From abd261065eac46a2d2c970833f3fa701bc1516e3 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: Pekka Riikonen Date: Wed, 5 Mar 2008 20:46:42 +0200 Subject: [PATCH] Added new math library based on TFM. We've changed the TFM to support dynamically allocated integers. As good and fast as the TFM is its main flaw is that it uses pre-allocated integers. This doesn't work in real life, unless of course you know exactly how much memory you are going to use and need, or you don't care about how much your program consumes memory. On systems that need to work in environments from few integers to tens of thousands allocated at the same time, the dynamic allocation is the only right way to go to keep the memory consumption in line. It also has the added benefit that there is no artificial limit to integer size. The dynamically allocated integer can be initialized exactly the same way as the original TFM integer. It can be memset'ed to initialize, if needed, but tfm_fp_init should be used. However, tfm_fp_zero must always be called to avoid memory leaks. The integer thus is initialized to no memory at first and will grow automatically. It also supports SilcStack. With SilcStack integer reallocations are very fast and is ideal to use in temp integers that are used only for computations and not for storing integers for a long time. Integers can be copied with tfm_fp_copy and it will automatically allocate memory for the copied integer. The contents of the integer can be directly exchanged by exchanging the pointers with tfm_fp_exch, which is much faster that the copy that must be used in original TFM to do the same. We've also added missing routines like bitwise AND, OR and XOR, sqrt, expt_d and others. --- TODO | 28 +- configure.ad | 1 + lib/silccrypt/dsa.c | 18 +- lib/silccrypt/silcpkcs1.c | 36 +- lib/silcmath/Makefile.ad | 41 +- lib/silcmath/modinv.c | 5 +- lib/silcmath/mp_gmp.c | 110 +- lib/silcmath/mp_tfm.c | 338 +- lib/silcmath/mp_tfm.h | 4 +- lib/silcmath/mp_tma.c | 115 +- lib/silcmath/silcmp.h | 211 +- lib/silcmath/tests/Makefile.am | 27 + lib/silcmath/tests/test_silcmp.c | 332 + lib/silcmath/tfm.c | 12707 +++++++++++++++++++++-------- lib/silcmath/tfm.h | 443 +- 15 files changed, 10292 insertions(+), 4124 deletions(-) create mode 100644 lib/silcmath/tests/Makefile.am create mode 100644 lib/silcmath/tests/test_silcmp.c diff --git a/TODO b/TODO index d7be8e6c..65b6a4e9 100644 --- a/TODO +++ b/TODO @@ -146,34 +146,24 @@ SILC Accelerator Library lib/silcmath ============ + o Prime generation progress using callback instead of printing to + stdout. + + o All utility functions should be made non-allocating ones. + o Import TFM. We want TFM's speed but its memory requirements are just too much. By default it uses large pre-allocated tables which will eat memory when there are thousands of public keys in system. - We probably want to change TFM's fp_int dynamic so that a specific - size can be allocated for the int. We could have two new functions: - - SilcBool silc_mp_init_size(SilcMPInt *mp, SilcUInt32 bit_size); - SilcBool silc_mp_sinit_size(SilcStack stack, SilcMPInt *mp, - SilcUInt32 bit_size); + We probably want to change TFM. (***DONE) - Which by default allocates `bit_size' bits instead of some default - value. silc_mp_init would allocate the default FP_SIZE with TFM - and do normal init with TMA and GMP. _init_size with TMA and GMP - would be same as _init. - - o Add AND, OR and XOR support to TFM or ask Tom to do it. + o Add AND, OR and XOR support to TFM. (***DONE) o The SILC MP API function must start returning indication of success - and failure of the operation. + and failure of the operation. (***DONE) o Do SilcStack support for silc_mp_init, silc_mp_init_size and other any other MP function (including utility ones) that may allocate - memory. - - o Prime generation progress using callback instead of printing to - stdout. - - o All utility functions should be made non-allocating ones. + memory. (***DONE) lib/silcasn1 diff --git a/configure.ad b/configure.ad index a45f57dd..880e0dc3 100644 --- a/configure.ad +++ b/configure.ad @@ -674,6 +674,7 @@ lib/silcpkix/tests/Makefile lib/silcskr/Makefile lib/silcskr/tests/Makefile lib/silcmath/Makefile +lib/silcmath/tests/Makefile lib/sct.pc ) diff --git a/lib/silccrypt/dsa.c b/lib/silccrypt/dsa.c index 1e4d27b8..e201a1c1 100644 --- a/lib/silccrypt/dsa.c +++ b/lib/silccrypt/dsa.c @@ -524,11 +524,11 @@ SILC_PKCS_ALG_SIGN(silc_dsa_sign) memset(kbuf, 0, sizeof(kbuf)); if (compute_hash) memset(hashr, 0, sizeof(hashr)); - silc_mp_suninit(stack, &k); - silc_mp_suninit(stack, &kinv); - silc_mp_suninit(stack, &r); - silc_mp_suninit(stack, &s); - silc_mp_suninit(stack, &tmp); + silc_mp_uninit(&k); + silc_mp_uninit(&kinv); + silc_mp_uninit(&r); + silc_mp_uninit(&s); + silc_mp_uninit(&tmp); silc_asn1_free(asn1); silc_stack_free(stack); @@ -622,10 +622,10 @@ SILC_PKCS_ALG_VERIFY(silc_dsa_verify) if (hash) memset(hashr, 0, sizeof(hashr)); - silc_mp_suninit(stack, &v); - silc_mp_suninit(stack, &w); - silc_mp_suninit(stack, &u1); - silc_mp_suninit(stack, &u2); + silc_mp_uninit(&v); + silc_mp_uninit(&w); + silc_mp_uninit(&u1); + silc_mp_uninit(&u2); silc_asn1_free(asn1); silc_stack_free(stack); diff --git a/lib/silccrypt/silcpkcs1.c b/lib/silccrypt/silcpkcs1.c index 398411d5..3d619612 100644 --- a/lib/silccrypt/silcpkcs1.c +++ b/lib/silccrypt/silcpkcs1.c @@ -501,8 +501,8 @@ SILC_PKCS_ALG_ENCRYPT(silc_pkcs1_encrypt) encrypt_cb(TRUE, padded, len, context); memset(padded, 0, sizeof(padded)); - silc_mp_suninit(stack, &mp_tmp); - silc_mp_suninit(stack, &mp_dst); + silc_mp_uninit(&mp_tmp); + silc_mp_uninit(&mp_dst); silc_stack_free(stack); return NULL; @@ -541,8 +541,8 @@ SILC_PKCS_ALG_DECRYPT(silc_pkcs1_decrypt) unpadded, sizeof(unpadded), &dst_len)) { memset(padded, 0, padded_len); silc_free(padded); - silc_mp_suninit(stack, &mp_tmp); - silc_mp_suninit(stack, &mp_dst); + silc_mp_uninit(&mp_tmp); + silc_mp_uninit(&mp_dst); decrypt_cb(FALSE, NULL, 0, context); return NULL; } @@ -553,8 +553,8 @@ SILC_PKCS_ALG_DECRYPT(silc_pkcs1_decrypt) memset(padded, 0, padded_len); memset(unpadded, 0, sizeof(unpadded)); silc_free(padded); - silc_mp_suninit(stack, &mp_tmp); - silc_mp_suninit(stack, &mp_dst); + silc_mp_uninit(&mp_tmp); + silc_mp_uninit(&mp_dst); silc_stack_free(stack); return NULL; @@ -648,8 +648,8 @@ SILC_PKCS_ALG_SIGN(silc_pkcs1_sign) memset(padded, 0, sizeof(padded)); if (compute_hash) memset(hashr, 0, sizeof(hashr)); - silc_mp_suninit(stack, &mp_tmp); - silc_mp_suninit(stack, &mp_dst); + silc_mp_uninit(&mp_tmp); + silc_mp_uninit(&mp_dst); silc_asn1_free(asn1); silc_stack_free(stack); @@ -760,8 +760,8 @@ SILC_PKCS_ALG_VERIFY(silc_pkcs1_verify) memset(verify, 0, verify_len); memset(unpadded, 0, sizeof(unpadded)); silc_free(verify); - silc_mp_suninit(stack, &mp_tmp2); - silc_mp_suninit(stack, &mp_dst); + silc_mp_uninit(&mp_tmp2); + silc_mp_uninit(&mp_dst); if (hash) memset(hashr, 0, sizeof(hashr)); if (ihash) @@ -774,8 +774,8 @@ SILC_PKCS_ALG_VERIFY(silc_pkcs1_verify) err: memset(verify, 0, verify_len); silc_free(verify); - silc_mp_suninit(stack, &mp_tmp2); - silc_mp_suninit(stack, &mp_dst); + silc_mp_uninit(&mp_tmp2); + silc_mp_uninit(&mp_dst); if (ihash) silc_hash_free(ihash); silc_asn1_free(asn1); @@ -837,8 +837,8 @@ SILC_PKCS_ALG_SIGN(silc_pkcs1_sign_no_oid) memset(padded, 0, sizeof(padded)); if (compute_hash) memset(hashr, 0, sizeof(hashr)); - silc_mp_suninit(stack, &mp_tmp); - silc_mp_suninit(stack, &mp_dst); + silc_mp_uninit(&mp_tmp); + silc_mp_uninit(&mp_dst); silc_stack_free(stack); return NULL; @@ -877,8 +877,8 @@ SILC_PKCS_ALG_VERIFY(silc_pkcs1_verify_no_oid) unpadded, sizeof(unpadded), &len)) { memset(verify, 0, verify_len); silc_free(verify); - silc_mp_suninit(stack, &mp_tmp2); - silc_mp_suninit(stack, &mp_dst); + silc_mp_uninit(&mp_tmp2); + silc_mp_uninit(&mp_dst); silc_stack_free(stack); verify_cb(FALSE, context); return NULL; @@ -903,8 +903,8 @@ SILC_PKCS_ALG_VERIFY(silc_pkcs1_verify_no_oid) if (hash) memset(hashr, 0, sizeof(hashr)); silc_free(verify); - silc_mp_suninit(stack, &mp_tmp2); - silc_mp_suninit(stack, &mp_dst); + silc_mp_uninit(&mp_tmp2); + silc_mp_uninit(&mp_dst); silc_stack_free(stack); return NULL; diff --git a/lib/silcmath/Makefile.ad b/lib/silcmath/Makefile.ad index 47402e91..76892d57 100644 --- a/lib/silcmath/Makefile.ad +++ b/lib/silcmath/Makefile.ad @@ -20,26 +20,29 @@ AUTOMAKE_OPTIONS = 1.0 no-dependencies foreign noinst_LTLIBRARIES = libsilcmath.la if SILC_MP_SILCMATH -MP_SOURCE = \ +MP_HEADER = \ #ifdef SILC_DIST_TMA - mp_tma.c \ - tma.c + mp_tma.h \ + tma.h \ + tma_class.h \ + tma_superclass.h \ #endif SILC_DIST_TMA #ifdef SILC_DIST_TFM - mp_tfm.c \ - tfm.c + mp_tfm.h \ + tfm.h #endif SILC_DIST_TFM -MP_HEADER = \ +MP_SOURCE = \ + silcmp.h \ + silcmath.h \ + $(MP_HEADER) \ #ifdef SILC_DIST_TMA - mp_tma.h \ - tma.h \ - tma_class.h \ - tma_superclass.h + tma.c \ + mp_tma.c \ #endif SILC_DIST_TMA #ifdef SILC_DIST_TFM - mp_tfm.h \ - tfm.h + tfm.c \ + mp_tfm.c #endif SILC_DIST_TFM AM_CFLAGS = @MATH_CFLAGS@ @@ -48,11 +51,13 @@ MP_SOURCE = mp_gmp.c MP_HEADER = endif -libsilcmath_la_SOURCES = \ - silcprimegen.c \ - modinv.c \ - mpbin.c \ - $(MP_SOURCE) +libsilcmath_la_SOURCES = \ + $(MP_SOURCE) \ + silcprimegen.c \ +#ifndef SILC_DIST_TFM + modinv.c \ +#endif SILC_DIST_TFM + mpbin.c include_HEADERS = \ mp_gmp.h \ @@ -60,6 +65,6 @@ include_HEADERS = \ silcmath.h \ silcmp.h -EXTRA_DIST = silcmp.h silcmath.h $(MP_SOURCE) $(MP_HEADER) mp_gmp.c mp_gmp.h +EXTRA_DIST = $(MP_SOURCE) mp_gmp.c mp_gmp.h include $(top_srcdir)/Makefile.defines.in diff --git a/lib/silcmath/modinv.c b/lib/silcmath/modinv.c index 3d3b768f..e423a7ac 100644 --- a/lib/silcmath/modinv.c +++ b/lib/silcmath/modinv.c @@ -4,7 +4,7 @@ Author: Pekka Riikonen - Copyright (C) 1997 - 2005 Pekka Riikonen + Copyright (C) 1997 - 2008 Pekka Riikonen This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by @@ -45,7 +45,7 @@ typedef struct { not needed by the algorithm so it does not have to be included.) */ -void silc_mp_modinv(SilcMPInt *inv, SilcMPInt *a, SilcMPInt *n) +SilcBool silc_mp_modinv(SilcMPInt *inv, SilcMPInt *a, SilcMPInt *n) { int i; SilcMPInt y; @@ -96,4 +96,5 @@ void silc_mp_modinv(SilcMPInt *inv, SilcMPInt *a, SilcMPInt *n) silc_mp_uninit(&v[0].x); silc_mp_uninit(&v[1].x); silc_mp_uninit(&v[2].x); + return TRUE; } diff --git a/lib/silcmath/mp_gmp.c b/lib/silcmath/mp_gmp.c index 949eb534..31ab229c 100644 --- a/lib/silcmath/mp_gmp.c +++ b/lib/silcmath/mp_gmp.c @@ -4,7 +4,7 @@ Author: Pekka Riikonen - Copyright (C) 2001 - 2005 Pekka Riikonen + Copyright (C) 2001 - 2008 Pekka Riikonen This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by @@ -20,9 +20,16 @@ #include "silccrypto.h" #include -void silc_mp_init(SilcMPInt *mp) +SilcBool silc_mp_init(SilcMPInt *mp) { mpz_init(mp); + return TRUE; +} + +SilcBool silc_mp_sinit(SilcStack stack, SilcMPInt *mp) +{ + mpz_init(mp); + return TRUE; } void silc_mp_uninit(SilcMPInt *mp) @@ -40,24 +47,28 @@ size_t silc_mp_sizeinbase(SilcMPInt *mp, int base) return mpz_sizeinbase(mp, base); } -void silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { mpz_set(dst, src); + return TRUE; } -void silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui) { mpz_set_ui(dst, ui); + return TRUE; } -void silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si) +SilcBool silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si) { mpz_set_si(dst, si); + return TRUE; } -void silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base) +SilcBool silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base) { mpz_set_str(dst, str, base); + return TRUE; } SilcUInt32 silc_mp_get_ui(SilcMPInt *mp) @@ -70,57 +81,67 @@ char *silc_mp_get_str(char *str, SilcMPInt *mp, int base) return mpz_get_str(str, base, mp); } -void silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { mpz_add(dst, mp1, mp2); + return TRUE; } -void silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { mpz_add_ui(dst, mp1, ui); + return TRUE; } -void silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { mpz_sub(dst, mp1, mp2); + return TRUE; } -void silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { mpz_sub_ui(dst, mp1, ui); + return TRUE; } -void silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { mpz_mul(dst, mp1, mp2); + return TRUE; } -void silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { mpz_mul_ui(dst, mp1, ui); + return TRUE; } -void silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) +SilcBool silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { mpz_mul_2exp(dst, mp1, exp); + return TRUE; } -void silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { mpz_sqrt(dst, src); + return TRUE; } -void silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { mpz_div(dst, mp1, mp2); + return TRUE; } -void silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { mpz_div_ui(dst, mp1, ui); + return TRUE; } -void silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, +SilcBool silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { if (q && r) @@ -129,69 +150,67 @@ void silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, mpz_div(q, mp1, mp2); if (!q && r) mpz_mod(r, mp1, mp2); + return