cbSJens Wiklander * W[1 << (wsize - 1)] = W[1] ^ (wsize - 1) 1869817466cbSJens Wiklander */ 1870817466cbSJens Wiklander j = one << ( wsize - 1 ); 1871817466cbSJens Wiklander 1872817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( &W[j], N->n + 1 ) ); 1873817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &W[j], &W[1] ) ); 1874817466cbSJens Wiklander 1875817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < wsize - 1; i++ ) 187662f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montmul( &W[j], &W[j], N, mm, &T ) ); 1877817466cbSJens Wiklander 1878817466cbSJens Wiklander /* 1879817466cbSJens Wiklander * W[i] = W[i - 1] * W[1] 1880817466cbSJens Wiklander */ 1881817466cbSJens Wiklander for( i = j + 1; i < ( one << wsize ); i++ ) 1882817466cbSJens Wiklander { 1883817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_grow( &W[i], N->n + 1 ) ); 1884817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &W[i], &W[i - 1] ) ); 1885817466cbSJens Wiklander 188662f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montmul( &W[i], &W[1], N, mm, &T ) ); 1887817466cbSJens Wiklander } 1888817466cbSJens Wiklander } 1889817466cbSJens Wiklander 1890817466cbSJens Wiklander nblimbs = E->n; 1891817466cbSJens Wiklander bufsize = 0; 1892817466cbSJens Wiklander nbits = 0; 1893817466cbSJens Wiklander wbits = 0; 1894817466cbSJens Wiklander state = 0; 1895817466cbSJens Wiklander 1896817466cbSJens Wiklander while( 1 ) 1897817466cbSJens Wiklander { 1898817466cbSJens Wiklander if( bufsize == 0 ) 1899817466cbSJens Wiklander { 1900817466cbSJens Wiklander if( nblimbs == 0 ) 1901817466cbSJens Wiklander break; 1902817466cbSJens Wiklander 1903817466cbSJens Wiklander nblimbs--; 1904817466cbSJens Wiklander 1905817466cbSJens Wiklander bufsize = sizeof( mbedtls_mpi_uint ) << 3; 1906817466cbSJens Wiklander } 1907817466cbSJens Wiklander 1908817466cbSJens Wiklander bufsize--; 1909817466cbSJens Wiklander 1910817466cbSJens Wiklander ei = (E->p[nblimbs] >> bufsize) & 1; 1911817466cbSJens Wiklander 1912817466cbSJens Wiklander /* 1913817466cbSJens Wiklander * skip leading 0s 1914817466cbSJens Wiklander */ 1915817466cbSJens Wiklander if( ei == 0 && state == 0 ) 1916817466cbSJens Wiklander continue; 1917817466cbSJens Wiklander 1918817466cbSJens Wiklander if( ei == 0 && state == 1 ) 1919817466cbSJens Wiklander { 1920817466cbSJens Wiklander /* 1921817466cbSJens Wiklander * out of window, square X 1922817466cbSJens Wiklander */ 192362f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montmul( X, X, N, mm, &T ) ); 1924817466cbSJens Wiklander continue; 1925817466cbSJens Wiklander } 1926817466cbSJens Wiklander 1927817466cbSJens Wiklander /* 1928817466cbSJens Wiklander * add ei to current window 1929817466cbSJens Wiklander */ 1930817466cbSJens Wiklander state = 2; 1931817466cbSJens Wiklander 1932817466cbSJens Wiklander nbits++; 1933817466cbSJens Wiklander wbits |= ( ei << ( wsize - nbits ) ); 1934817466cbSJens Wiklander 1935817466cbSJens Wiklander if( nbits == wsize ) 1936817466cbSJens Wiklander { 1937817466cbSJens Wiklander /* 1938817466cbSJens Wiklander * X = X^wsize R^-1 mod N 1939817466cbSJens Wiklander */ 1940817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < wsize; i++ ) 194162f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montmul( X, X, N, mm, &T ) ); 1942817466cbSJens Wiklander 1943817466cbSJens Wiklander /* 1944817466cbSJens Wiklander * X = X * W[wbits] R^-1 mod N 1945817466cbSJens Wiklander */ 194662f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montmul( X, &W[wbits], N, mm, &T ) ); 1947817466cbSJens Wiklander 1948817466cbSJens Wiklander state--; 1949817466cbSJens Wiklander nbits = 0; 1950817466cbSJens Wiklander wbits = 0; 1951817466cbSJens Wiklander } 1952817466cbSJens Wiklander } 1953817466cbSJens Wiklander 1954817466cbSJens Wiklander /* 1955817466cbSJens Wiklander * process the remaining bits 1956817466cbSJens Wiklander */ 1957817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < nbits; i++ ) 1958817466cbSJens Wiklander { 195962f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montmul( X, X, N, mm, &T ) ); 1960817466cbSJens Wiklander 1961817466cbSJens Wiklander wbits <<= 1; 1962817466cbSJens Wiklander 1963817466cbSJens Wiklander if( ( wbits & ( one << wsize ) ) != 0 ) 196462f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montmul( X, &W[1], N, mm, &T ) ); 1965817466cbSJens Wiklander } 1966817466cbSJens Wiklander 1967817466cbSJens Wiklander /* 1968817466cbSJens Wiklander * X = A^E * R * R^-1 mod N = A^E mod N 1969817466cbSJens Wiklander */ 197062f21181SJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_montred( X, N, mm, &T ) ); 1971817466cbSJens Wiklander 1972817466cbSJens Wiklander if( neg && E->n != 0 && ( E->p[0] & 1 ) != 0 ) 1973817466cbSJens Wiklander { 1974817466cbSJens Wiklander X->s = -1; 1975817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_mpi( X, N, X ) ); 1976817466cbSJens Wiklander } 1977817466cbSJens Wiklander 1978817466cbSJens Wiklander cleanup: 1979817466cbSJens Wiklander 1980817466cbSJens Wiklander for( i = ( one << ( wsize - 1 ) ); i < ( one << wsize ); i++ ) 1981817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &W[i] ); 1982817466cbSJens Wiklander 1983817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &W[1] ); mbedtls_mpi_free( &T ); mbedtls_mpi_free( &Apos ); 1984817466cbSJens Wiklander 1985817466cbSJens Wiklander if( _RR == NULL || _RR->p == NULL ) 1986817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &RR ); 1987817466cbSJens Wiklander 1988817466cbSJens Wiklander return( ret ); 1989817466cbSJens Wiklander } 1990817466cbSJens Wiklander 1991817466cbSJens Wiklander /* 1992817466cbSJens Wiklander * Greatest common divisor: G = gcd(A, B) (HAC 14.54) 1993817466cbSJens Wiklander */ 1994817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_gcd( mbedtls_mpi *G, const mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *B ) 1995817466cbSJens Wiklander { 1996817466cbSJens Wiklander int ret; 1997817466cbSJens Wiklander size_t lz, lzt; 1998817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi TG, TA, TB; 1999817466cbSJens Wiklander 2000*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( G != NULL ); 2001*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 2002*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( B != NULL ); 2003*3d3b0591SJens Wiklander 200498bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &TG ); mbedtls_mpi_init_mempool( &TA ); 200598bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &TB ); 2006817466cbSJens Wiklander 2007817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &TA, A ) ); 2008817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &TB, B ) ); 2009817466cbSJens Wiklander 2010817466cbSJens Wiklander lz = mbedtls_mpi_lsb( &TA ); 2011817466cbSJens Wiklander lzt = mbedtls_mpi_lsb( &TB ); 2012817466cbSJens Wiklander 2013817466cbSJens Wiklander if( lzt < lz ) 2014817466cbSJens Wiklander lz = lzt; 2015817466cbSJens Wiklander 2016817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &TA, lz ) ); 2017817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &TB, lz ) ); 2018817466cbSJens Wiklander 2019817466cbSJens Wiklander TA.s = TB.s = 1; 2020817466cbSJens Wiklander 2021817466cbSJens Wiklander while( mbedtls_mpi_cmp_int( &TA, 0 ) != 0 ) 2022817466cbSJens Wiklander { 2023817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &TA, mbedtls_mpi_lsb( &TA ) ) ); 2024817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &TB, mbedtls_mpi_lsb( &TB ) ) ); 2025817466cbSJens Wiklander 2026817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &TA, &TB ) >= 0 ) 2027817466cbSJens Wiklander { 2028817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_abs( &TA, &TA, &TB ) ); 2029817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &TA, 1 ) ); 2030817466cbSJens Wiklander } 2031817466cbSJens Wiklander else 2032817466cbSJens Wiklander { 2033817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_abs( &TB, &TB, &TA ) ); 2034817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &TB, 1 ) ); 2035817466cbSJens Wiklander } 2036817466cbSJens Wiklander } 2037817466cbSJens Wiklander 2038817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_l( &TB, lz ) ); 2039817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( G, &TB ) ); 2040817466cbSJens Wiklander 2041817466cbSJens Wiklander cleanup: 2042817466cbSJens Wiklander 2043817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &TG ); mbedtls_mpi_free( &TA ); mbedtls_mpi_free( &TB ); 2044817466cbSJens Wiklander 2045817466cbSJens Wiklander return( ret ); 2046817466cbSJens Wiklander } 2047817466cbSJens Wiklander 2048817466cbSJens Wiklander /* 2049817466cbSJens Wiklander * Fill X with size bytes of random. 2050817466cbSJens Wiklander * 2051817466cbSJens Wiklander * Use a temporary bytes representation to make sure the result is the same 2052817466cbSJens Wiklander * regardless of the platform endianness (useful when f_rng is actually 2053817466cbSJens Wiklander * deterministic, eg for tests). 2054817466cbSJens Wiklander */ 2055817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_fill_random( mbedtls_mpi *X, size_t size, 2056817466cbSJens Wiklander int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t), 2057817466cbSJens Wiklander void *p_rng ) 2058817466cbSJens Wiklander { 2059817466cbSJens Wiklander int ret; 2060817466cbSJens Wiklander unsigned char buf[MBEDTLS_MPI_MAX_SIZE]; 2061*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 2062*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( f_rng != NULL ); 2063817466cbSJens Wiklander 2064817466cbSJens Wiklander if( size > MBEDTLS_MPI_MAX_SIZE ) 2065817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 2066817466cbSJens Wiklander 2067817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( f_rng( p_rng, buf, size ) ); 2068817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_read_binary( X, buf, size ) ); 2069817466cbSJens Wiklander 2070817466cbSJens Wiklander cleanup: 2071*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_platform_zeroize( buf, sizeof( buf ) ); 2072817466cbSJens Wiklander return( ret ); 2073817466cbSJens Wiklander } 2074817466cbSJens Wiklander 2075817466cbSJens Wiklander /* 2076817466cbSJens Wiklander * Modular inverse: X = A^-1 mod N (HAC 14.61 / 14.64) 2077817466cbSJens Wiklander */ 2078817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_inv_mod( mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, const mbedtls_mpi *N ) 2079817466cbSJens Wiklander { 2080817466cbSJens Wiklander int ret; 2081817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi G, TA, TU, U1, U2, TB, TV, V1, V2; 2082*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 2083*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( A != NULL ); 2084*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( N != NULL ); 2085817466cbSJens Wiklander 2086817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( N, 