• Home
  • Line#
  • Scopes#
  • Navigate#
  • Raw
  • Download
1 /*
2  * Copyright 1995-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3  *
4  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
5  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
6  * in the file LICENSE in the source distribution or at
7  * https://www.openssl.org/source/license.html
8  */
9 
10 #include "internal/cryptlib.h"
11 #include "bn_local.h"
12 
BN_RECP_CTX_init(BN_RECP_CTX * recp)13 void BN_RECP_CTX_init(BN_RECP_CTX *recp)
14 {
15     memset(recp, 0, sizeof(*recp));
16     bn_init(&(recp->N));
17     bn_init(&(recp->Nr));
18 }
19 
BN_RECP_CTX_new(void)20 BN_RECP_CTX *BN_RECP_CTX_new(void)
21 {
22     BN_RECP_CTX *ret;
23 
24     if ((ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret))) == NULL) {
25         BNerr(BN_F_BN_RECP_CTX_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
26         return NULL;
27     }
28 
29     bn_init(&(ret->N));
30     bn_init(&(ret->Nr));
31     ret->flags = BN_FLG_MALLOCED;
32     return ret;
33 }
34 
BN_RECP_CTX_free(BN_RECP_CTX * recp)35 void BN_RECP_CTX_free(BN_RECP_CTX *recp)
36 {
37     if (recp == NULL)
38         return;
39     BN_free(&recp->N);
40     BN_free(&recp->Nr);
41     if (recp->flags & BN_FLG_MALLOCED)
42         OPENSSL_free(recp);
43 }
44 
BN_RECP_CTX_set(BN_RECP_CTX * recp,const BIGNUM * d,BN_CTX * ctx)45 int BN_RECP_CTX_set(BN_RECP_CTX *recp, const BIGNUM *d, BN_CTX *ctx)
46 {
47     if (!BN_copy(&(recp->N), d))
48         return 0;
49     BN_zero(&(recp->Nr));
50     recp->num_bits = BN_num_bits(d);
51     recp->shift = 0;
52     return 1;
53 }
54 
BN_mod_mul_reciprocal(BIGNUM * r,const BIGNUM * x,const BIGNUM * y,BN_RECP_CTX * recp,BN_CTX * ctx)55 int BN_mod_mul_reciprocal(BIGNUM *r, const BIGNUM *x, const BIGNUM *y,
56                           BN_RECP_CTX *recp, BN_CTX *ctx)
57 {
58     int ret = 0;
59     BIGNUM *a;
60     const BIGNUM *ca;
61 
62     BN_CTX_start(ctx);
63     if ((a = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
64         goto err;
65     if (y != NULL) {
66         if (x == y) {
67             if (!BN_sqr(a, x, ctx))
68                 goto err;
69         } else {
70             if (!BN_mul(a, x, y, ctx))
71                 goto err;
72         }
73         ca = a;
74     } else
75         ca = x;                 /* Just do the mod */
76 
77     ret = BN_div_recp(NULL, r, ca, recp, ctx);
78  err:
79     BN_CTX_end(ctx);
80     bn_check_top(r);
81     return ret;
82 }
83 
BN_div_recp(BIGNUM * dv,BIGNUM * rem,const BIGNUM * m,BN_RECP_CTX * recp,BN_CTX * ctx)84 int BN_div_recp(BIGNUM *dv, BIGNUM *rem, const BIGNUM *m,
85                 BN_RECP_CTX *recp, BN_CTX *ctx)
86 {
87     int i, j, ret = 0;
88     BIGNUM *a, *b, *d, *r;
89 
90     BN_CTX_start(ctx);
91     d = (dv != NULL) ? dv : BN_CTX_get(ctx);
92     r = (rem != NULL) ? rem : BN_CTX_get(ctx);
93     a = BN_CTX_get(ctx);
94     b = BN_CTX_get(ctx);
95     if (b == NULL)
96         goto err;
97 
98     if (BN_ucmp(m, &(recp->N)) < 0) {
99         BN_zero(d);
100         if (!BN_copy(r, m)) {
101             BN_CTX_end(ctx);
102             return 0;
103         }
104         BN_CTX_end(ctx);
105         return 1;
106     }
107 
108     /*
109      * We want the remainder Given input of ABCDEF / ab we need multiply
110      * ABCDEF by 3 digests of the reciprocal of ab
111      */
112 
113     /* i := max(BN_num_bits(m), 2*BN_num_bits(N)) */
114     i = BN_num_bits(m);
115     j = recp->num_bits << 1;
116     if (j > i)
117         i = j;
118 
119     /* Nr := round(2^i / N) */
120     if (i != recp->shift)
121         recp->shift = BN_reciprocal(&(recp->Nr), &(recp->N), i, ctx);
122     /* BN_reciprocal could have returned -1 for an error */
123     if (recp->shift == -1)
124         goto err;
125 
126     /*-
127      * d := |round(round(m / 2^BN_num_bits(N)) * recp->Nr / 2^(i - BN_num_bits(N)))|
128      *    = |round(round(m / 2^BN_num_bits(N)) * round(2^i / N) / 2^(i - BN_num_bits(N)))|
129      *   <= |(m / 2^BN_num_bits(N)) * (2^i / N) * (2^BN_num_bits(N) / 2^i)|
130      *    = |m/N|
131      */
132     if (!BN_rshift(a, m, recp->num_bits))
133         goto err;
134     if (!BN_mul(b, a, &(recp->Nr), ctx))
135         goto err;
136     if (!BN_rshift(d, b, i - recp->num_bits))
137         goto err;
138     d->neg = 0;
139 
140     if (!BN_mul(b, &(recp->N), d, ctx))
141         goto err;
142     if (!BN_usub(r, m, b))
143         goto err;
144     r->neg = 0;
145 
146     j = 0;
147     while (BN_ucmp(r, &(recp->N)) >= 0) {
148         if (j++ > 2) {
149             BNerr(BN_F_BN_DIV_RECP, BN_R_BAD_RECIPROCAL);
150             goto err;
151         }
152         if (!BN_usub(r, r, &(recp->N)))
153             goto err;
154         if (!BN_add_word(d, 1))
155             goto err;
156     }
157 
158     r->neg = BN_is_zero(r) ? 0 : m->neg;
159     d->neg = m->neg ^ recp->N.neg;
160     ret = 1;
161  err:
162     BN_CTX_end(ctx);
163     bn_check_top(dv);
164     bn_check_top(rem);
165     return ret;
166 }
167 
168 /*
169  * len is the expected size of the result We actually calculate with an extra
170  * word of precision, so we can do faster division if the remainder is not
171  * required.
172  */
173 /* r := 2^len / m */
BN_reciprocal(BIGNUM * r,const BIGNUM * m,int len,BN_CTX * ctx)174 int BN_reciprocal(BIGNUM *r, const BIGNUM *m, int len, BN_CTX *ctx)
175 {
176     int ret = -1;
177     BIGNUM *t;
178 
179     BN_CTX_start(ctx);
180     if ((t = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
181         goto err;
182 
183     if (!BN_set_bit(t, len))
184         goto err;
185 
186     if (!BN_div(r, NULL, t, m, ctx))
187         goto err;
188 
189     ret = len;
190  err:
191     bn_check_top(r);
192     BN_CTX_end(ctx);
193     return ret;
194 }
195