TRUE; } -void silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) +SilcBool silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { mpz_fdiv_q_2exp(dst, mp1, exp); + return TRUE; } -void silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, +SilcBool silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { if (q) mpz_fdiv_q_2exp(q, mp1, exp); if (r) mpz_fdiv_r_2exp(r, mp1, exp); + return TRUE; } -void silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { mpz_mod(dst, mp1, mp2); + return TRUE; } -void silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { mpz_mod_ui(dst, mp1, ui); + return TRUE; } -void silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { mpz_mod_2exp(dst, mp1, ui); + return TRUE; } -void silc_mp_pow(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp) -{ - SilcUInt32 uiexp = mpz_get_ui(exp); - mpz_pow_ui(dst, mp1, uiexp); -} - -void silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) +SilcBool silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { mpz_pow_ui(dst, mp1, exp); + return TRUE; } -void silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, +SilcBool silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, SilcMPInt *mod) { mpz_powm(dst, mp1, exp, mod); + return TRUE; } -void silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, +SilcBool silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, SilcMPInt *mod) { mpz_powm_ui(dst, mp1, exp, mod); + return TRUE; } -void silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { mpz_gcd(dst, mp1, mp2); -} - -void silc_mp_gcdext(SilcMPInt *g, SilcMPInt *s, SilcMPInt *t, SilcMPInt *mp1, - SilcMPInt *mp2) -{ - mpz_gcdext(g, s, t, mp1, mp2); + return TRUE; } int silc_mp_cmp(SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) @@ -209,27 +228,32 @@ int silc_mp_cmp_ui(SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) return mpz_cmp_ui(mp1, ui); } -void silc_mp_abs(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_abs(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { mpz_abs(dst, src); + return TRUE; } -void silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { mpz_neg(dst, src); + return TRUE; } -void silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { mpz_and(dst, mp1, mp2); + return TRUE; } -void silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { mpz_ior(dst, mp1, mp2); + return TRUE; } -void silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { mpz_xor(dst, mp1, mp2); + return TRUE; } diff --git a/lib/silcmath/mp_tfm.c b/lib/silcmath/mp_tfm.c index f636ab1d..9424ad97 100644 --- a/lib/silcmath/mp_tfm.c +++ b/lib/silcmath/mp_tfm.c @@ -4,7 +4,7 @@ Author: Pekka Riikonen - Copyright (C) 2005 - 2006 Pekka Riikonen + Copyright (C) 2005 - 2008 Pekka Riikonen This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by @@ -20,226 +20,384 @@ #include "silccrypto.h" #include "mp_tfm.h" -void silc_mp_init(SilcMPInt *mp) +static void silc_mp_set_errno(int err) { - fp_init(mp); + if (err == TFM_FP_VAL) + silc_set_errno(SILC_ERR_INVALID_ARGUMENT); + else if (err == TFM_FP_MEM) + silc_set_errno(SILC_ERR_OUT_OF_MEMORY); +} + +SilcBool silc_mp_init(SilcMPInt *mp) +{ + tfm_fp_init(mp); + return TRUE; +} + +SilcBool silc_mp_sinit(SilcStack stack, SilcMPInt *mp) +{ + if (stack) + stack = silc_stack_alloc(0, stack); + tfm_fp_sinit(stack, mp); + return TRUE; } void silc_mp_uninit(SilcMPInt *mp) { - fp_zero(mp); + tfm_fp_zero(mp); } size_t silc_mp_size(SilcMPInt *mp) { - return fp_unsigned_bin_size(mp); + return tfm_fp_unsigned_bin_size(mp); } size_t silc_mp_sizeinbase(SilcMPInt *mp, int base) { int size = 0; - fp_radix_size(mp, base, &size); + tfm_fp_radix_size(mp, base, &size); if (size > 1) size--; return size; } -void silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { - fp_copy(src, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_copy(src, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui) { - fp_set(dst, ui); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_set(dst, ui))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si) +SilcBool silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si) { - fp_set(dst, si); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_set(dst, si))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base) +SilcBool silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base) { - fp_read_radix(dst, str, base); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_read_radix(dst, (char *)str, base))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } SilcUInt32 silc_mp_get_ui(SilcMPInt *mp) { - fp_int *tmp = mp; + tfm_fp_int *tmp = mp; return tmp->used > 0 ? tmp->dp[0] : 0; } char *silc_mp_get_str(char *str, SilcMPInt *mp, int base) { - if (fp_toradix(mp, str, base) != MP_OKAY) + if (tfm_fp_toradix(mp, str, base) != TFM_FP_OKAY) return NULL; return str; } -void silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - fp_add(mp1, mp2, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_add(mp1, mp2, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { - mp_add_d(mp1, (mp_digit)ui, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_add_d(mp1, (tfm_fp_digit)ui, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - fp_sub(mp1, mp2, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_sub(mp1, mp2, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { - fp_sub_d(mp1, (mp_digit)ui, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_sub_d(mp1, (tfm_fp_digit)ui, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - fp_mul(mp1, mp2, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_mul(mp1, mp2, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { - fp_mul_d(mp1, (mp_digit)ui, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_mul_d(mp1, (tfm_fp_digit)ui, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) +SilcBool silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { - fp_mul_2d(mp1, exp, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_mul_2d(mp1, exp, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { - fp_sqrt(src, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_sqrt(src, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - fp_div(mp1, mp2, dst, NULL); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_div(mp1, mp2, dst, NULL))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { - fp_div_d(mp1, (mp_digit)ui, dst, NULL); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_div_d(mp1, (tfm_fp_digit)ui, dst, NULL))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, +SilcBool silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - fp_div(mp1, mp2, q, r); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_div(mp1, mp2, q, r))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) +SilcBool silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { - fp_div_2d(mp1, exp, dst, NULL); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_div_2d(mp1, exp, dst, NULL))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, +SilcBool silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { - fp_div_2d(mp1, exp, q, r); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_div_2d(mp1, exp, q, r))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - fp_mod(mp1, mp2, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_mod(mp1, mp2, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { - fp_digit d; - fp_mod_d(mp1, ui, &d); - silc_mp_set_ui(dst, d); -} + tfm_fp_digit d; + int ret; -void silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) -{ - fp_mod_2d(mp1, ui, dst); + if ((ret = tfm_fp_mod_d(mp1, ui, &d))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + if ((ret = silc_mp_set_ui(dst, d))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_pow(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp) +SilcBool silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { - SILC_NOT_IMPLEMENTED("silc_mp_pow"); - assert(FALSE); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_mod_2d(mp1, ui, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) +SilcBool silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { - SILC_NOT_IMPLEMENTED("silc_mp_pow_ui"); - assert(FALSE); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_expt_d(mp1, (tfm_fp_digit)exp, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, +SilcBool silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, SilcMPInt *mod) { - fp_exptmod(mp1, exp, mod, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_exptmod(mp1, exp, mod, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, - SilcMPInt *mod) +SilcBool silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, + SilcMPInt *mod) { SilcMPInt tmp; - silc_mp_init(&tmp); - silc_mp_set_ui(&tmp, exp); - silc_mp_pow_mod(dst, mp1, &tmp, mod); + int ret; + + if ((ret = silc_mp_init(&tmp))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + if ((ret = silc_mp_set_ui(&tmp, exp))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + if ((ret = silc_mp_pow_mod(dst, mp1, &tmp, mod))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } silc_mp_uninit(&tmp); + return TRUE; } -void silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - fp_gcd(mp1, mp2, dst); -} - -void silc_mp_gcdext(SilcMPInt *g, SilcMPInt *s, SilcMPInt *t, SilcMPInt *mp1, - SilcMPInt *mp2) -{ - SILC_NOT_IMPLEMENTED("silc_mp_gcdext"); - assert(FALSE); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_gcd(mp1, mp2, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } int silc_mp_cmp(SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - return fp_cmp(mp1, mp2); + return tfm_fp_cmp(mp1, mp2); } int silc_mp_cmp_si(SilcMPInt *mp1, SilcInt32 si) { - return fp_cmp_d(mp1, si); + return tfm_fp_cmp_d(mp1, si); } int silc_mp_cmp_ui(SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { - return fp_cmp_d(mp1, ui); + return tfm_fp_cmp_d(mp1, ui); +} + +SilcBool silc_mp_abs(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +{ + tfm_fp_abs(src, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_abs(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { - fp_abs(src, dst); + tfm_fp_neg(src, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - fp_neg(src, dst); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_and(mp1, mp2, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - SILC_NOT_IMPLEMENTED("silc_mp_and"); - assert(FALSE); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_or(mp1, mp2, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { - SILC_NOT_IMPLEMENTED("silc_mp_or"); - assert(FALSE); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_xor(mp1, mp2, dst))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } -void silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_modinv(SilcMPInt *inv, SilcMPInt *a, SilcMPInt *n) { - SILC_NOT_IMPLEMENTED("silc_mp_xor"); - assert(FALSE); + int ret; + if ((ret = tfm_fp_invmod(a, n, inv))) { + silc_mp_set_errno(ret); + return FALSE; + } + return TRUE; } diff --git a/lib/silcmath/mp_tfm.h b/lib/silcmath/mp_tfm.h index 176cd1cb..75d438ed 100644 --- a/lib/silcmath/mp_tfm.h +++ b/lib/silcmath/mp_tfm.h @@ -4,7 +4,7 @@ Author: Pekka Riikonen - Copyright (C) 2005 Pekka Riikonen + Copyright (C) 2005 - 2008 Pekka Riikonen This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by @@ -22,6 +22,6 @@ #include "tfm.h" -#define SILC_MP_INT fp_int +#define SILC_MP_INT tfm_fp_int #endif /* MP_TFM_H */ diff --git a/lib/silcmath/mp_tma.c b/lib/silcmath/mp_tma.c index d0f0fdef..e191d368 100644 --- a/lib/silcmath/mp_tma.c +++ b/lib/silcmath/mp_tma.c @@ -4,7 +4,7 @@ Author: Pekka Riikonen - Copyright (C) 2005 - 2007 Pekka Riikonen + Copyright (C) 2005 - 2008 Pekka Riikonen This program is free software; you can redistribute it and/or modify it under the terms of the GNU General Public License as published by @@ -20,16 +20,14 @@ #include "silccrypto.h" #include "mp_tma.h" -void silc_mp_init(SilcMPInt *mp) +SilcBool silc_mp_init(SilcMPInt *mp) { - (void)tma_mp_init(mp); + return tma_mp_init(mp) == MP_OKAY; } SilcBool silc_mp_sinit(SilcStack stack, SilcMPInt *mp) { - /* XXX TODO */ - tma_mp_init(mp); - return TRUE; + return tma_mp_init(mp) == MP_OKAY; } void silc_mp_uninit(SilcMPInt *mp) @@ -37,12 +35,6 @@ void silc_mp_uninit(SilcMPInt *mp) tma_mp_clear(mp); } -void silc_mp_suninit(SilcStack stack, SilcMPInt *mp) -{ - if (!stack) - tma_mp_clear(mp); -} - size_t silc_mp_size(SilcMPInt *mp) { return tma_mp_unsigned_bin_size(mp); @@ -57,24 +49,28 @@ size_t silc_mp_sizeinbase(SilcMPInt *mp, int base) return size; } -void silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { (void)tma_mp_copy(src, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui) { (void)tma_mp_set_int(dst, ui); + return TRUE; } -void silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si) +SilcBool silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si) { (void)tma_mp_set_int(dst, si); + return TRUE; } -void silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base) +SilcBool silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base) { (void)tma_mp_read_radix(dst, str, base); + return TRUE; } SilcUInt32 silc_mp_get_ui(SilcMPInt *mp) @@ -89,108 +85,120 @@ char *silc_mp_get_str(char *str, SilcMPInt *mp, int base) return