1 ) <= 0 ) 2087817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 2088817466cbSJens Wiklander 208998bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &TA ); mbedtls_mpi_init_mempool( &TU ); 209098bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &U1 ); mbedtls_mpi_init_mempool( &U2 ); 209198bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &G ); mbedtls_mpi_init_mempool( &TB ); 209298bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &TV ); mbedtls_mpi_init_mempool( &V1 ); 209398bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &V2 ); 2094817466cbSJens Wiklander 2095817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_gcd( &G, A, N ) ); 2096817466cbSJens Wiklander 2097817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( &G, 1 ) != 0 ) 2098817466cbSJens Wiklander { 2099817466cbSJens Wiklander ret = MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE; 2100817466cbSJens Wiklander goto cleanup; 2101817466cbSJens Wiklander } 2102817466cbSJens Wiklander 2103817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_mpi( &TA, A, N ) ); 2104817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &TU, &TA ) ); 2105817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &TB, N ) ); 2106817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &TV, N ) ); 2107817466cbSJens Wiklander 2108817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &U1, 1 ) ); 2109817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &U2, 0 ) ); 2110817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &V1, 0 ) ); 2111817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &V2, 1 ) ); 2112817466cbSJens Wiklander 2113817466cbSJens Wiklander do 2114817466cbSJens Wiklander { 2115817466cbSJens Wiklander while( ( TU.p[0] & 1 ) == 0 ) 2116817466cbSJens Wiklander { 2117817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &TU, 1 ) ); 2118817466cbSJens Wiklander 2119817466cbSJens Wiklander if( ( U1.p[0] & 1 ) != 0 || ( U2.p[0] & 1 ) != 0 ) 2120817466cbSJens Wiklander { 2121817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_mpi( &U1, &U1, &TB ) ); 2122817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &U2, &U2, &TA ) ); 2123817466cbSJens Wiklander } 2124817466cbSJens Wiklander 2125817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &U1, 1 ) ); 2126817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &U2, 1 ) ); 2127817466cbSJens Wiklander } 2128817466cbSJens Wiklander 2129817466cbSJens Wiklander while( ( TV.p[0] & 1 ) == 0 ) 2130817466cbSJens Wiklander { 2131817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &TV, 1 ) ); 2132817466cbSJens Wiklander 2133817466cbSJens Wiklander if( ( V1.p[0] & 1 ) != 0 || ( V2.p[0] & 1 ) != 0 ) 2134817466cbSJens Wiklander { 2135817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_mpi( &V1, &V1, &TB ) ); 2136817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &V2, &V2, &TA ) ); 2137817466cbSJens Wiklander } 2138817466cbSJens Wiklander 2139817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &V1, 1 ) ); 2140817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &V2, 1 ) ); 2141817466cbSJens Wiklander } 2142817466cbSJens Wiklander 2143817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &TU, &TV ) >= 0 ) 2144817466cbSJens Wiklander { 2145817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &TU, &TU, &TV ) ); 2146817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &U1, &U1, &V1 ) ); 2147817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &U2, &U2, &V2 ) ); 2148817466cbSJens Wiklander } 2149817466cbSJens Wiklander else 2150817466cbSJens Wiklander { 2151817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &TV, &TV, &TU ) ); 2152817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &V1, &V1, &U1 ) ); 2153817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &V2, &V2, &U2 ) ); 2154817466cbSJens Wiklander } 2155817466cbSJens Wiklander } 2156817466cbSJens Wiklander while( mbedtls_mpi_cmp_int( &TU, 0 ) != 0 ); 2157817466cbSJens Wiklander 2158817466cbSJens Wiklander while( mbedtls_mpi_cmp_int( &V1, 0 ) < 0 ) 2159817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_mpi( &V1, &V1, N ) ); 2160817466cbSJens Wiklander 2161817466cbSJens Wiklander while( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &V1, N ) >= 0 ) 2162817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_mpi( &V1, &V1, N ) ); 2163817466cbSJens Wiklander 2164817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( X, &V1 ) ); 2165817466cbSJens Wiklander 2166817466cbSJens Wiklander cleanup: 2167817466cbSJens Wiklander 2168817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &TA ); mbedtls_mpi_free( &TU ); mbedtls_mpi_free( &U1 ); mbedtls_mpi_free( &U2 ); 2169817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &G ); mbedtls_mpi_free( &TB ); mbedtls_mpi_free( &TV ); 2170817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &V1 ); mbedtls_mpi_free( &V2 ); 2171817466cbSJens Wiklander 2172817466cbSJens Wiklander return( ret ); 2173817466cbSJens Wiklander } 2174817466cbSJens Wiklander 2175817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_GENPRIME) 2176817466cbSJens Wiklander 2177817466cbSJens Wiklander static const int small_prime[] = 2178817466cbSJens Wiklander { 2179817466cbSJens Wiklander 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 2180817466cbSJens Wiklander 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 2181817466cbSJens Wiklander 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 2182817466cbSJens Wiklander 101, 103, 107, 109, 113, 127, 131, 137, 2183817466cbSJens Wiklander 139, 149, 151, 157, 163, 167, 173, 179, 2184817466cbSJens Wiklander 181, 191, 193, 197, 199, 211, 223, 227, 2185817466cbSJens Wiklander 229, 233, 239, 241, 251, 257, 263, 269, 2186817466cbSJens Wiklander 271, 277, 281, 283, 293, 307, 311, 313, 2187817466cbSJens Wiklander 317, 331, 337, 347, 349, 353, 359, 367, 2188817466cbSJens Wiklander 373, 379, 383, 389, 397, 401, 409, 419, 2189817466cbSJens Wiklander 421, 431, 433, 439, 443, 449, 457, 461, 2190817466cbSJens Wiklander 463, 467, 479, 487, 491, 499, 503, 509, 2191817466cbSJens Wiklander 521, 523, 541, 547, 557, 563, 569, 571, 2192817466cbSJens Wiklander 577, 587, 593, 599, 601, 607, 613, 617, 2193817466cbSJens Wiklander 619, 631, 641, 643, 647, 653, 659, 661, 2194817466cbSJens Wiklander 673, 677, 683, 691, 701, 709, 719, 727, 2195817466cbSJens Wiklander 733, 739, 743, 751, 757, 761, 769, 773, 2196817466cbSJens Wiklander 787, 797, 809, 811, 821, 823, 827, 829, 2197817466cbSJens Wiklander 839, 853, 857, 859, 863, 877, 881, 883, 2198817466cbSJens Wiklander 887, 907, 911, 919, 929, 937, 941, 947, 2199817466cbSJens Wiklander 953, 967, 971, 977, 983, 991, 997, -103 2200817466cbSJens Wiklander }; 2201817466cbSJens Wiklander 2202817466cbSJens Wiklander /* 2203817466cbSJens Wiklander * Small divisors test (X must be positive) 2204817466cbSJens Wiklander * 2205817466cbSJens Wiklander * Return values: 2206817466cbSJens Wiklander * 0: no small factor (possible prime, more tests needed) 2207817466cbSJens Wiklander * 1: certain prime 2208817466cbSJens Wiklander * MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE: certain non-prime 2209817466cbSJens Wiklander * other negative: error 2210817466cbSJens Wiklander */ 2211817466cbSJens Wiklander static int mpi_check_small_factors( const mbedtls_mpi *X ) 2212817466cbSJens Wiklander { 2213817466cbSJens Wiklander int ret = 0; 2214817466cbSJens Wiklander size_t i; 2215817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint r; 2216817466cbSJens Wiklander 2217817466cbSJens Wiklander if( ( X->p[0] & 1 ) == 0 ) 2218817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE ); 2219817466cbSJens Wiklander 2220817466cbSJens Wiklander for( i = 0; small_prime[i] > 0; i++ ) 2221817466cbSJens Wiklander { 2222817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( X, small_prime[i] ) <= 0 ) 2223817466cbSJens Wiklander return( 1 ); 2224817466cbSJens Wiklander 2225817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_int( &r, X, small_prime[i] ) ); 2226817466cbSJens Wiklander 2227817466cbSJens Wiklander if( r == 0 ) 2228817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE ); 2229817466cbSJens Wiklander } 2230817466cbSJens Wiklander 2231817466cbSJens Wiklander cleanup: 2232817466cbSJens Wiklander return( ret ); 2233817466cbSJens Wiklander } 2234817466cbSJens Wiklander 2235817466cbSJens Wiklander /* 2236817466cbSJens Wiklander * Miller-Rabin pseudo-primality test (HAC 4.24) 2237817466cbSJens Wiklander */ 2238*3d3b0591SJens Wiklander static int mpi_miller_rabin( const mbedtls_mpi *X, size_t rounds, 2239817466cbSJens Wiklander int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t), 2240817466cbSJens Wiklander void *p_rng ) 2241817466cbSJens Wiklander { 2242817466cbSJens Wiklander int ret, count; 2243*3d3b0591SJens Wiklander size_t i, j, k, s; 2244817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi W, R, T, A, RR; 2245817466cbSJens Wiklander 2246*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 2247*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( f_rng != NULL ); 2248*3d3b0591SJens Wiklander 224998bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &W ); mbedtls_mpi_init_mempool( &R ); 225098bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &T ); mbedtls_mpi_init_mempool( &A ); 225198bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &RR ); 2252817466cbSJens Wiklander 2253817466cbSJens Wiklander /* 2254817466cbSJens Wiklander * W = |X| - 1 2255817466cbSJens Wiklander * R = W >> lsb( W ) 2256817466cbSJens Wiklander */ 2257817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_sub_int( &W, X, 1 ) ); 2258817466cbSJens Wiklander s = mbedtls_mpi_lsb( &W ); 2259817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &R, &W ) ); 2260817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &R, s ) ); 2261817466cbSJens Wiklander 2262817466cbSJens Wiklander i = mbedtls_mpi_bitlen( X ); 2263817466cbSJens Wiklander 2264*3d3b0591SJens Wiklander for( i = 0; i < rounds; i++ ) 2265817466cbSJens Wiklander { 2266817466cbSJens Wiklander /* 2267817466cbSJens Wiklander * pick a random A, 1 < A < |X| - 1 2268817466cbSJens Wiklander */ 2269817466cbSJens Wiklander count = 0; 2270817466cbSJens Wiklander do { 2271817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_fill_random( &A, X->n * ciL, f_rng, p_rng ) ); 2272817466cbSJens Wiklander 2273817466cbSJens Wiklander j = mbedtls_mpi_bitlen( &A ); 2274817466cbSJens Wiklander k = mbedtls_mpi_bitlen( &W ); 2275817466cbSJens Wiklander if (j > k) { 2276*3d3b0591SJens Wiklander A.p[A.n - 1] &= ( (mbedtls_mpi_uint) 1 << ( k - ( A.n - 1 ) * biL - 1 ) ) - 1; 2277817466cbSJens Wiklander } 2278817466cbSJens Wiklander 2279117cce93SJens Wiklander if (count++ > 300) { 2280336e3299SJens Wiklander ret = MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE; 2281336e3299SJens Wiklander goto cleanup; 2282817466cbSJens Wiklander } 2283817466cbSJens Wiklander 2284817466cbSJens Wiklander } while ( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &A, &W ) >= 0 || 2285817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_cmp_int( &A, 1 ) <= 0 ); 2286817466cbSJens Wiklander 2287817466cbSJens Wiklander /* 2288817466cbSJens Wiklander * A = A^R mod |X| 2289817466cbSJens Wiklander */ 2290817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_exp_mod( &A, &A, &R, X, &RR ) ); 2291817466cbSJens Wiklander 2292817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &A, &W ) == 0 || 2293817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_cmp_int( &A, 1 ) == 0 ) 2294817466cbSJens Wiklander continue; 2295817466cbSJens Wiklander 2296817466cbSJens Wiklander j = 1; 2297817466cbSJens Wiklander while( j < s && mbedtls_mpi_cmp_mpi( &A, &W ) != 0 ) 2298817466cbSJens Wiklander { 2299817466cbSJens Wiklander /* 2300817466cbSJens Wiklander * A = A * A mod |X| 2301817466cbSJens Wiklander */ 2302817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mul_mpi( &T, &A, &A ) ); 2303817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_mpi( &A, &T, X ) ); 2304817466cbSJens Wiklander 2305817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( &A, 1 ) == 0 ) 2306817466cbSJens Wiklander break; 2307817466cbSJens Wiklander 2308817466cbSJens Wiklander j++; 2309817466cbSJens Wiklander } 2310817466cbSJens Wiklander 2311817466cbSJens Wiklander /* 2312817466cbSJens Wiklander * not prime if A != |X| - 1 or A == 1 2313817466cbSJens Wiklander */ 2314817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &A, &W ) != 0 || 2315817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_cmp_int( &A, 1 ) == 0 ) 2316817466cbSJens Wiklander { 2317817466cbSJens Wiklander ret = MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE; 2318817466cbSJens Wiklander break; 2319817466cbSJens Wiklander } 2320817466cbSJens Wiklander } 2321817466cbSJens Wiklander 2322817466cbSJens Wiklander cleanup: 2323*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &W ); mbedtls_mpi_free( &R ); 2324*3d3b0591SJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &T ); mbedtls_mpi_free( &A ); 2325817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &RR ); 2326817466cbSJens Wiklander 2327817466cbSJens Wiklander return( ret ); 2328817466cbSJens Wiklander } 2329817466cbSJens Wiklander 2330817466cbSJens Wiklander /* 2331817466cbSJens Wiklander * Pseudo-primality test: small factors, then Miller-Rabin 2332817466cbSJens Wiklander */ 2333*3d3b0591SJens Wiklander int mbedtls_mpi_is_prime_ext( const mbedtls_mpi *X, int rounds, 2334817466cbSJens Wiklander int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t), 2335817466cbSJens Wiklander void *p_rng ) 2336817466cbSJens Wiklander { 2337817466cbSJens Wiklander int ret; 2338817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi XX; 2339*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 2340*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( f_rng != NULL ); 2341817466cbSJens Wiklander 2342817466cbSJens Wiklander XX.s = 1; 2343817466cbSJens Wiklander XX.n = X->n; 2344817466cbSJens Wiklander XX.p = X->p; 2345817466cbSJens Wiklander 2346817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( &XX, 0 ) == 0 || 2347817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_cmp_int( &XX, 1 ) == 0 ) 2348817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE ); 2349817466cbSJens Wiklander 2350817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( &XX, 2 ) == 0 ) 2351817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 2352817466cbSJens Wiklander 2353817466cbSJens Wiklander if( ( ret = mpi_check_small_factors( &XX ) ) != 0 ) 2354817466cbSJens Wiklander { 2355817466cbSJens Wiklander if( ret == 1 ) 2356817466cbSJens Wiklander return( 0 ); 2357817466cbSJens Wiklander 2358817466cbSJens Wiklander return( ret ); 2359817466cbSJens Wiklander } 2360817466cbSJens Wiklander 2361*3d3b0591SJens Wiklander return( mpi_miller_rabin( &XX, rounds, f_rng, p_rng ) ); 2362817466cbSJens Wiklander } 2363817466cbSJens Wiklander 2364*3d3b0591SJens Wiklander #if !defined(MBEDTLS_DEPRECATED_REMOVED) 2365817466cbSJens Wiklander /* 2366*3d3b0591SJens Wiklander * Pseudo-primality test, error probability 2^-80 2367817466cbSJens Wiklander */ 2368*3d3b0591SJens Wiklander int mbedtls_mpi_is_prime( const mbedtls_mpi *X, 2369817466cbSJens Wiklander int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t), 2370817466cbSJens Wiklander void *p_rng ) 2371817466cbSJens Wiklander { 2372*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 2373*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( f_rng != NULL ); 2374*3d3b0591SJens Wiklander 2375*3d3b0591SJens Wiklander /* 2376*3d3b0591SJens Wiklander * In the past our key generation aimed for an error rate of at most 2377*3d3b0591SJens Wiklander * 2^-80. Since this function is deprecated, aim for the same certainty 2378*3d3b0591SJens Wiklander * here as well. 2379*3d3b0591SJens Wiklander */ 2380*3d3b0591SJens Wiklander return( mbedtls_mpi_is_prime_ext( X, 40, f_rng, p_rng ) ); 2381*3d3b0591SJens Wiklander } 2382*3d3b0591SJens Wiklander #endif 2383*3d3b0591SJens Wiklander 2384*3d3b0591SJens Wiklander /* 2385*3d3b0591SJens Wiklander * Prime number generation 2386*3d3b0591SJens Wiklander * 2387*3d3b0591SJens Wiklander * To generate an RSA key in a way recommended by FIPS 186-4, both primes must 2388*3d3b0591SJens Wiklander * be either 1024 bits or 1536 bits long, and flags