str; } -void silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_add(mp1, mp2, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { tma_mp_add_d(mp1, (tma_mp_digit)ui, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_sub(mp1, mp2, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { (void)tma_mp_sub_d(mp1, (tma_mp_digit)ui, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_mul(mp1, mp2, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { (void)tma_mp_mul_d(mp1, (tma_mp_digit)ui, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) +SilcBool silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { (void)tma_mp_mul_2d(mp1, exp, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { (void)tma_mp_sqrt(src, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_div(mp1, mp2, dst, NULL); + return TRUE; } -void silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { (void)tma_mp_div_d(mp1, (tma_mp_digit)ui, dst, NULL); + return TRUE; } -void silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, +SilcBool silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_div(mp1, mp2, q, r); + return TRUE; } -void silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) +SilcBool silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { (void)tma_mp_div_2d(mp1, exp, dst, NULL); + return TRUE; } -void silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, +SilcBool silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { (void)tma_mp_div_2d(mp1, exp, q, r); + return TRUE; } -void silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_mod(mp1, mp2, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { tma_mp_digit d; (void)tma_mp_mod_d(mp1, ui, &d); silc_mp_set_ui(dst, d); + return TRUE; } -void silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) +SilcBool silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) { (void)tma_mp_mod_2d(mp1, ui, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_pow(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp) -{ - SILC_NOT_IMPLEMENTED("silc_mp_pow"); - assert(FALSE); -} - -void silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) +SilcBool silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp) { (void)tma_mp_expt_d(mp1, (tma_mp_digit)exp, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, +SilcBool silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, SilcMPInt *mod) { (void)tma_mp_exptmod(mp1, exp, mod, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, +SilcBool silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, SilcMPInt *mod) { SilcMPInt tmp; @@ -198,17 +206,13 @@ void silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, silc_mp_set_ui(&tmp, exp); silc_mp_pow_mod(dst, mp1, &tmp, mod); silc_mp_uninit(&tmp); + return TRUE; } -void silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_gcd(mp1, mp2, dst); -} - -void silc_mp_gcdext(SilcMPInt *g, SilcMPInt *s, SilcMPInt *t, SilcMPInt *mp1, - SilcMPInt *mp2) -{ - (void)tma_mp_exteuclid(mp1, mp2, s, t, g); + return TRUE; } int silc_mp_cmp(SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) @@ -226,27 +230,32 @@ int silc_mp_cmp_ui(SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui) return tma_mp_cmp_d(mp1, ui); } -void silc_mp_abs(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_abs(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { (void)tma_mp_abs(src, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) +SilcBool silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src) { (void)tma_mp_neg(src, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_and(mp1, mp2, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_or(mp1, mp2, dst); + return TRUE; } -void silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) +SilcBool silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2) { (void)tma_mp_xor(mp1, mp2, dst); + return TRUE; } diff --git a/lib/silcmath/silcmp.h b/lib/silcmath/silcmp.h index fe893902..da9f5c78 100644 --- a/lib/silcmath/silcmp.h +++ b/lib/silcmath/silcmp.h @@ -64,16 +64,16 @@ typedef SILC_MP_INT SilcMPInt; * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_init(SilcMPInt mp); + * SilcBool silc_mp_init(SilcMPInt mp); * * DESCRIPTION * - * Initializes the SilcMPInt that is the actual MP Integer. - * This must be called before any of the silc_mp_ routines can be - * used. The integer is uninitialized with the silc_mp_uninit function. + * Initializes the MP integer. This must be called before calling any + * other routine in SILC MP API. The silc_mp_uninit must be called + * to uninitialize the integer. Returns FALSE on error, TRUE otherwise. * ***/ -void silc_mp_init(SilcMPInt *mp); +SilcBool silc_mp_init(SilcMPInt *mp); /****f* silcmath/silc_mp_sinit * @@ -83,11 +83,13 @@ void silc_mp_init(SilcMPInt *mp); * * DESCRIPTION * - * Initializes the SilcMPInt that is the actual MP Integer. - * This must be called before any of the silc_mp_ routines can be - * used. The integer is uninitialized with the silc_mp_suninit function. - * If `stack' is non-NULL it will be used as the memory source. If it - * is NULL, this call is equivalent to silc_mp_init. + * Initializes the MP integer. This must be called before calling any + * other routine in SILC MP API. The silc_mp_uninit must be called + * to uninitialize the integer. Returns FALSE on error, TRUE otherwise. + * + * If `stack' is non-NULL all memory is allocated from `stack'. If it + * is NULL this is equivalent to silc_mp_init. The silc_mp_uninit must + * be called to uninitialize the integer even when `stack' is non-NULL. * ***/ SilcBool silc_mp_sinit(SilcStack stack, SilcMPInt *mp); @@ -105,19 +107,6 @@ SilcBool silc_mp_sinit(SilcStack stack, SilcMPInt *mp); ***/ void silc_mp_uninit(SilcMPInt *mp); -/****f* silcmath/silc_mp_suninit - * - * SYNOPSIS - * - * void silc_mp_suninit(SilcStack stack, SilcMPInt *mp); - * - * DESCRIPTION - * - * Uninitializes the MP Integer. - * - ***/ -void silc_mp_suninit(SilcStack stack, SilcMPInt *mp); - /****f* silcmath/silc_mp_size * * SYNOPSIS @@ -157,21 +146,21 @@ size_t silc_mp_sizeinbase(SilcMPInt *mp, int base); * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); + * SilcBool silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); * * DESCRIPTION * * Set `dst' integer from `src' integer. The `dst' must already be - * initialized. + * initialized. This in effect copies the integer from `src' to `dst'. * ***/ -void silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); +SilcBool silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); /****f* silcmath/silc_mp_set_ui * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui); + * SilcBool silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui); * * DESCRIPTION * @@ -179,13 +168,13 @@ void silc_mp_set(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); * initialized. * ***/ -void silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui); +SilcBool silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui); /****f* silcmath/silc_mp_set_si * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si); + * SilcBool silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si); * * DESCRIPTION * @@ -193,13 +182,13 @@ void silc_mp_set_ui(SilcMPInt *dst, SilcUInt32 ui); * already be initialized. * ***/ -void silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si); +SilcBool silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si); /****f* silcmath/silc_mp_set_str * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base); + * SilcBool silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base); * * DESCRIPTION * @@ -212,7 +201,7 @@ void silc_mp_set_si(SilcMPInt *dst, SilcInt32 si); * binary. Use the silc_mp_bin2mp to decode binary into integer. * ***/ -void silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base); +SilcBool silc_mp_set_str(SilcMPInt *dst, const char *str, int base); /****f* silcmath/silc_mp_get_ui * @@ -231,7 +220,7 @@ SilcUInt32 silc_mp_get_ui(SilcMPInt *mp); * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_get_str(char *str, SilcMPInt *mp, int base); + * char *silc_mp_get_str(char *str, SilcMPInt *mp, int base); * * DESCRIPTION * @@ -251,20 +240,20 @@ char *silc_mp_get_str(char *str, SilcMPInt *mp, int base); * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * * Add two integers `mp1' and `mp2' and save the result to `dst'. * ***/ -void silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); /****f* silcmath/silc_mp_add_ui * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); + * SilcBool silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); * * DESCRIPTION * @@ -272,26 +261,26 @@ void silc_mp_add(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * to `dst'. * ***/ -void silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); +SilcBool silc_mp_add_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); /****f* silcmath/silc_mp_sub * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * * Subtract two integers `mp1' and `mp2' and save the result to `dst'. * ***/ -void silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); /****f* silcmath/silc_mp_sub_ui * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); + * SilcBool silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); * * DESCRIPTION * @@ -299,26 +288,26 @@ void silc_mp_sub(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * to `dst'. * ***/ -void silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); +SilcBool silc_mp_sub_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); /****f* silcmath/silc_mp_mul * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * * Multiply two integers `mp1' and `mp2' and save the result to `dst'. * ***/ -void silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); /****f* silcmath/silc_mp_mul_ui * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); + * SilcBool silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); * * DESCRIPTION * @@ -326,13 +315,13 @@ void silc_mp_mul(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * to `dst'. * ***/ -void silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); +SilcBool silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); /****f* silcmath/silc_mp_mul_2exp * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); + * SilcBool silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); * * DESCRIPTION * @@ -340,26 +329,26 @@ void silc_mp_mul_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); * `dst'. This is equivalent to dst = mp1 * (2 ^ exp). * ***/ -void silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); +SilcBool silc_mp_mul_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); /****f* silcmath/silc_mp_sqrt * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); + * SilcBool silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); * * DESCRIPTION * * Compute square root of floor(sqrt(src)) and save the result to `dst'. * ***/ -void silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); +SilcBool silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); /****f* silcmath/silc_mp_div * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * @@ -367,13 +356,13 @@ void silc_mp_sqrt(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); * is equivalent to dst = mp1 / mp2; * ***/ -void silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); /****f* silcmath/silc_mp_div_ui * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); + * SilcBool silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); * * DESCRIPTION * @@ -381,14 +370,14 @@ void silc_mp_div(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * `dst'. This is equivalent to dst = mp1 / ui; * ***/ -void silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); +SilcBool silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); /****f* silcmath/silc_mp_div_qr * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, - * SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, + * SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * @@ -398,14 +387,14 @@ void silc_mp_div_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); * then the operation is omitted. * ***/ -void silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, - SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, + SilcMPInt *mp2); /****f* silcmath/silc_mp_div_2exp * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * @@ -413,14 +402,14 @@ void silc_mp_div_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, * This is equivalent to dst = mp1 / (2 ^ exp). * ***/ -void silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); +SilcBool silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); /****f* silcmath/silc_mp_div_2exp_qr * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, - * SilcUInt32 exp); + * SilcBool silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, + * SilcUInt32 exp); * * DESCRIPTION * @@ -430,14 +419,14 @@ void silc_mp_div_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); * is omitted. * ***/ -void silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, - SilcUInt32 exp); +SilcBool silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, + SilcUInt32 exp); /****f* silcmath/silc_mp_mod * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * @@ -447,13 +436,13 @@ void silc_mp_div_2exp_qr(SilcMPInt *q, SilcMPInt *r, SilcMPInt *mp1, * returns the remainder as well. * ***/ -void silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); /****f* silcmath/silc_mp_mod_ui * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); + * SilcBool silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); * * DESCRIPTION * @@ -462,13 +451,13 @@ void silc_mp_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * to dst = mp1 mod ui. * ***/ -void silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); +SilcBool silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); /****f* silcmath/silc_mp_mod_2exp * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * @@ -478,27 +467,13 @@ void silc_mp_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); * function returns the remainder as well. * ***/ -void silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); - -/****f* silcmath/silc_mp_pow - * - * SYNOPSIS - * - * void silc_mp_pow(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp); - * - * DESCRIPTION - * - * Compute `mp1' ** `exp' and save the result to `dst'. This is - * equivalent to dst = mp1 ^ exp. - * - ***/ -void silc_mp_pow(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp); +SilcBool silc_mp_mod_2exp(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 ui); /****f* silcmath/silc_mp_pow_ui * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); + * SilcBool silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); * * DESCRIPTION * @@ -506,14 +481,14 @@ void silc_mp_pow(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp); * equivalent to dst = mp1 ^ exp. * ***/ -void silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); +SilcBool silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); /****f* silcmath/silc_mp_pow_mod * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, - * SilcMPInt *mod); + * SilcBool silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, + * SilcMPInt *mod); * * DESCRIPTION * @@ -521,15 +496,15 @@ void silc_mp_pow_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp); * This is equivalent to dst = (mp1 ^ exp) mod mod. * ***/ -void silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, - SilcMPInt *mod); +SilcBool silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, + SilcMPInt *mod); /****f* silcmath/silc_mp_pow_mod_ui * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, - * SilcMPInt *mod); + * SilcBool silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, + * SilcUInt32 exp, SilcMPInt *mod); * * DESCRIPTION * @@ -537,14 +512,14 @@ void silc_mp_pow_mod(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *exp, * This is equivalent to dst = (mp1 ^ exp) mod mod. * ***/ -void silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, - SilcMPInt *mod); +SilcBool silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, + SilcMPInt *mod); /****f* silcmath/silc_mp_modinv * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_modinv(SilcMPInt *inv, SilcMPInt *a, SilcMPInt *n); + * SilcBool silc_mp_modinv(SilcMPInt *inv, SilcMPInt *a, SilcMPInt *n); * * DESCRIPTION * @@ -566,13 +541,13 @@ void silc_mp_pow_mod_ui(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcUInt32 exp, * not needed by the algorithm so it does not have to be included.) * ***/ -void silc_mp_modinv(SilcMPInt *inv, SilcMPInt *a, SilcMPInt *n); +SilcBool silc_mp_modinv(SilcMPInt *inv, SilcMPInt *a, SilcMPInt *n); /****f* silcmath/silc_mp_gcd * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * @@ -580,23 +555,7 @@ void silc_mp_modinv(SilcMPInt *inv, SilcMPInt *a, SilcMPInt *n); * and save the result to `dst'. * ***/ -void silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); - -/****f* silcmath/silc_mp_gcdext - * - * SYNOPSIS - * - * void silc_mp_gcdext(SilcMPInt *g, SilcMPInt *s, SilcMPInt *t, - * SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); - * - * DESCRIPTION - * - * Calculate the extended greatest common divisor `g', `s' and `t' such - * that g = mp1 * s + mp2 * + t. - * - ***/ -void silc_mp_gcdext(SilcMPInt *g, SilcMPInt *s, SilcMPInt *t, SilcMPInt *mp1, - SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_gcd(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); /****f* silcmath/silc_mp_cmp * @@ -693,65 +652,65 @@ void silc_mp_bin2mp(unsigned char *data, SilcUInt32 len, SilcMPInt *ret); * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_abs(SilcMPInt *src, SilcMPInt *dst); + * SilcBool silc_mp_abs(SilcMPInt *src, SilcMPInt *dst); * * DESCRIPTION * * Assign the absolute value of `src' to `dst'. * ***/ -void silc_mp_abs(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); +SilcBool silc_mp_abs(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); /****f* silcmath/silc_mp_neg * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); + * SilcBool silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); * * DESCRIPTION * * Negate `src' and save the result to `dst'. * ***/ -void silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); +SilcBool silc_mp_neg(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *src); /****f* silcmath/silc_mp_and * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * - * Logical and operator. The result is saved to `dst'. + * Bitwise AND operator. The result is saved to `dst'. * ***/ -void silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_and(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); /****f* silcmath/silc_mp_or * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * - * Logical inclusive OR operator. The result is saved to `dst'. + * Bitwise inclusive OR operator. The result is saved to `dst'. * ***/ -void silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_or(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); /****f* silcmath/silc_mp_xor * * SYNOPSIS * - * void silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); + * SilcBool silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); * * DESCRIPTION * - * Logical exclusive OR operator. The result is saved to `dst'. + * Bitwise exclusive OR operator. The result is saved to `dst'. * ***/ -void silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); +SilcBool silc_mp_xor(SilcMPInt *dst, SilcMPInt *mp1, SilcMPInt *mp2); #endif diff --git a/lib/silcmath/tests/Makefile.am b/lib/silcmath/tests/Makefile.am new file mode 100644 index 00000000..88cf4494 --- /dev/null +++ b/lib/silcmath/tests/Makefile.am @@ -0,0 +1,27 @@ +# +# Makefile.am +# +# Author: Pekka Riikonen +# +# Copyright (C) 2008 Pekka Riikonen +# +# This program is free software; you can redistribute it and/or modify +# it under the terms of the GNU General Public License as published by +# the Free Software Foundation; version 2 of the License. +# +# This program is distributed in the hope that it will be useful, +# but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of +# MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the +# GNU General Public License for more details. +# + +AUTOMAKE_OPTIONS = 1.0 no-dependencies foreign + +check_PROGRAMS = test_silcmp + +TESTS = test_silcmp + +LIBS = $(SILC_COMMON_LIBS) +LDADD = -L.. -L../.. -lsct + +include $(top_srcdir)/Makefile.defines.in diff --git a/lib/silcmath/tests/test_silcmp.c b/lib/silcmath/tests/test_silcmp.c new file mode 100644 index 00000000..cfbd950d --- /dev/null +++ b/lib/silcmath/tests/test_silcmp.c @@ -0,0 +1,332 @@ +/* SILC MP API tests */ + +#include "silccrypto.h" + +/* Test results */ + +const char *num = +"12345678901234560982730284776329476199876349211974638723947362976"; +const char *num16 = +"1E02BC1E9785872282806CD2F75C9C037D185B159C6BF928C4FAA0"; +const char *num2 = +"111100000001010111100000111101001011110000101100001110010001010000010100000000110110011010010111101110101110010011100000000110111110100011000010110110001010110011100011010111111100100101000110001001111101010100000"; + +/* Add */ +const char *numplusnum = +"24691357802469121965460569552658952399752698423949277447894725952"; + +/* Div UI */ +const char *numdiv3 = +"8230452600823040655153523184219650799917566141316425815964908650"; + +/* Sub */ +const char *numsubnum = +"16460905201646081310307046368439301599835132282632851631929817302"; + +/* Mul */ +const char *nummulnum = +"406442100086368525205432595008864090782598685309019707370392150100104880233122729099893851398423765038006246640472147376718021504"; + +/* Pow 9 */ +const char *numpow9 = +"30268310490095248136374442593960735340043215092235037140910676088144" +"35058076907508346521934800012973063581682693747048031478666348478106" +"44683456845011455064024666852414062817276759918308447029021294253178" +"33315247099510816723345641886025287379547228426885091818754699607678" +"21224366024226166683969708998047098297710016071652606735552588847286" +"34852468216958922270511264725208810741994612375692799609732354209956" +"40819760982889468862162693712340583165661711574919011669535502396672" +"40312267464770558012687533541147373851940126476804050825510259049427" +"65748814943077966488645043069629580317025213490538353938548940375954" +"82427393090269404947604548936674976991676788833885882090558205985379" +"89472452919247278891609709393833528917324368765083583279471748113886" +"79206753418608834013097102872543865922235479608256858601874978505022" +"00266244958174441947434256912448253544273297263228373429056333060573" +"16358665005119352040979366412364735432045274742825321120330834699236" +"76412760737356102356966921386940229431060689424016835315932709079195" +"30189129058275516394261019070663759164289157669667381917985720833067" +"7211314718626801218364761769796339230934500991496997725669208457478144"; + +/* Pow 99, SHA1 digest */ +const char *numpow99 = +"E8BB0A6A5D56133A25F8B640F63E65431179385B"; + +/* Mod */ +const char *nummod = +"406442100086368525205432595008864090782598685309019707370392150100104880233122729099893851398423765038006246640472147376718021504"; + +/* Sqrt */ +const char *numsqrt = +"20160409224179169057262993915549091951057267453046056852604825434"; + +/* Exptmod */ +const char *numexptmod = +"173429534539409901711356454898127569290532192909973256589717126062627843574169918766243051602605611974408600605387662387616633336"; + +/* Modinv */ +const char *numinv = +"148304443647050524986847521354145653720804753630979716002896148087342832655697121528033378180741078274204970432436357573430185481"; + +/* AND */ +const char *numand = +"13575514895142195405643119649905581499134975342931066988498846464"; + +/* OR */ +const char *numor = +"406442100086368525205432595008864090782598685309019707370392150106689774562159702751513725664067275489928538750587137240824000475"; + +/* XOR */ +const char *numxor = +"406442100086368525205432595008864090782598685309019707370392150093114259667017507345870606014161693990793563407656070252325154011"; + +int main(int argc, char **argv) +{ + SilcBool success = FALSE; + unsigned char i[65535], r[65535], hash[20]; + SilcMPInt mp1, mp2, mp3, mp4; + SilcUInt32 ui; + SilcHash sha1; + + silc_runtime_init(); + + if (argc > 1 && !strcmp(argv[1], "-d")) { + silc_log_debug(TRUE); + silc_log_quick(TRUE); + silc_log_debug_hexdump(TRUE); + silc_log_set_debug_string("*mp*,*math*,*tfm*,*tma*,*gmp*,*stack*"); + } + + silc_hash_alloc("sha1", &sha1); + + if (!silc_mp_init(&mp1)) + goto err; + if (!silc_mp_init(&mp2)) + goto err; + if (!silc_mp_init(&mp3)) + goto err; + if (!silc_mp_init(&mp4)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Set number: %s", num)); + silc_mp_set_str(&mp1, num, 10); + + SILC_LOG_DEBUG(("Get number, base 10")); + if (!silc_mp_get_str(r, &mp1, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG(("Number: %s", r)); + if (strcmp(num, r)) + goto err; + + + SILC_LOG_DEBUG(("Get number, base 16")); + if (!silc_mp_get_str(r, &mp1, 16)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG(("Number: %s", r)); + if (strcmp(num16, r)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Get number, base 2")); + if (!silc_mp_get_str(r, &mp1, 2)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG(("Number: %s", r)); + if (strcmp(num2, r)) + goto err; + + + SILC_LOG_DEBUG(("Get size in base 2")); + ui = silc_mp_sizeinbase(&mp1, 2); + SILC_LOG_DEBUG(("Size: %d (should be %d)", ui, strlen(num2))); + if (ui != strlen(num2)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Get size in base 16")); + ui = silc_mp_sizeinbase(&mp1, 16); + SILC_LOG_DEBUG(("Size: %d (should be %d)", ui, strlen(num16))); + if (ui != strlen(num16)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Get size in base 10")); + ui = silc_mp_sizeinbase(&mp1, 10); + SILC_LOG_DEBUG(("Size: %d (should be %d)", ui, strlen(num))); + if (ui != strlen(num)) + goto err; + + + SILC_LOG_DEBUG(("Set integer")); + if (!silc_mp_set(&mp2, &mp1)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG(("Compare integers")); + if (silc_mp_cmp(&mp1, &mp2) != 0) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG(("Match")); + + SILC_LOG_DEBUG(("Set small UI integer")); + if (!silc_mp_set_ui(&mp2, 99999)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG(("Compare integers")); + if (silc_mp_cmp_ui(&mp2, 99999) != 0) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG(("Match")); + + + SILC_LOG_DEBUG(("Get UI")); + ui = silc_mp_get_ui(&mp1); + SILC_LOG_DEBUG(("UI: %lu", ui)); + if (ui != 683997856) + goto err; + + + SILC_LOG_DEBUG(("Add %s + %s", num, num)); + if (!silc_mp_add(&mp3, &mp1, &mp1)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(r, &mp3, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", r)); + if (strcmp(r, numplusnum)) + goto err; + + silc_mp_uninit(&mp1); + if (!silc_mp_init(&mp1)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Div %s / 3", r)); + if (!silc_mp_div_ui(&mp4, &mp3, 3)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp4, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (strcmp(i, numdiv3)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Sub %s - %s", r, i)); + if (!silc_mp_sub(&mp4, &mp3, &mp4)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp4, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (strcmp(i, numsubnum)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Mul %s * %s", r, i)); + if (!silc_mp_mul(&mp4, &mp3, &mp4)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp4, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (strcmp(i, nummulnum)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Pow %s ^ 9", i)); + if (!silc_mp_pow_ui(&mp3, &mp4, 9)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(r, &mp3, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", r)); + if (strcmp(r, numpow9)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Pow %s ^ 99", i)); + if (!silc_mp_pow_ui(&mp3, &mp4, 99)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp3, 10)) + goto err; + silc_hash_make(sha1, i, strlen(i), hash); + silc_data2hex(hash, 20, i, sizeof(i)); + SILC_LOG_DEBUG((" digest = %s", i)); + if (strcmp(i, numpow99)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Mod %s", r)); + if (!silc_mp_mod(&mp3, &mp4, &mp3)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(r, &mp3, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", r)); + if (strcmp(r, nummod)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Sqrt %s", r)); + if (!silc_mp_sqrt(&mp4, &mp3)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp4, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (strcmp(i, numsqrt)) + goto err; + + if (!silc_mp_add_ui(&mp3, &mp3, 1)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(r, &mp3, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG(("Exptmod %s ^ %s mod %s", i, i, r)); + if (!silc_mp_pow_mod(&mp1, &mp4, &mp4, &mp3)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp1, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (strcmp(i, numexptmod)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("GCD")); + if (!silc_mp_gcd(&mp2, &mp1, &mp3)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp2, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (silc_mp_cmp_ui(&mp2, 1) != 0) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("Modinv")); + if (!silc_mp_modinv(&mp2, &mp1, &mp3)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp2, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (strcmp(i, numinv)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("AND")); + if (!silc_mp_and(&mp1, &mp4, &mp3)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp1, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (strcmp(i, numand)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("OR")); + if (!silc_mp_or(&mp1, &mp4, &mp3)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp1, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (strcmp(i, numor)) + goto err; + + SILC_LOG_DEBUG(("XOR")); + if (!silc_mp_xor(&mp1, &mp4, &mp3)) + goto err; + if (!silc_mp_get_str(i, &mp1, 10)) + goto err; + SILC_LOG_DEBUG((" = %s", i)); + if (strcmp(i, numxor)) + goto err; + + + silc_mp_uninit(&mp1); + silc_mp_uninit(&mp2); + silc_mp_uninit(&mp3); + silc_mp_uninit(&mp4); + + silc_hash_free(sha1); + + success = TRUE; + + err: + SILC_LOG_DEBUG(("Testing was %s", success ? "SUCCESS" : "FAILURE")); + fprintf(stderr, "Testing was %s\n", success ? "SUCCESS" : "FAILURE"); + + silc_runtime_uninit(); + + return !success; +} diff --git a/lib/silcmath/tfm.c b/lib/silcmath/tfm.c index b99a32f0..49234bca 100644 --- a/lib/silcmath/tfm.c +++ b/lib/silcmath/tfm.c @@ -1,55 +1,189 @@ -/* Start: fp_2expt.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ +/* + + tfm.c + + Author: Pekka Riikonen + + Copyright (C) 2008 Pekka Riikonen + + This program is free software; you can redistribute it and/or modify + it under the terms of the GNU General Public License as published by + the Free Software Foundation; version 2 of the License. + + This program is distributed in the hope that it will be useful, + but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of + MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE. See the + GNU General Public License for more details. + +*/ + +/* Original code comes from public domain library tomsfastmath. Any and + all changes made to that original code are not in public domain but are + copyrighted and licensed as defined above. */ + +/* We've changed the TFM to support dynamically allocated integers. As good + and fast as the TFM is its main flaw is that it uses pre-allocated + integers. This doesn't work in real life, unless of course you know + exactly how much memory you are going to use and need, or you don't care + about how much your program consumes memory. On systems that need to work + in environments from few integers to tens of thousands allocated at the + same time, the dynamic allocation is the only right way to go to keep the + memory consumption in line. It also has the added benefit that there is + no artificial limit to integer size. + + The dynamically allocated integer can be initialized exactly the same + way as the original TFM integer. It can be memset'ed to initialize, if + needed, but tfm_fp_init should be used. However, tfm_fp_zero must always + be called to avoid memory leaks. The integer thus is initialized to + no memory at first and will grow automatically. It also supports + SilcStack. With SilcStack integer reallocations are very fast and is + ideal to use in temp integers that are used only for computations and + not for storing integers for a long time. + + Integers can be copied with tfm_fp_copy and it will automatically allocate + memory for the copied integer. The contents of the integer can be + directly exchanged by exchanging the pointers with tfm_fp_exch, which is + much faster that the copy that must be used in original TFM to do the + same. + + We've also added missing routines like bitwise AND, OR and XOR, sqrt, + expt_d and others. */ + +/* Implementation notes: + + If result int doesn't have stack set, assure that it doesn't get stack + in the process. Often routines tfm_fp_exch temp ints to the result. + Make sure the temp doesn't deliver stack to the result. */ + #include +/* Init to size */ +int tfm_fp_init_size(SilcStack stack, tfm_fp_int *a, int size) +{ + SILC_ASSERT(size); + + if (stack) + stack = silc_stack_alloc(size, stack); + + a->alloc = size + 1; + a->dp = silc_scalloc(stack, a->alloc, sizeof(*a->dp)); + if (!a->dp) + return TFM_FP_MEM; + a->used = a->sign = 0; + a->stack = stack; + return TFM_FP_OKAY; +} + +/* Uninit */ +void tfm_fp_zero(tfm_fp_int *a) +{ + silc_sfree(a->stack, a->dp); + a->dp = NULL; + a->alloc = a->used = a->sign = 0; + if (a->stack) + silc_stack_free(a->stack); +} + +/* Zeroise */ +static inline void tfm_fp_zeroise(tfm_fp_int *a) +{ + if (a->used) + memset(a->dp, 0, a->used * sizeof(*a->dp)); + a->sign = a->used = 0; +} + +/* Grow integer */ +int tfm_fp_grow(tfm_fp_int *a, int size) +{ + void *tmp; + + if (!size || a->alloc >= size) + return TFM_FP_OKAY; + + size += 1; + + SILC_LOG_DEBUG(("Grow %p from %d to %d", a, a->alloc, size)); + + tmp = silc_srealloc(a->stack, a->alloc * sizeof(*a->dp), a->dp, + sizeof(*a->dp) * size); + if (!tmp) + return TFM_FP_MEM; + a->dp = tmp; + + memset(a->dp + a->alloc, 0, (size - a->alloc) * sizeof(*a->dp)); + a->alloc = size; + + return TFM_FP_OKAY; +} + +/* Copy */ +int tfm_fp_copy(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b) +{ + if (a == b) + return TFM_FP_OKAY; + + if (b->alloc < a->used) { + if (tfm_fp_grow(b, a->used)) + return TFM_FP_MEM; + } else { + memset(b->dp + a->used, 0, (b->alloc - a->used) * sizeof(*b->dp)); + } + + memcpy(b->dp, a->dp, a->used * sizeof(*a->dp)); + + b->used = a->used; + b->sign = a->sign; + + return TFM_FP_OKAY; +} + +/* Init and copy. Use stack as memory if non-NULL. */ +int tfm_fp_init_copy(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, SilcStack stack) +{ + tfm_fp_sinit(stack, a); + return tfm_fp_copy(b, a); +} + +/* Simple exchange */ +void tfm_fp_exch(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b) +{ + tfm_fp_int t; + + if (a == b) + return; + + t = *a; + *a = *b; + *b = t; +} + /* computes a = 2**b */ -void fp_2expt(fp_int *a, int b) +int tfm_fp_2expt(tfm_fp_int *a, int b) { int z; /* zero a as per default */ - fp_zero (a); + tfm_fp_zeroise (a); if (b < 0) { - return; + return TFM_FP_OKAY; } z = b / DIGIT_BIT; - if (z >= FP_SIZE) { - return; - } + + /* Grow */ + if (tfm_fp_grow(a, z + 1)) + return TFM_FP_MEM; /* set the used count of where the bit will go */ a->used = z + 1; /* put the single bit in its place */ - a->dp[z] = ((fp_digit)1) << (b % DIGIT_BIT); + a->dp[z] = ((tfm_fp_digit)1) << (b % DIGIT_BIT); + return TFM_FP_OKAY; } - -/* End: fp_2expt.c */ - -/* Start: fp_add.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - -void fp_add(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +int tfm_fp_add(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c) { int sa, sb; @@ -62,197 +196,133 @@ void fp_add(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) /* both positive or both negative */ /* add their magnitudes, copy the sign */ c->sign = sa; - s_fp_add (a, b, c); + return s_tfm_fp_add (a, b, c); } else { /* one positive, the other negative */ /* subtract the one with the greater magnitude from */ /* the one of the lesser magnitude. The result gets */ /* the sign of the one with the greater magnitude. */ - if (fp_cmp_mag (a, b) == FP_LT) { + if (tfm_fp_cmp_mag (a, b) == TFM_FP_LT) { c->sign = sb; - s_fp_sub (b, a, c); + return s_tfm_fp_sub (b, a, c); } else { c->sign = sa; - s_fp_sub (a, b, c); + return s_tfm_fp_sub (a, b, c); } } } -/* End: fp_add.c */ - -/* Start: fp_add_d.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* c = a + b */ -void fp_add_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c) +int tfm_fp_add_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int *c) { - fp_int tmp; - fp_set(&tmp, b); - fp_add(a,&tmp,c); -} - -/* End: fp_add_d.c */ + tfm_fp_int tmp; + int ret; + + /* Grow when needed */ + if (c->alloc < a->used + 1) + if (tfm_fp_grow(c, a->used + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_init(&tmp); + if (tfm_fp_set(&tmp, b)) { + tfm_fp_zero(&tmp); + return TFM_FP_MEM; + } + ret = tfm_fp_add(a,&tmp,c); + tfm_fp_zero(&tmp); -/* Start: fp_addmod.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + return ret; +} /* d = a + b (mod c) */ -int fp_addmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) +int tfm_fp_addmod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d) { - fp_int tmp; - fp_zero(&tmp); - fp_add(a, b, &tmp); - return fp_mod(&tmp, c, d); -} + tfm_fp_int tmp; + int ret; -/* End: fp_addmod.c */ + tfm_fp_init(&tmp); + if (tfm_fp_add(a, b, &tmp)) { + tfm_fp_zero(&tmp); + return TFM_FP_MEM; + } + ret = tfm_fp_mod(&tmp, c, d); + tfm_fp_zero(&tmp); -/* Start: fp_cmp.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + return ret; +} -int fp_cmp(fp_int *a, fp_int *b) +int tfm_fp_cmp(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b) { - if (a->sign == FP_NEG && b->sign == FP_ZPOS) { - return FP_LT; - } else if (a->sign == FP_ZPOS && b->sign == FP_NEG) { - return FP_GT; + if (a->sign == TFM_FP_NEG && b->sign == TFM_FP_ZPOS) { + return TFM_FP_LT; + } else if (a->sign == TFM_FP_ZPOS && b->sign == TFM_FP_NEG) { + return TFM_FP_GT; } else { /* compare digits */ - if (a->sign == FP_NEG) { + if (a->sign == TFM_FP_NEG) { /* if negative compare opposite direction */ - return fp_cmp_mag(b, a); + return tfm_fp_cmp_mag(b, a); } else { - return fp_cmp_mag(a, b); + return tfm_fp_cmp_mag(a, b); } } } -/* End: fp_cmp.c */ - -/* Start: fp_cmp_d.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* compare against a single digit */ -int fp_cmp_d(fp_int *a, fp_digit b) +int tfm_fp_cmp_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b) { /* compare based on sign */ - if ((b && a->used == 0) || a->sign == FP_NEG) { - return FP_LT; + if ((b && a->used == 0) || a->sign == TFM_FP_NEG) { + return TFM_FP_LT; } /* compare based on magnitude */ if (a->used > 1) { - return FP_GT; + return TFM_FP_GT; } /* compare the only digit of a to b */ if (a->dp[0] > b) { - return FP_GT; + return TFM_FP_GT; } else if (a->dp[0] < b) { - return FP_LT; + return TFM_FP_LT; } else { - return FP_EQ; + return TFM_FP_EQ; } - } -/* End: fp_cmp_d.c */ - -/* Start: fp_cmp_mag.