must contain 2389*3d3b0591SJens Wiklander * MBEDTLS_MPI_GEN_PRIME_FLAG_LOW_ERR. 2390*3d3b0591SJens Wiklander */ 2391*3d3b0591SJens Wiklander int mbedtls_mpi_gen_prime( mbedtls_mpi *X, size_t nbits, int flags, 2392*3d3b0591SJens Wiklander int (*f_rng)(void *, unsigned char *, size_t), 2393*3d3b0591SJens Wiklander void *p_rng ) 2394*3d3b0591SJens Wiklander { 2395*3d3b0591SJens Wiklander #ifdef MBEDTLS_HAVE_INT64 2396*3d3b0591SJens Wiklander // ceil(2^63.5) 2397*3d3b0591SJens Wiklander #define CEIL_MAXUINT_DIV_SQRT2 0xb504f333f9de6485ULL 2398*3d3b0591SJens Wiklander #else 2399*3d3b0591SJens Wiklander // ceil(2^31.5) 2400*3d3b0591SJens Wiklander #define CEIL_MAXUINT_DIV_SQRT2 0xb504f334U 2401*3d3b0591SJens Wiklander #endif 2402*3d3b0591SJens Wiklander int ret = MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE; 2403817466cbSJens Wiklander size_t k, n; 2404*3d3b0591SJens Wiklander int rounds; 2405817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_uint r; 2406817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi Y; 2407817466cbSJens Wiklander 2408*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( X != NULL ); 2409*3d3b0591SJens Wiklander MPI_VALIDATE_RET( f_rng != NULL ); 2410*3d3b0591SJens Wiklander 2411817466cbSJens Wiklander if( nbits < 3 || nbits > MBEDTLS_MPI_MAX_BITS ) 2412817466cbSJens Wiklander return( MBEDTLS_ERR_MPI_BAD_INPUT_DATA ); 2413817466cbSJens Wiklander 241498bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &Y ); 2415817466cbSJens Wiklander 2416817466cbSJens Wiklander n = BITS_TO_LIMBS( nbits ); 2417817466cbSJens Wiklander 2418*3d3b0591SJens Wiklander if( ( flags & MBEDTLS_MPI_GEN_PRIME_FLAG_LOW_ERR ) == 0 ) 2419*3d3b0591SJens Wiklander { 2420*3d3b0591SJens Wiklander /* 2421*3d3b0591SJens Wiklander * 2^-80 error probability, number of rounds chosen per HAC, table 4.4 2422*3d3b0591SJens Wiklander */ 2423*3d3b0591SJens Wiklander rounds = ( ( nbits >= 1300 ) ? 2 : ( nbits >= 850 ) ? 3 : 2424*3d3b0591SJens Wiklander ( nbits >= 650 ) ? 4 : ( nbits >= 350 ) ? 8 : 2425*3d3b0591SJens Wiklander ( nbits >= 250 ) ? 12 : ( nbits >= 150 ) ? 18 : 27 ); 2426*3d3b0591SJens Wiklander } 2427*3d3b0591SJens Wiklander else 2428*3d3b0591SJens Wiklander { 2429*3d3b0591SJens Wiklander /* 2430*3d3b0591SJens Wiklander * 2^-100 error probability, number of rounds computed based on HAC, 2431*3d3b0591SJens Wiklander * fact 4.48 2432*3d3b0591SJens Wiklander */ 2433*3d3b0591SJens Wiklander rounds = ( ( nbits >= 1450 ) ? 4 : ( nbits >= 1150 ) ? 5 : 2434*3d3b0591SJens Wiklander ( nbits >= 1000 ) ? 6 : ( nbits >= 850 ) ? 7 : 2435*3d3b0591SJens Wiklander ( nbits >= 750 ) ? 8 : ( nbits >= 500 ) ? 13 : 2436*3d3b0591SJens Wiklander ( nbits >= 250 ) ? 28 : ( nbits >= 150 ) ? 40 : 51 ); 2437*3d3b0591SJens Wiklander } 2438*3d3b0591SJens Wiklander 2439*3d3b0591SJens Wiklander while( 1 ) 2440*3d3b0591SJens Wiklander { 2441817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_fill_random( X, n * ciL, f_rng, p_rng ) ); 2442*3d3b0591SJens Wiklander /* make sure generated number is at least (nbits-1)+0.5 bits (FIPS 186-4 §B.3.3 steps 4.4, 5.5) */ 2443*3d3b0591SJens Wiklander if( X->p[n-1] < CEIL_MAXUINT_DIV_SQRT2 ) continue; 2444817466cbSJens Wiklander 2445*3d3b0591SJens Wiklander k = n * biL; 2446*3d3b0591SJens Wiklander if( k > nbits ) MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( X, k - nbits ) ); 2447817466cbSJens Wiklander X->p[0] |= 1; 2448817466cbSJens Wiklander 2449*3d3b0591SJens Wiklander if( ( flags & MBEDTLS_MPI_GEN_PRIME_FLAG_DH ) == 0 ) 2450817466cbSJens Wiklander { 2451*3d3b0591SJens Wiklander ret = mbedtls_mpi_is_prime_ext( X, rounds, f_rng, p_rng ); 2452*3d3b0591SJens Wiklander 2453817466cbSJens Wiklander if( ret != MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE ) 2454817466cbSJens Wiklander goto cleanup; 2455817466cbSJens Wiklander } 2456817466cbSJens Wiklander else 2457817466cbSJens Wiklander { 2458817466cbSJens Wiklander /* 2459817466cbSJens Wiklander * An necessary condition for Y and X = 2Y + 1 to be prime 2460817466cbSJens Wiklander * is X = 2 mod 3 (which is equivalent to Y = 2 mod 3). 2461817466cbSJens Wiklander * Make sure it is satisfied, while keeping X = 3 mod 4 2462817466cbSJens Wiklander */ 2463817466cbSJens Wiklander 2464817466cbSJens Wiklander X->p[0] |= 2; 2465817466cbSJens Wiklander 2466817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mod_int( &r, X, 3 ) ); 2467817466cbSJens Wiklander if( r == 0 ) 2468817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_int( X, X, 8 ) ); 2469817466cbSJens Wiklander else if( r == 1 ) 2470817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_int( X, X, 4 ) ); 2471817466cbSJens Wiklander 2472817466cbSJens Wiklander /* Set Y = (X-1) / 2, which is X / 2 because X is odd */ 2473817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_copy( &Y, X ) ); 2474817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_shift_r( &Y, 1 ) ); 2475817466cbSJens Wiklander 2476817466cbSJens Wiklander while( 1 ) 2477817466cbSJens Wiklander { 2478817466cbSJens Wiklander /* 2479817466cbSJens Wiklander * First, check small factors for X and Y 2480817466cbSJens Wiklander * before doing Miller-Rabin on any of them 2481817466cbSJens Wiklander */ 2482817466cbSJens Wiklander if( ( ret = mpi_check_small_factors( X ) ) == 0 && 2483817466cbSJens Wiklander ( ret = mpi_check_small_factors( &Y ) ) == 0 && 2484*3d3b0591SJens Wiklander ( ret = mpi_miller_rabin( X, rounds, f_rng, p_rng ) ) 2485*3d3b0591SJens Wiklander == 0 && 2486*3d3b0591SJens Wiklander ( ret = mpi_miller_rabin( &Y, rounds, f_rng, p_rng ) ) 2487*3d3b0591SJens Wiklander == 0 ) 2488*3d3b0591SJens Wiklander goto cleanup; 2489817466cbSJens Wiklander 2490817466cbSJens Wiklander if( ret != MBEDTLS_ERR_MPI_NOT_ACCEPTABLE ) 2491817466cbSJens Wiklander goto cleanup; 2492817466cbSJens Wiklander 2493817466cbSJens Wiklander /* 2494817466cbSJens Wiklander * Next candidates. We want to preserve Y = (X-1) / 2 and 2495817466cbSJens Wiklander * Y = 1 mod 2 and Y = 2 mod 3 (eq X = 3 mod 4 and X = 2 mod 3) 2496817466cbSJens Wiklander * so up Y by 6 and X by 12. 