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - -int fp_cmp_mag(fp_int *a, fp_int *b) +int tfm_fp_cmp_mag(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b) { int x; if (a->used > b->used) { - return FP_GT; + return TFM_FP_GT; } else if (a->used < b->used) { - return FP_LT; + return TFM_FP_LT; } else { for (x = a->used - 1; x >= 0; x--) { if (a->dp[x] > b->dp[x]) { - return FP_GT; + return TFM_FP_GT; } else if (a->dp[x] < b->dp[x]) { - return FP_LT; + return TFM_FP_LT; } } } - return FP_EQ; + return TFM_FP_EQ; } - -/* End: fp_cmp_mag.c */ - -/* Start: fp_cnt_lsb.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - static const int lnz[16] = { 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0 }; /* Counts the number of lsbs which are zero before the first zero bit */ -int fp_cnt_lsb(fp_int *a) +int tfm_fp_cnt_lsb(tfm_fp_int *a) { int x; - fp_digit q, qq; + tfm_fp_digit q, qq; /* easy out */ - if (fp_iszero(a) == 1) { + if (tfm_fp_iszero(a) == 1) { return 0; } @@ -272,25 +342,10 @@ int fp_cnt_lsb(fp_int *a) return x; } - -/* End: fp_cnt_lsb.c */ - -/* Start: fp_count_bits.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - -int fp_count_bits (fp_int * a) +int tfm_fp_count_bits (tfm_fp_int * a) { int r; - fp_digit q; + tfm_fp_digit q; /* shortcut */ if (a->used == 0) { @@ -302,67 +357,70 @@ int fp_count_bits (fp_int * a) /* take the last digit and count the bits in it */ q = a->dp[a->used - 1]; - while (q > ((fp_digit) 0)) { + while (q > ((tfm_fp_digit) 0)) { ++r; - q >>= ((fp_digit) 1); + q >>= ((tfm_fp_digit) 1); } return r; } -/* End: fp_count_bits.c */ - -/* Start: fp_div.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* a/b => cb + d == a */ -int fp_div(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) +int tfm_fp_div(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d) { - fp_int q, x, y, t1, t2; + tfm_fp_int q, x, y, t1, t2; int n, t, i, norm, neg; + SilcStack stack = NULL; /* is divisor zero ? */ - if (fp_iszero (b) == 1) { - return FP_VAL; + if (tfm_fp_iszero (b) == 1) { + return TFM_FP_VAL; } /* if a < b then q=0, r = a */ - if (fp_cmp_mag (a, b) == FP_LT) { + if (tfm_fp_cmp_mag (a, b) == TFM_FP_LT) { if (d != NULL) { - fp_copy (a, d); + if (tfm_fp_copy (a, d)) + return TFM_FP_MEM; } if (c != NULL) { - fp_zero (c); + tfm_fp_zeroise (c); } - return FP_OKAY; + return TFM_FP_OKAY; } - fp_init(&q); + if (c) + stack = c->stack; + + if (tfm_fp_init_size(stack, &t1, 3)) + return TFM_FP_MEM; + if (tfm_fp_init_size(stack, &t2, 3)) + return TFM_FP_MEM; + + /* q is exchanged with c, use its stack if present. */ + if (tfm_fp_init_size(stack, &q, a->used + 2)) + goto err; q.used = a->used + 2; - fp_init(&t1); - fp_init(&t2); - fp_init_copy(&x, a); - fp_init_copy(&y, b); + /* If result doesn't have stack assure it doesn't get stack in result, + x is exchanged with d. */ + if (tfm_fp_init_copy(&x, a, d && d->stack ? a->stack : NULL)) + goto err; + + if (tfm_fp_init_copy(&y, b, b->stack)) + goto err; /* fix the sign */ - neg = (a->sign == b->sign) ? FP_ZPOS : FP_NEG; - x.sign = y.sign = FP_ZPOS; + neg = (a->sign == b->sign) ? TFM_FP_ZPOS : TFM_FP_NEG; + x.sign = y.sign = TFM_FP_ZPOS; /* normalize both x and y, ensure that y >= b/2, [b == 2**DIGIT_BIT] */ - norm = fp_count_bits(&y) % DIGIT_BIT; + norm = tfm_fp_count_bits(&y) % DIGIT_BIT; if (norm < (int)(DIGIT_BIT-1)) { norm = (DIGIT_BIT-1) - norm; - fp_mul_2d (&x, norm, &x); - fp_mul_2d (&y, norm, &y); + if (tfm_fp_mul_2d (&x, norm, &x)) + goto err; + if (tfm_fp_mul_2d (&y, norm, &y)) + goto err; } else { norm = 0; } @@ -372,15 +430,16 @@ int fp_div(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) t = y.used - 1; /* while (x >= y*b**n-t) do { q[n-t] += 1; x -= y*b**{n-t} } */ - fp_lshd (&y, n - t); /* y = y*b**{n-t} */ + if (tfm_fp_lshd (&y, n - t)) /* y = y*b**{n-t} */ + goto err; - while (fp_cmp (&x, &y) != FP_LT) { + while (tfm_fp_cmp (&x, &y) != TFM_FP_LT) { ++(q.dp[n - t]); - fp_sub (&x, &y, &x); + tfm_fp_sub (&x, &y, &x); } /* reset y by shifting it back down */ - fp_rshd (&y, n - t); + tfm_fp_rshd (&y, n - t); /* step 3. for i from n down to (t + 1) */ for (i = n; i >= (t + 1); i--) { @@ -391,13 +450,13 @@ int fp_div(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) /* step 3.1 if xi == yt then set q{i-t-1} to b-1, * otherwise set q{i-t-1} to (xi*b + x{i-1})/yt */ if (x.dp[i] == y.dp[t]) { - q.dp[i - t - 1] = ((((fp_word)1) << DIGIT_BIT) - 1); + q.dp[i - t - 1] = ((((tfm_fp_word)1) << DIGIT_BIT) - 1); } else { - fp_word tmp; - tmp = ((fp_word) x.dp[i]) << ((fp_word) DIGIT_BIT); - tmp |= ((fp_word) x.dp[i - 1]); - tmp /= ((fp_word) y.dp[t]); - q.dp[i - t - 1] = (fp_digit) (tmp); + tfm_fp_word tmp; + tmp = ((tfm_fp_word) x.dp[i]) << ((tfm_fp_word) DIGIT_BIT); + tmp |= ((tfm_fp_word) x.dp[i - 1]); + tmp /= ((tfm_fp_word) y.dp[t]); + q.dp[i - t - 1] = (tfm_fp_digit) (tmp); } /* while (q{i-t-1} * (yt * b + y{t-1})) > @@ -410,29 +469,36 @@ int fp_div(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) q.dp[i - t - 1] = (q.dp[i - t - 1] - 1); /* find left hand */ - fp_zero (&t1); + tfm_fp_zeroise (&t1); t1.dp[0] = (t - 1 < 0) ? 0 : y.dp[t - 1]; t1.dp[1] = y.dp[t]; t1.used = 2; - fp_mul_d (&t1, q.dp[i - t - 1], &t1); + if (tfm_fp_mul_d (&t1, q.dp[i - t - 1], &t1)) + goto err; /* find right hand */ t2.dp[0] = (i - 2 < 0) ? 0 : x.dp[i - 2]; t2.dp[1] = (i - 1 < 0) ? 0 : x.dp[i - 1]; t2.dp[2] = x.dp[i]; t2.used = 3; - } while (fp_cmp_mag(&t1, &t2) == FP_GT); + } while (tfm_fp_cmp_mag(&t1, &t2) == TFM_FP_GT); /* step 3.3 x = x - q{i-t-1} * y * b**{i-t-1} */ - fp_mul_d (&y, q.dp[i - t - 1], &t1); - fp_lshd (&t1, i - t - 1); - fp_sub (&x, &t1, &x); + if (tfm_fp_mul_d (&y, q.dp[i - t - 1], &t1)) + goto err; + if (tfm_fp_lshd (&t1, i - t - 1)) + goto err; + if (tfm_fp_sub (&x, &t1, &x)) + goto err; /* if x < 0 then { x = x + y*b**{i-t-1}; q{i-t-1} -= 1; } */ - if (x.sign == FP_NEG) { - fp_copy (&y, &t1); - fp_lshd (&t1, i - t - 1); - fp_add (&x, &t1, &x); + if (x.sign == TFM_FP_NEG) { + if (tfm_fp_copy (&y, &t1)) + goto err; + if (tfm_fp_lshd (&t1, i - t - 1)) + goto err; + if (tfm_fp_add (&x, &t1, &x)) + goto err; q.dp[i - t - 1] = q.dp[i - t - 1] - 1; } } @@ -442,16 +508,17 @@ int fp_div(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) */ /* get sign before writing to c */ - x.sign = x.used == 0 ? FP_ZPOS : a->sign; + x.sign = x.used == 0 ? TFM_FP_ZPOS : a->sign; if (c != NULL) { - fp_clamp (&q); - fp_copy (&q, c); + tfm_fp_clamp (&q); + tfm_fp_exch(&q, c); c->sign = neg; } if (d != NULL) { - fp_div_2d (&x, norm, &x, NULL); + if (tfm_fp_div_2d (&x, norm, &x, NULL)) + goto err; /* the following is a kludge, essentially we were seeing the right remainder but with excess digits that should have been zero @@ -459,36 +526,41 @@ int fp_div(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) for (i = b->used; i < x.used; i++) { x.dp[i] = 0; } - fp_clamp(&x); - fp_copy (&x, d); + tfm_fp_clamp(&x); + tfm_fp_exch(&x, d); } - return FP_OKAY; + tfm_fp_zero(&q); + tfm_fp_zero(&x); + tfm_fp_zero(&y); + tfm_fp_zero(&t1); + tfm_fp_zero(&t2); + + return TFM_FP_OKAY; + + err: + tfm_fp_zero(&q); + tfm_fp_zero(&x); + tfm_fp_zero(&y); + tfm_fp_zero(&t1); + tfm_fp_zero(&t2); + return TFM_FP_MEM; } -/* End: fp_div.c */ - -/* Start: fp_div_2.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* b = a/2 */ -void fp_div_2(fp_int * a, fp_int * b) +int tfm_fp_div_2(tfm_fp_int * a, tfm_fp_int * b) { int x, oldused; + /* Grow when needed */ + if (b->alloc < a->used) + if (tfm_fp_grow(b, a->used)) + return TFM_FP_MEM; + oldused = b->used; b->used = a->used; { - register fp_digit r, rr, *tmpa, *tmpb; + register tfm_fp_digit r, rr, *tmpa, *tmpb; /* source alias */ tmpa = a->dp + b->used - 1; @@ -516,61 +588,55 @@ void fp_div_2(fp_int * a, fp_int * b) } } b->sign = a->sign; - fp_clamp (b); + tfm_fp_clamp (b); + return TFM_FP_OKAY; } -/* End: fp_div_2.c */ - -/* Start: fp_div_2d.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* c = a / 2**b */ -void fp_div_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c, fp_int *d) +int tfm_fp_div_2d(tfm_fp_int *a, int b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d) { - fp_digit D, r, rr; + tfm_fp_digit D, r, rr; int x; - fp_int t; + tfm_fp_int t; /* if the shift count is <= 0 then we do no work */ if (b <= 0) { - fp_copy (a, c); + if (tfm_fp_copy (a, c)) + return TFM_FP_MEM; if (d != NULL) { - fp_zero (d); + tfm_fp_zeroise (d); } - return; + return TFM_FP_OKAY; } - fp_init(&t); + tfm_fp_init(&t); /* get the remainder */ if (d != NULL) { - fp_mod_2d (a, b, &t); + if (tfm_fp_mod_2d (a, b, &t)) { + tfm_fp_zero(&t); + return TFM_FP_MEM; + } } /* copy */ - fp_copy(a, c); + if (tfm_fp_copy(a, c)) { + tfm_fp_zero(&t); + return TFM_FP_MEM; + } /* shift by as many digits in the bit count */ if (b >= (int)DIGIT_BIT) { - fp_rshd (c, b / DIGIT_BIT); + tfm_fp_rshd (c, b / DIGIT_BIT); } /* shift any bit count < DIGIT_BIT */ - D = (fp_digit) (b % DIGIT_BIT); + D = (tfm_fp_digit) (b % DIGIT_BIT); if (D != 0) { - register fp_digit *tmpc, mask, shift; + register tfm_fp_digit *tmpc, mask, shift; /* mask */ - mask = (((fp_digit)1) << D) - 1; + mask = (((tfm_fp_digit)1) << D) - 1; /* shift for lsb */ shift = DIGIT_BIT - D; @@ -592,32 +658,25 @@ void fp_div_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c, fp_int *d) r = rr; } } - fp_clamp (c); - if (d != NULL) { - fp_copy (&t, d); - } -} - -/* End: fp_div_2d.c */ + tfm_fp_clamp (c); + if (d != NULL) + tfm_fp_exch(&t, d); -/* Start: fp_div_d.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + tfm_fp_zero(&t); + return TFM_FP_OKAY; +} -static int s_is_power_of_two(fp_digit b, int *p) +static int s_is_power_of_two(tfm_fp_digit b, int *p) { int x; - for (x = 1; x < DIGIT_BIT; x++) { - if (b == (((fp_digit)1)< cb + d == a */ -int fp_div_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c, fp_digit *d) +int tfm_fp_div_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_digit *d) { - fp_int q; - fp_word w; - fp_digit t; + tfm_fp_int q; + tfm_fp_word w; + tfm_fp_digit t; int ix; /* cannot divide by zero */ if (b == 0) { - return FP_VAL; + return TFM_FP_VAL; } /* quick outs */ - if (b == 1 || fp_iszero(a) == 1) { + if (b == 1 || tfm_fp_iszero(a) == 1) { if (d != NULL) { *d = 0; } if (c != NULL) { - fp_copy(a, c); + return tfm_fp_copy(a, c); } - return FP_OKAY; + return TFM_FP_OKAY; } /* power of two ? */ if (s_is_power_of_two(b, &ix) == 1) { if (d != NULL) { - *d = a->dp[0] & ((((fp_digit)1)<dp[0] & ((((tfm_fp_digit)1)<used)) + return TFM_FP_MEM; q.used = a->used; q.sign = a->sign; w = 0; for (ix = a->used - 1; ix >= 0; ix--) { - w = (w << ((fp_word)DIGIT_BIT)) | ((fp_word)a->dp[ix]); + w = (w << ((tfm_fp_word)DIGIT_BIT)) | ((tfm_fp_word)a->dp[ix]); if (w >= b) { - t = (fp_digit)(w / b); - w -= ((fp_word)t) * ((fp_word)b); + t = (tfm_fp_digit)(w / b); + w -= ((tfm_fp_word)t) * ((tfm_fp_word)b); } else { t = 0; } - q.dp[ix] = (fp_digit)t; + q.dp[ix] = (tfm_fp_digit)t; } if (d != NULL) { - *d = (fp_digit)w; + *d = (tfm_fp_digit)w; } if (c != NULL) { - fp_clamp(&q); - fp_copy(&q, c); + tfm_fp_clamp(&q); + tfm_fp_exch(&q, c); } - return FP_OKAY; -} - - -/* End: fp_div_d.c */ + tfm_fp_zero(&q); -/* Start: fp_exptmod.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + return TFM_FP_OKAY; +} /* y = g**x (mod b) * Some restrictions... x must be positive and < b */ -static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) +static int _tfm_fp_exptmod(tfm_fp_int * G, tfm_fp_int * X, tfm_fp_int * P, tfm_fp_int * Y) { - fp_int M[64], res; - fp_digit buf, mp; + tfm_fp_int M[64], res; + tfm_fp_digit buf, mp; int err, bitbuf, bitcpy, bitcnt, mode, digidx, x, y, winsize; /* find window size */ - x = fp_count_bits (X); - if (x <= 7) { - winsize = 2; + x = tfm_fp_count_bits (X); + if (x <= 21) { + winsize = 1; } else if (x <= 36) { winsize = 3; } else if (x <= 140) { @@ -732,12 +779,13 @@ static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) memset(M, 0, sizeof(M)); /* now setup montgomery */ - if ((err = fp_montgomery_setup (P, &mp)) != FP_OKAY) { + if ((err = tfm_fp_montgomery_setup (P, &mp)) != TFM_FP_OKAY) { return err; } /* setup result */ - fp_init(&res); + if (tfm_fp_init_size(Y->stack, &res, 1)) + return TFM_FP_MEM; /* create M table * @@ -747,28 +795,34 @@ static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) */ /* now we need R mod m */ - fp_montgomery_calc_normalization (&res, P); + tfm_fp_montgomery_calc_normalization (&res, P); /* now set M[1] to G * R mod m */ - if (fp_cmp_mag(P, G) != FP_GT) { + if (tfm_fp_cmp_mag(P, G) != TFM_FP_GT) { /* G > P so we reduce it first */ - fp_mod(G, P, &M[1]); + if (tfm_fp_mod(G, P, &M[1])) + return TFM_FP_MEM; } else { - fp_copy(G, &M[1]); + if (tfm_fp_copy(G, &M[1])) + return TFM_FP_MEM; } - fp_mulmod (&M[1], &res, P, &M[1]); + if (tfm_fp_mulmod (&M[1], &res, P, &M[1])) + return TFM_FP_MEM; /* compute the value at M[1<<(winsize-1)] by squaring M[1] (winsize-1) times */ - fp_copy (&M[1], &M[1 << (winsize - 1)]); + if (tfm_fp_copy (&M[1], &M[1 << (winsize - 1)])) + return TFM_FP_MEM; for (x = 0; x < (winsize - 1); x++) { - fp_sqr (&M[1 << (winsize - 1)], &M[1 << (winsize - 1)]); - fp_montgomery_reduce (&M[1 << (winsize - 1)], P, mp); + if (tfm_fp_sqr (&M[1 << (winsize - 1)], &M[1 << (winsize - 1)])) + return