2497817466cbSJens Wiklander */ 2498817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_int( X, X, 12 ) ); 2499817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_add_int( &Y, &Y, 6 ) ); 2500817466cbSJens Wiklander } 2501817466cbSJens Wiklander } 2502*3d3b0591SJens Wiklander } 2503817466cbSJens Wiklander 2504817466cbSJens Wiklander cleanup: 2505817466cbSJens Wiklander 2506817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &Y ); 2507817466cbSJens Wiklander 2508817466cbSJens Wiklander return( ret ); 2509817466cbSJens Wiklander } 2510817466cbSJens Wiklander 2511817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_GENPRIME */ 2512817466cbSJens Wiklander 2513817466cbSJens Wiklander #if defined(MBEDTLS_SELF_TEST) 2514817466cbSJens Wiklander 2515817466cbSJens Wiklander #define GCD_PAIR_COUNT 3 2516817466cbSJens Wiklander 2517817466cbSJens Wiklander static const int gcd_pairs[GCD_PAIR_COUNT][3] = 2518817466cbSJens Wiklander { 2519817466cbSJens Wiklander { 693, 609, 21 }, 2520817466cbSJens Wiklander { 1764, 868, 28 }, 2521817466cbSJens Wiklander { 768454923, 542167814, 1 } 2522817466cbSJens Wiklander }; 2523817466cbSJens Wiklander 2524817466cbSJens Wiklander /* 2525817466cbSJens Wiklander * Checkup routine 2526817466cbSJens Wiklander */ 2527817466cbSJens Wiklander int mbedtls_mpi_self_test( int verbose ) 2528817466cbSJens Wiklander { 2529817466cbSJens Wiklander int ret, i; 2530817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi A, E, N, X, Y, U, V; 2531817466cbSJens Wiklander 253298bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &A ); mbedtls_mpi_init_mempool( &E ); 253398bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &N ); mbedtls_mpi_init_mempool( &X ); 253498bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &Y ); mbedtls_mpi_init_mempool( &U ); 253598bd5fe3SJens Wiklander mbedtls_mpi_init_mempool( &V ); 2536817466cbSJens Wiklander 2537817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_read_string( &A, 16, 2538817466cbSJens Wiklander "EFE021C2645FD1DC586E69184AF4A31E" \ 2539817466cbSJens Wiklander "D5F53E93B5F123FA41680867BA110131" \ 2540817466cbSJens Wiklander "944FE7952E2517337780CB0DB80E61AA" \ 2541817466cbSJens Wiklander "E7C8DDC6C5C6AADEB34EB38A2F40D5E6" ) ); 2542817466cbSJens Wiklander 2543817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_read_string( &E, 16, 2544817466cbSJens Wiklander "B2E7EFD37075B9F03FF989C7C5051C20" \ 2545817466cbSJens Wiklander "34D2A323810251127E7BF8625A4F49A5" \ 2546817466cbSJens Wiklander "F3E27F4DA8BD59C47D6DAABA4C8127BD" \ 2547817466cbSJens Wiklander "5B5C25763222FEFCCFC38B832366C29E" ) ); 2548817466cbSJens Wiklander 2549817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_read_string( &N, 16, 2550817466cbSJens Wiklander "0066A198186C18C10B2F5ED9B522752A" \ 2551817466cbSJens Wiklander "9830B69916E535C8F047518A889A43A5" \ 2552817466cbSJens Wiklander "94B6BED27A168D31D4A52F88925AA8F5" ) ); 2553817466cbSJens Wiklander 2554817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_mul_mpi( &X, &A, &N ) ); 2555817466cbSJens Wiklander 2556817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_read_string( &U, 16, 2557817466cbSJens Wiklander "602AB7ECA597A3D6B56FF9829A5E8B85" \ 2558817466cbSJens Wiklander "9E857EA95A03512E2BAE7391688D264A" \ 2559817466cbSJens Wiklander "A5663B0341DB9CCFD2C4C5F421FEC814" \ 2560817466cbSJens Wiklander "8001B72E848A38CAE1C65F78E56ABDEF" \ 2561817466cbSJens Wiklander "E12D3C039B8A02D6BE593F0BBBDA56F1" \ 2562817466cbSJens Wiklander "ECF677152EF804370C1A305CAF3B5BF1" \ 2563817466cbSJens Wiklander "30879B56C61DE584A0F53A2447A51E" ) ); 2564817466cbSJens Wiklander 2565817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2566817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( " MPI test #1 (mul_mpi): " ); 2567817466cbSJens Wiklander 2568817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &X, &U ) != 0 ) 2569817466cbSJens Wiklander { 2570817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2571817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "failed\n" ); 2572817466cbSJens Wiklander 2573817466cbSJens Wiklander ret = 1; 2574817466cbSJens Wiklander goto cleanup; 2575817466cbSJens Wiklander } 2576817466cbSJens Wiklander 2577817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2578817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "passed\n" ); 2579817466cbSJens Wiklander 2580817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_div_mpi( &X, &Y, &A, &N ) ); 2581817466cbSJens Wiklander 2582817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_read_string( &U, 16, 2583817466cbSJens Wiklander "256567336059E52CAE22925474705F39A94" ) ); 2584817466cbSJens Wiklander 2585817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_read_string( &V, 16, 2586817466cbSJens Wiklander "6613F26162223DF488E9CD48CC132C7A" \ 2587817466cbSJens