TFM_FP_MEM; + tfm_fp_montgomery_reduce (&M[1 << (winsize - 1)], P, mp); } /* create upper table */ for (x = (1 << (winsize - 1)) + 1; x < (1 << winsize); x++) { - fp_mul(&M[x - 1], &M[1], &M[x]); - fp_montgomery_reduce(&M[x], P, mp); + if (tfm_fp_mul(&M[x - 1], &M[1], &M[x])) + return TFM_FP_MEM; + tfm_fp_montgomery_reduce(&M[x], P, mp); } /* set initial mode and bit cnt */ @@ -792,8 +846,8 @@ static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) } /* grab the next msb from the exponent */ - y = (fp_digit)(buf >> (DIGIT_BIT - 1)) & 1; - buf <<= (fp_digit)1; + y = (tfm_fp_digit)(buf >> (DIGIT_BIT - 1)) & 1; + buf <<= (tfm_fp_digit)1; /* if the bit is zero and mode == 0 then we ignore it * These represent the leading zero bits before the first 1 bit @@ -806,8 +860,9 @@ static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) /* if the bit is zero and mode == 1 then we square */ if (mode == 1 && y == 0) { - fp_sqr(&res, &res); - fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + if (tfm_fp_sqr(&res, &res)) + return TFM_FP_MEM; + tfm_fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); continue; } @@ -819,13 +874,15 @@ static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) /* ok window is filled so square as required and multiply */ /* square first */ for (x = 0; x < winsize; x++) { - fp_sqr(&res, &res); - fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + if (tfm_fp_sqr(&res, &res)) + return TFM_FP_MEM; + tfm_fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); } /* then multiply */ - fp_mul(&res, &M[bitbuf], &res); - fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + if (tfm_fp_mul(&res, &M[bitbuf], &res)) + return TFM_FP_MEM; + tfm_fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); /* empty window and reset */ bitcpy = 0; @@ -838,15 +895,17 @@ static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) if (mode == 2 && bitcpy > 0) { /* square then multiply if the bit is set */ for (x = 0; x < bitcpy; x++) { - fp_sqr(&res, &res); - fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + if (tfm_fp_sqr(&res, &res)) + return TFM_FP_MEM; + tfm_fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); /* get next bit of the window */ bitbuf <<= 1; if ((bitbuf & (1 << winsize)) != 0) { /* then multiply */ - fp_mul(&res, &M[1], &res); - fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + if (tfm_fp_mul(&res, &M[1], &res)) + return TFM_FP_MEM; + tfm_fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); } } } @@ -857,392 +916,400 @@ static int _fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) * to reduce one more time to cancel out the factor * of R. */ - fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); + tfm_fp_montgomery_reduce(&res, P, mp); /* swap res with Y */ - fp_copy (&res, Y); - return FP_OKAY; -} + tfm_fp_exch (&res, Y); + + tfm_fp_zero(&res); + tfm_fp_zero(&M[1]); + for (x = 1 << (winsize - 1); x < (1 << winsize); x++) + tfm_fp_zero(&M[x]); + return TFM_FP_OKAY; +} -int fp_exptmod(fp_int * G, fp_int * X, fp_int * P, fp_int * Y) +int tfm_fp_exptmod(tfm_fp_int * G, tfm_fp_int * X, tfm_fp_int * P, tfm_fp_int * Y) { - fp_int tmp; + tfm_fp_int tmp; int err; /* is X negative? */ - if (X->sign == FP_NEG) { - /* yes, copy G and invmod it */ - fp_copy(G, &tmp); - if ((err = fp_invmod(&tmp, P, &tmp)) != FP_OKAY) { - return err; - } - X->sign = FP_ZPOS; - err = _fp_exptmod(&tmp, X, P, Y); - X->sign = FP_NEG; - return err; + if (X->sign == TFM_FP_NEG) { + /* yes, copy G and invmod it */ + if (tfm_fp_copy(G, &tmp)) + return TFM_FP_MEM; + if ((err = tfm_fp_invmod(&tmp, P, &tmp)) != TFM_FP_OKAY) { + tfm_fp_zero(&tmp); + return err; + } + X->sign = TFM_FP_ZPOS; + err = _tfm_fp_exptmod(&tmp, X, P, Y); + if (X != Y) { + X->sign = TFM_FP_NEG; + } + return err; } else { - /* Positive exponent so just exptmod */ - return _fp_exptmod(G, X, P, Y); + /* Positive exponent so just exptmod */ + return _tfm_fp_exptmod(G, X, P, Y); } } -/* End: fp_exptmod.c */ - -/* Start: fp_gcd.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* c = (a, b) */ -void fp_gcd(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +int tfm_fp_gcd(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c) { - fp_int u, v, r; + tfm_fp_int u, v, r; + int res = TFM_FP_OKAY; /* either zero than gcd is the largest */ - if (fp_iszero (a) == 1 && fp_iszero (b) == 0) { - fp_abs (b, c); - return; + if (tfm_fp_iszero (a) == 1 && tfm_fp_iszero (b) == 0) { + tfm_fp_abs (b, c); + return TFM_FP_OKAY; } - if (fp_iszero (a) == 0 && fp_iszero (b) == 1) { - fp_abs (a, c); - return; + if (tfm_fp_iszero (a) == 0 && tfm_fp_iszero (b) == 1) { + tfm_fp_abs (a, c); + return TFM_FP_OKAY; } /* optimized. At this point if a == 0 then * b must equal zero too */ - if (fp_iszero (a) == 1) { - fp_zero(c); - return; + if (tfm_fp_iszero (a) == 1) { + tfm_fp_zeroise(c); + return TFM_FP_OKAY; } /* sort inputs */ - if (fp_cmp_mag(a, b) != FP_LT) { - fp_init_copy(&u, a); - fp_init_copy(&v, b); + if (tfm_fp_cmp_mag(a, b) != TFM_FP_LT) { + /* If result doesn't have stack, assure it doesn't get one */ + if (tfm_fp_init_copy(&u, a, c->stack ? a->stack : NULL)) + return TFM_FP_OKAY; + if (tfm_fp_init_copy(&v, b, c->stack ? b->stack : NULL)) + return TFM_FP_OKAY; } else { - fp_init_copy(&u, b); - fp_init_copy(&v, a); + /* If result doesn't have stack, assure it doesn't get one */ + if (tfm_fp_init_copy(&u, b, c->stack ? b->stack : NULL)) + return TFM_FP_OKAY; + if (tfm_fp_init_copy(&v, a, c->stack ? a->stack : NULL)) + return TFM_FP_OKAY; } - fp_zero(&r); - while (fp_iszero(&v) == FP_NO) { - fp_mod(&u, &v, &r); - fp_copy(&v, &u); - fp_copy(&r, &v); + tfm_fp_init(&r); + while (tfm_fp_iszero(&v) == TFM_FP_NO) { + if ((res = tfm_fp_mod(&u, &v, &r))) + goto out; + tfm_fp_exch(&v, &u); + tfm_fp_exch(&r, &v); } - fp_copy(&u, c); -} + tfm_fp_exch(&u, c); -/* End: fp_gcd.c */ + out: + tfm_fp_zero(&r); + tfm_fp_zero(&u); + tfm_fp_zero(&v); -/* Start: fp_ident.c */ -#include "tfm.h" + return res; +} -const char *fp_ident(void) +static int tfm_fp_invmod_slow (tfm_fp_int * a, tfm_fp_int * b, tfm_fp_int * c) { - static char buf[1024]; - - memset(buf, 0, sizeof(buf)); - snprintf(buf, sizeof(buf)-1, -"TomsFastMath (%s)\n" -"\n" -"Sizeofs\n" -"\tfp_digit = %u\n" -"\tfp_word = %u\n" -"\n" -"FP_MAX_SIZE = %u\n" -"\n" -"Defines: \n" -#ifdef __i386__ -" __i386__ " -#endif -#ifdef __x86_64__ -" __x86_64__ " -#endif -#ifdef TFM_X86 -" TFM_X86 " -#endif -#ifdef TFM_X86_64 -" TFM_X86_64 " -#endif -#ifdef TFM_SSE2 -" TFM_SSE2 " -#endif -#ifdef TFM_ARM -" TFM_ARM " -#endif -#ifdef TFM_NO_ASM -" TFM_NO_ASM " -#endif -#ifdef FP_64BIT -" FP_64BIT " -#endif -#ifdef TFM_LARGE -" TFM_LARGE " -#endif -#ifdef TFM_HUGE -" TFM_HUGE " -#endif -"\n", __DATE__, sizeof(fp_digit), sizeof(fp_word), FP_MAX_SIZE); + tfm_fp_int x, y, u, v, A, B, C, D; + int res, ret = TFM_FP_MEM; - if (sizeof(fp_digit) == sizeof(fp_word)) { - strncat(buf, "WARNING: sizeof(fp_digit) == sizeof(fp_word), this build is likely to not work properly.\n", - sizeof(buf)-1); - } - return buf; -} + /* b cannot be negative */ + if (b->sign == TFM_FP_NEG || tfm_fp_iszero(b) == 1) { + return TFM_FP_VAL; + } -#ifdef STANDALONE + /* init temps */ + tfm_fp_init(&x); tfm_fp_init(&y); + tfm_fp_init(&u); tfm_fp_init(&v); + tfm_fp_init(&A); tfm_fp_init(&B); + tfm_fp_init(&C); tfm_fp_init(&D); + + /* x = a, y = b */ + if ((res = tfm_fp_mod(a, b, &x)) != TFM_FP_OKAY) + goto err; + if (tfm_fp_copy(b, &y)) + goto err; + + /* 2. [modified] if x,y are both even then return an error! */ + if (tfm_fp_iseven (&x) == 1 && tfm_fp_iseven (&y) == 1) { + return TFM_FP_VAL; + } -int main(void) -{ - printf("%s\n", fp_ident()); - return 0; -} + /* 3. u=x, v=y, A=1, B=0, C=0,D=1 */ + if (tfm_fp_copy (&x, &u)) + goto err; + if (tfm_fp_copy (&y, &v)) + goto err; + if (tfm_fp_set (&A, 1)) + goto err; + if (tfm_fp_set (&D, 1)) + goto err; -#endif +top: + /* 4. while u is even do */ + while (tfm_fp_iseven (&u) == 1) { + /* 4.1 u = u/2 */ + if (tfm_fp_div_2 (&u, &u)) + goto err; + + /* 4.2 if A or B is odd then */ + if (tfm_fp_isodd (&A) == 1 || tfm_fp_isodd (&B) == 1) { + /* A = (A+y)/2, B = (B-x)/2 */ + if (tfm_fp_add (&A, &y, &A)) + goto err; + if (tfm_fp_sub (&B, &x, &B)) + goto err; + } + /* A = A/2, B = B/2 */ + if (tfm_fp_div_2 (&A, &A)) + goto err; + if (tfm_fp_div_2 (&B, &B)) + goto err; + } + /* 5. while v is even do */ + while (tfm_fp_iseven (&v) == 1) { + /* 5.1 v = v/2 */ + if (tfm_fp_div_2 (&v, &v)) + goto err; + + /* 5.2 if C or D is odd then */ + if (tfm_fp_isodd (&C) == 1 || tfm_fp_isodd (&D) == 1) { + /* C = (C+y)/2, D = (D-x)/2 */ + if (tfm_fp_add (&C, &y, &C)) + goto err; + if (tfm_fp_sub (&D, &x, &D)) + goto err; + } + /* C = C/2, D = D/2 */ + if (tfm_fp_div_2 (&C, &C)) + goto err; + if (tfm_fp_div_2 (&D, &D)) + goto err; + } -/* End: fp_ident.c */ + /* 6. if u >= v then */ + if (tfm_fp_cmp (&u, &v) != TFM_FP_LT) { + /* u = u - v, A = A - C, B = B - D */ + if (tfm_fp_sub (&u, &v, &u)) + goto err; + if (tfm_fp_sub (&A, &C, &A)) + goto err; + if (tfm_fp_sub (&B, &D, &B)) + goto err; + } else { + /* v - v - u, C = C - A, D = D - B */ + if (tfm_fp_sub (&v, &u, &v)) + goto err; + if (tfm_fp_sub (&C, &A, &C)) + goto err; + if (tfm_fp_sub (&D, &B, &D)) + goto err; + } -/* Start: fp_invmod.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* if not zero goto step 4 */ + if (tfm_fp_iszero (&u) == 0) + goto top; + + /* now a = C, b = D, gcd == g*v */ + + /* if v != 1 then there is no inverse */ + if (tfm_fp_cmp_d (&v, 1) != TFM_FP_EQ) { + ret = TFM_FP_VAL; + goto err; + } + + /* if its too low */ + while (tfm_fp_cmp_d(&C, 0) == TFM_FP_LT) { + if (tfm_fp_add(&C, b, &C)) + goto err; + } + + /* too big */ + while (tfm_fp_cmp_mag(&C, b) != TFM_FP_LT) { + if (tfm_fp_sub(&C, b, &C)) + goto err; + } + + /* C is now the inverse */ + tfm_fp_exch(&C, c); + + tfm_fp_zero(&x); + tfm_fp_zero(&y); + tfm_fp_zero(&u); + tfm_fp_zero(&v); + tfm_fp_zero(&A); + tfm_fp_zero(&B); + tfm_fp_zero(&C); + tfm_fp_zero(&D); + + return TFM_FP_OKAY; + + err: + tfm_fp_zero(&x); + tfm_fp_zero(&y); + tfm_fp_zero(&u); + tfm_fp_zero(&v); + tfm_fp_zero(&A); + tfm_fp_zero(&B); + tfm_fp_zero(&C); + tfm_fp_zero(&D); + return ret; +} /* c = 1/a (mod b) for odd b only */ -int fp_invmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +int tfm_fp_invmod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c) { - fp_int x, y, u, v, B, D; - int neg; + tfm_fp_int x, y, u, v, B, D; + int neg, ret = TFM_FP_MEM; /* 2. [modified] b must be odd */ - if (fp_iseven (b) == FP_YES) { - return FP_VAL; + if (tfm_fp_iseven (b) == TFM_FP_YES) { + return tfm_fp_invmod_slow(a,b,c); } /* init all our temps */ - fp_init(&x); fp_init(&y); - fp_init(&u); fp_init(&v); - fp_init(&B); fp_init(&D); + tfm_fp_init(&x); tfm_fp_init(&y); + tfm_fp_init(&u); tfm_fp_init(&v); + tfm_fp_init(&B); tfm_fp_init(&D); /* x == modulus, y == value to invert */ - fp_copy(b, &x); + if (tfm_fp_copy(b, &x)) + goto err; /* we need y = |a| */ - fp_abs(a, &y); + tfm_fp_abs(a, &y); /* 3. u=x, v=y, A=1, B=0, C=0,D=1 */ - fp_copy(&x, &u); - fp_copy(&y, &v); - fp_set (&D, 1); + if (tfm_fp_copy(&x, &u)) + goto err; + if (tfm_fp_copy(&y, &v)) + goto err; + if (tfm_fp_set (&D, 1)) + goto err; top: /* 4. while u is even do */ - while (fp_iseven (&u) == FP_YES) { + while (tfm_fp_iseven (&u) == TFM_FP_YES) { /* 4.1 u = u/2 */ - fp_div_2 (&u, &u); + if (tfm_fp_div_2 (&u, &u)) + goto err; /* 4.2 if B is odd then */ - if (fp_isodd (&B) == FP_YES) { - fp_sub (&B, &x, &B); + if (tfm_fp_isodd (&B) == TFM_FP_YES) { + if (tfm_fp_sub (&B, &x, &B)) + goto err; } /* B = B/2 */ - fp_div_2 (&B, &B); + if (tfm_fp_div_2 (&B, &B)) + goto err; } /* 5. while v is even do */ - while (fp_iseven (&v) == FP_YES) { + while (tfm_fp_iseven (&v) == TFM_FP_YES) { /* 5.1 v = v/2 */ - fp_div_2 (&v, &v); + if (tfm_fp_div_2 (&v, &v)) + goto err; /* 5.2 if D is odd then */ - if (fp_isodd (&D) == FP_YES) { + if (tfm_fp_isodd (&D) == TFM_FP_YES) { /* D = (D-x)/2 */ - fp_sub (&D, &x, &D); + if (tfm_fp_sub (&D, &x, &D)) + goto err; } /* D = D/2 */ - fp_div_2 (&D, &D); + if (tfm_fp_div_2 (&D, &D)) + goto err; } /* 6. if u >= v then */ - if (fp_cmp (&u, &v) != FP_LT) { + if (tfm_fp_cmp (&u, &v) != TFM_FP_LT) { /* u = u - v, B = B - D */ - fp_sub (&u, &v, &u); - fp_sub (&B, &D, &B); + if (tfm_fp_sub (&u, &v, &u)) + goto err; + if (tfm_fp_sub (&B, &D, &B)) + goto err; } else { /* v - v - u, D = D - B */ - fp_sub (&v, &u, &v); - fp_sub (&D, &B, &D); + if (tfm_fp_sub (&v, &u, &v)) + goto err; + if (tfm_fp_sub (&D, &B, &D)) + goto err; } /* if not zero goto step 4 */ - if (fp_iszero (&u) == FP_NO) { + if (tfm_fp_iszero (&u) == TFM_FP_NO) { goto top; } /* now a = C, b = D, gcd == g*v */ /* if v != 1 then there is no inverse */ - if (fp_cmp_d (&v, 1) != FP_EQ) { - return FP_VAL; + if (tfm_fp_cmp_d (&v, 1) != TFM_FP_EQ) { + ret = TFM_FP_VAL; + goto err; } /* b is now the inverse */ neg = a->sign; - while (D.sign == FP_NEG) { - fp_add (&D, b, &D); + while (D.sign == TFM_FP_NEG) { + if (tfm_fp_add (&D, b, &D)) + goto err; } - fp_copy (&D, c); + tfm_fp_exch (&D, c); c->sign = neg; - return FP_OKAY; -} -/* End: fp_invmod.c */ + tfm_fp_zero(&x); tfm_fp_zero(&y); + tfm_fp_zero(&u); tfm_fp_zero(&v); + tfm_fp_zero(&B); tfm_fp_zero(&D); -/* Start: fp_isprime.