Wiklander "0AC93C701B001B092E4E5B9F73BCD27B" \ 2588817466cbSJens Wiklander "9EE50D0657C77F374E903CDFA4C642" ) ); 2589817466cbSJens Wiklander 2590817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2591817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( " MPI test #2 (div_mpi): " ); 2592817466cbSJens Wiklander 2593817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &X, &U ) != 0 || 2594817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_cmp_mpi( &Y, &V ) != 0 ) 2595817466cbSJens Wiklander { 2596817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2597817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "failed\n" ); 2598817466cbSJens Wiklander 2599817466cbSJens Wiklander ret = 1; 2600817466cbSJens Wiklander goto cleanup; 2601817466cbSJens Wiklander } 2602817466cbSJens Wiklander 2603817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2604817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "passed\n" ); 2605817466cbSJens Wiklander 2606817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_exp_mod( &X, &A, &E, &N, NULL ) ); 2607817466cbSJens Wiklander 2608817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_read_string( &U, 16, 2609817466cbSJens Wiklander "36E139AEA55215609D2816998ED020BB" \ 2610817466cbSJens Wiklander "BD96C37890F65171D948E9BC7CBAA4D9" \ 2611817466cbSJens Wiklander "325D24D6A3C12710F10A09FA08AB87" ) ); 2612817466cbSJens Wiklander 2613817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2614817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( " MPI test #3 (exp_mod): " ); 2615817466cbSJens Wiklander 2616817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &X, &U ) != 0 ) 2617817466cbSJens Wiklander { 2618817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2619817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "failed\n" ); 2620817466cbSJens Wiklander 2621817466cbSJens Wiklander ret = 1; 2622817466cbSJens Wiklander goto cleanup; 2623817466cbSJens Wiklander } 2624817466cbSJens Wiklander 2625817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2626817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "passed\n" ); 2627817466cbSJens Wiklander 2628817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_inv_mod( &X, &A, &N ) ); 2629817466cbSJens Wiklander 2630817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_read_string( &U, 16, 2631817466cbSJens Wiklander "003A0AAEDD7E784FC07D8F9EC6E3BFD5" \ 2632817466cbSJens Wiklander "C3DBA76456363A10869622EAC2DD84EC" \ 2633817466cbSJens Wiklander "C5B8A74DAC4D09E03B5E0BE779F2DF61" ) ); 2634817466cbSJens Wiklander 2635817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2636817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( " MPI test #4 (inv_mod): " ); 2637817466cbSJens Wiklander 2638817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_mpi( &X, &U ) != 0 ) 2639817466cbSJens Wiklander { 2640817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2641817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "failed\n" ); 2642817466cbSJens Wiklander 2643817466cbSJens Wiklander ret = 1; 2644817466cbSJens Wiklander goto cleanup; 2645817466cbSJens Wiklander } 2646817466cbSJens Wiklander 2647817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2648817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "passed\n" ); 2649817466cbSJens Wiklander 2650817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2651817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( " MPI test #5 (simple gcd): " ); 2652817466cbSJens Wiklander 2653817466cbSJens Wiklander for( i = 0; i < GCD_PAIR_COUNT; i++ ) 2654817466cbSJens Wiklander { 2655817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &X, gcd_pairs[i][0] ) ); 2656817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_lset( &Y, gcd_pairs[i][1] ) ); 2657817466cbSJens Wiklander 2658817466cbSJens Wiklander MBEDTLS_MPI_CHK( mbedtls_mpi_gcd( &A, &X, &Y ) ); 2659817466cbSJens Wiklander 2660817466cbSJens Wiklander if( mbedtls_mpi_cmp_int( &A, gcd_pairs[i][2] ) != 0 ) 2661817466cbSJens Wiklander { 2662817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2663817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "failed at %d\n", i ); 2664817466cbSJens Wiklander 2665817466cbSJens Wiklander ret = 1; 2666817466cbSJens Wiklander goto cleanup; 2667817466cbSJens Wiklander } 2668817466cbSJens Wiklander } 2669817466cbSJens Wiklander 2670817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2671817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "passed\n" ); 2672817466cbSJens Wiklander 2673817466cbSJens Wiklander cleanup: 2674817466cbSJens Wiklander 2675817466cbSJens Wiklander if( ret != 0 && verbose != 0 ) 2676817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "Unexpected error, return code = %08X\n", ret ); 2677817466cbSJens Wiklander 2678817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &A ); mbedtls_mpi_free( &E ); mbedtls_mpi_free( &N ); mbedtls_mpi_free( &X ); 2679817466cbSJens Wiklander mbedtls_mpi_free( &Y ); mbedtls_mpi_free( &U ); mbedtls_mpi_free( &V ); 2680817466cbSJens Wiklander 2681817466cbSJens Wiklander if( verbose != 0 ) 2682817466cbSJens Wiklander mbedtls_printf( "\n" ); 2683817466cbSJens Wiklander 2684817466cbSJens Wiklander return( ret ); 2685817466cbSJens Wiklander } 2686817466cbSJens Wiklander 2687817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_SELF_TEST */ 2688817466cbSJens Wiklander 2689817466cbSJens Wiklander #endif /* MBEDTLS_BIGNUM_C */ 2690