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + return TFM_FP_OKAY; -/* a few primes */ -static const fp_digit primes[256] = { - 0x0002, 0x0003, 0x0005, 0x0007, 0x000B, 0x000D, 0x0011, 0x0013, - 0x0017, 0x001D, 0x001F, 0x0025, 0x0029, 0x002B, 0x002F, 0x0035, - 0x003B, 0x003D, 0x0043, 0x0047, 0x0049, 0x004F, 0x0053, 0x0059, - 0x0061, 0x0065, 0x0067, 0x006B, 0x006D, 0x0071, 0x007F, 0x0083, - 0x0089, 0x008B, 0x0095, 0x0097, 0x009D, 0x00A3, 0x00A7, 0x00AD, - 0x00B3, 0x00B5, 0x00BF, 0x00C1, 0x00C5, 0x00C7, 0x00D3, 0x00DF, - 0x00E3, 0x00E5, 0x00E9, 0x00EF, 0x00F1, 0x00FB, 0x0101, 0x0107, - 0x010D, 0x010F, 0x0115, 0x0119, 0x011B, 0x0125, 0x0133, 0x0137, - - 0x0139, 0x013D, 0x014B, 0x0151, 0x015B, 0x015D, 0x0161, 0x0167, - 0x016F, 0x0175, 0x017B, 0x017F, 0x0185, 0x018D, 0x0191, 0x0199, - 0x01A3, 0x01A5, 0x01AF, 0x01B1, 0x01B7, 0x01BB, 0x01C1, 0x01C9, - 0x01CD, 0x01CF, 0x01D3, 0x01DF, 0x01E7, 0x01EB, 0x01F3, 0x01F7, - 0x01FD, 0x0209, 0x020B, 0x021D, 0x0223, 0x022D, 0x0233, 0x0239, - 0x023B, 0x0241, 0x024B, 0x0251, 0x0257, 0x0259, 0x025F, 0x0265, - 0x0269, 0x026B, 0x0277, 0x0281, 0x0283, 0x0287, 0x028D, 0x0293, - 0x0295, 0x02A1, 0x02A5, 0x02AB, 0x02B3, 0x02BD, 0x02C5, 0x02CF, - - 0x02D7, 0x02DD, 0x02E3, 0x02E7, 0x02EF, 0x02F5, 0x02F9, 0x0301, - 0x0305, 0x0313, 0x031D, 0x0329, 0x032B, 0x0335, 0x0337, 0x033B, - 0x033D, 0x0347, 0x0355, 0x0359, 0x035B, 0x035F, 0x036D, 0x0371, - 0x0373, 0x0377, 0x038B, 0x038F, 0x0397, 0x03A1, 0x03A9, 0x03AD, - 0x03B3, 0x03B9, 0x03C7, 0x03CB, 0x03D1, 0x03D7, 0x03DF, 0x03E5, - 0x03F1, 0x03F5, 0x03FB, 0x03FD, 0x0407, 0x0409, 0x040F, 0x0419, - 0x041B, 0x0425, 0x0427, 0x042D, 0x043F, 0x0443, 0x0445, 0x0449, - 0x044F, 0x0455, 0x045D, 0x0463, 0x0469, 0x047F, 0x0481, 0x048B, - - 0x0493, 0x049D, 0x04A3, 0x04A9, 0x04B1, 0x04BD, 0x04C1, 0x04C7, - 0x04CD, 0x04CF, 0x04D5, 0x04E1, 0x04EB, 0x04FD, 0x04FF, 0x0503, - 0x0509, 0x050B, 0x0511, 0x0515, 0x0517, 0x051B, 0x0527, 0x0529, - 0x052F, 0x0551, 0x0557, 0x055D, 0x0565, 0x0577, 0x0581, 0x058F, - 0x0593, 0x0595, 0x0599, 0x059F, 0x05A7, 0x05AB, 0x05AD, 0x05B3, - 0x05BF, 0x05C9, 0x05CB, 0x05CF, 0x05D1, 0x05D5, 0x05DB, 0x05E7, - 0x05F3, 0x05FB, 0x0607, 0x060D, 0x0611, 0x0617, 0x061F, 0x0623, - 0x062B, 0x062F, 0x063D, 0x0641, 0x0647, 0x0649, 0x064D, 0x0653 -}; + err: + tfm_fp_zero(&x); tfm_fp_zero(&y); + tfm_fp_zero(&u); tfm_fp_zero(&v); + tfm_fp_zero(&B); tfm_fp_zero(&D); + return ret; +} -int fp_isprime(fp_int *a) +/* c = [a, b] */ +int tfm_fp_lcm(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c) { - fp_int b; - fp_digit d; - int r, res; - - /* do trial division */ - for (r = 0; r < 256; r++) { - fp_mod_d(a, primes[r], &d); - if (d == 0) { - return FP_NO; - } + tfm_fp_int t1, t2; + int res; + + tfm_fp_init(&t1); + tfm_fp_init(&t2); + if ((res = tfm_fp_gcd(a, b, &t1))) + goto out; + if (tfm_fp_cmp_mag(a, b) == TFM_FP_GT) { + if ((res = tfm_fp_div(a, &t1, &t2, NULL))) + goto out; + res = tfm_fp_mul(b, &t2, c); + } else { + if ((res = tfm_fp_div(b, &t1, &t2, NULL))) + res = tfm_fp_mul(a, &t2, c); } - /* now do 8 miller rabins */ - for (r = 0; r < 8; r++) { - fp_set(&b, primes[r]); - fp_prime_miller_rabin(a, &b, &res); - if (res == FP_NO) { - return FP_NO; - } - } - return FP_YES; + out: + tfm_fp_zero(&t1); + tfm_fp_zero(&t2); + return res; } -/* End: fp_isprime.c */ +int tfm_fp_lshd(tfm_fp_int *a, int x) +{ + int y; -/* Start: fp_lcm.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - -/* c = [a, b] */ -void fp_lcm(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) -{ - fp_int t1, t2; - - fp_init(&t1); - fp_init(&t2); - fp_gcd(a, b, &t1); - if (fp_cmp_mag(a, b) == FP_GT) { - fp_div(a, &t1, &t2, NULL); - fp_mul(b, &t2, c); - } else { - fp_div(b, &t1, &t2, NULL); - fp_mul(a, &t2, c); - } -} - -/* End: fp_lcm.c */ - -/* Start: fp_lshd.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - -void fp_lshd(fp_int *a, int x) -{ - int y; + /* Grow when needed */ + if (a->alloc < a->used + x) + if (tfm_fp_grow(a, a->used + x)) + return TFM_FP_MEM; - /* move up and truncate as required */ - y = MIN(a->used + x - 1, (int)(FP_SIZE-1)); + y = a->used + x - 1; /* store new size */ a->used = y + 1; @@ -1258,379 +1325,615 @@ void fp_lshd(fp_int *a, int x) } /* clamp digits */ - fp_clamp(a); + tfm_fp_clamp(a); + return TFM_FP_OKAY; } -/* End: fp_lshd.c */ - -/* Start: fp_mod.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* c = a mod b, 0 <= c < b */ -int fp_mod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +int tfm_fp_mod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c) { - fp_int t; + tfm_fp_int t; int err; - fp_zero(&t); - if ((err = fp_div(a, b, NULL, &t)) != FP_OKAY) { + tfm_fp_init(&t); + if ((err = tfm_fp_div(a, b, NULL, &t)) != TFM_FP_OKAY) { + tfm_fp_zero(&t); return err; } if (t.sign != b->sign) { - fp_add(&t, b, c); + err = tfm_fp_add(&t, b, c); } else { - fp_copy(&t, c); - } - return FP_OKAY; + err = TFM_FP_OKAY; + tfm_fp_exch(&t, c); + } + tfm_fp_zero(&t); + return err; } - - -/* End: fp_mod.c */ - -/* Start: fp_mod_2d.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* c = a mod 2**d */ -void fp_mod_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c) +int tfm_fp_mod_2d(tfm_fp_int *a, int b, tfm_fp_int *c) { int x; /* zero if count less than or equal to zero */ if (b <= 0) { - fp_zero(c); - return; + tfm_fp_zeroise(c); + return TFM_FP_OKAY; } /* get copy of input */ - fp_copy(a, c); + if (tfm_fp_copy(a, c)) + return TFM_FP_MEM; /* if 2**d is larger than we just return */ - if (b >= (DIGIT_BIT * a->used)) { - return; - } + if (b >= (DIGIT_BIT * a->used)) + return TFM_FP_OKAY; /* zero digits above the last digit of the modulus */ for (x = (b / DIGIT_BIT) + ((b % DIGIT_BIT) == 0 ? 0 : 1); x < c->used; x++) { c->dp[x] = 0; } /* clear the digit that is not completely outside/inside the modulus */ - c->dp[b / DIGIT_BIT] &= ~((fp_digit)0) >> (DIGIT_BIT - b); - fp_clamp (c); + c->dp[b / DIGIT_BIT] &= ~((tfm_fp_digit)0) >> (DIGIT_BIT - b); + tfm_fp_clamp (c); + return TFM_FP_OKAY; } -/* End: fp_mod_2d.c */ - -/* Start: fp_mod_d.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* c = a mod b, 0 <= c < b */ -int fp_mod_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_digit *c) +int tfm_fp_mod_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_digit *c) { - return fp_div_d(a, b, NULL, c); + return tfm_fp_div_d(a, b, NULL, c); } -/* End: fp_mod_d.c */ - -/* Start: fp_montgomery_calc_normalization.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* computes a = B**n mod b without division or multiplication useful for * normalizing numbers in a Montgomery system. */ -void fp_montgomery_calc_normalization(fp_int *a, fp_int *b) +int tfm_fp_montgomery_calc_normalization(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b) { int x, bits; /* how many bits of last digit does b use */ - bits = fp_count_bits (b) % DIGIT_BIT; + bits = tfm_fp_count_bits (b) % DIGIT_BIT; + if (!bits) bits = DIGIT_BIT; /* compute A = B^(n-1) * 2^(bits-1) */ if (b->used > 1) { - fp_2expt (a, (b->used - 1) * DIGIT_BIT + bits - 1); + if (tfm_fp_2expt (a, (b->used - 1) * DIGIT_BIT + bits - 1)) + return TFM_FP_MEM; } else { - fp_set(a, 1); + if (tfm_fp_set(a, 1)) + return TFM_FP_MEM; bits = 1; } /* now compute C = A * B mod b */ for (x = bits - 1; x < (int)DIGIT_BIT; x++) { - fp_mul_2 (a, a); - if (fp_cmp_mag (a, b) != FP_LT) { - s_fp_sub (a, b, a); + if (tfm_fp_mul_2 (a, a)) + return TFM_FP_MEM; + if (tfm_fp_cmp_mag (a, b) != TFM_FP_LT) { + if (s_tfm_fp_sub (a, b, a)) + return TFM_FP_MEM; } } + return TFM_FP_OKAY; } - -/* End: fp_montgomery_calc_normalization.c */ - -/* Start: fp_montgomery_reduce.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - -#if defined(TFM_X86) - +/******************************************************************/ +#if defined(TFM_X86) && !defined(TFM_SSE2) /* x86-32 code */ #define MONT_START - #define MONT_FINI - +#define LOOP_END #define LOOP_START \ - mu = c[x] * mp; - -#define INNERMUL \ -asm( \ -"movl %7,%%eax \n\t" \ -"mull %6 \n\t" \ -"addl %%eax,%0 \n\t" \ -"adcl %%edx,%1 \n\t" \ -"adcl $0,%2 \n\t" \ -:"=g"(_c[OFF0]), "=g"(_c[OFF1]), "=g"(_c[OFF2]):"0"(_c[OFF0]), "1"(_c[OFF1]), "2"(_c[OFF2]), \ - "g"(mu), "g"(*tmpm++) \ - : "%eax", "%edx", "%cc"); - -#define PROPCARRY \ -asm( \ -"movl %1,%%eax \n\t" \ -"addl %%eax,%6 \n\t" \ -"movl %2,%%eax \n\t" \ -"adcl %%eax,%7 \n\t" \ -"adcl $0,%8 \n\t" \ -:"=g"(_c[OFF0]), "=g"(_c[OFF1]), "=g"(_c[OFF2]):"0"(_c[OFF0]), "1"(_c[OFF1]), "2"(_c[OFF2]), \ - "m"(_c[OFF0+1]), "m"(_c[OFF1+1]), "m"(_c[OFF2+1]) \ -: "%eax", "%cc"); - + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + "movl %5,%%eax \n\t" \ + "mull %4 \n\t" \ + "addl %1,%%eax \n\t" \ + "adcl $0,%%edx \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl $0,%%edx \n\t" \ + "movl %%edx,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy), "g"(mu), "g"(*tmpm++) \ +: "%eax", "%edx", "%cc") + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + "addl %1,%0 \n\t" \ + "setb %%al \n\t" \ + "movzbl %%al,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy) \ +: "%eax", "%cc") + +/******************************************************************/ #elif defined(TFM_X86_64) /* x86-64 code */ #define MONT_START - #define MONT_FINI - +#define LOOP_END #define LOOP_START \ - mu = c[x] * mp; - -#define INNERMUL \ -asm( \ -"movq %7,%%rax \n\t" \ -"mulq %6 \n\t" \ -"addq %%rax,%0 \n\t" \ -"adcq %%rdx,%1 \n\t" \ -"adcq $0,%2 \n\t" \ -:"=g"(_c[OFF0]), "=g"(_c[OFF1]), "=g"(_c[OFF2]):"0"(_c[OFF0]), "1"(_c[OFF1]), "2"(_c[OFF2]), \ - "g"(mu), "g"(*tmpm++) \ - : "%rax", "%rdx", "%cc"); - -#define PROPCARRY \ -asm( \ -"movq %1,%%rax \n\t" \ -"movq %2,%%rbx \n\t" \ -"addq %%rax,%6 \n\t" \ -"adcq %%rbx,%7 \n\t" \ -"adcq $0,%8 \n\t" \ -:"=g"(_c[OFF0]), "=g"(_c[OFF1]), "=g"(_c[OFF2]):"0"(_c[OFF0]), "1"(_c[OFF1]), "2"(_c[OFF2]), \ - "m"(_c[OFF0+1]), "m"(_c[OFF1+1]), "m"(_c[OFF2+1]) \ -: "%rax", "%rbx", "%cc"); - + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + "movq %5,%%rax \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %1,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy), "r"(mu), "r"(*tmpm++) \ +: "%rax", "%rdx", "%cc") + +#define INNERMUL8 \ + asm( \ + "movq 0(%5),%%rax \n\t" \ + "movq 0(%2),%%r10 \n\t" \ + "movq 0x8(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x8(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x10(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x10(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x8(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x18(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x18(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x10(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x20(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x20(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x18(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x28(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x28(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x20(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x30(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x30(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x28(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "movq 0x38(%5),%%r11 \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq 0x38(%2),%%r10 \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x30(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ + "movq %%r11,%%rax \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "addq %%r10,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "addq %3,%%rax \n\t" \ + "adcq $0,%%rdx \n\t" \ + "movq %%rax,0x38(%0) \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + \ +:"=r"(_c), "=r"(cy) \ +: "0"(_c), "1"(cy), "g"(mu), "r"(tmpm)\ +: "%rax", "%rdx", "%r10", "%r11", "%cc") + + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + "addq %1,%0 \n\t" \ + "setb %%al \n\t" \ + "movzbq %%al,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy) \ +: "%rax", "%cc") + +/******************************************************************/ #elif defined(TFM_SSE2) - -/* SSE2 code */ +/* SSE2 code (assumes 32-bit tfm_fp_digits) */ +/* XMM register assignments: + * xmm0 *tmpm++, then Mu * (*tmpm++) + * xmm1 c[x], then Mu + * xmm2 mp + * xmm3 cy + * xmm4 _c[LO] + */ #define MONT_START \ -asm("movd %0,%%mm2"::"g"(mp)); + asm("movd %0,%%mm2"::"g"(mp)) #define MONT_FINI \ -asm("emms"); - -#define LOOP_START \ -asm(\ -"movd %0,%%mm1 \n\t" \ -"pmuludq %%mm2,%%mm1 \n\t" \ -:: "g"(c[x])); - -#define INNERMUL \ -asm( \ -"movd %6,%%mm0 \n\t" \ -"pmuludq %%mm1,%%mm0 \n\t" \ -"movd %%mm0,%%eax \n\t" \ -"psrlq $32, %%mm0 \n\t" \ -"addl %%eax,%0 \n\t" \ -"movd %%mm0,%%eax \n\t" \ -"adcl %%eax,%1 \n\t" \ -"adcl $0,%2 \n\t" \ -:"=g"(_c[OFF0]), "=g"(_c[OFF1]), "=g"(_c[OFF2]):"0"(_c[OFF0]), "1"(_c[OFF1]), "2"(_c[OFF2]), \ - "g"(*tmpm++) \ - : "%eax", "%cc"); - -#define PROPCARRY \ -asm( \ -"movl %1,%%eax \n\t" \ -"addl %%eax,%6 \n\t" \ -"movl %2,%%eax \n\t" \ -"adcl %%eax,%7 \n\t" \ -"adcl $0,%8 \n\t" \ -:"=g"(_c[OFF0]), "=g"(_c[OFF1]), "=g"(_c[OFF2]):"0"(_c[OFF0]), "1"(_c[OFF1]), "2"(_c[OFF2]), \ - "g"(_c[OFF0+1]), "g"(_c[OFF1+1]), "g"(_c[OFF2+1]) \ -: "%eax", "%cc"); - + asm("emms") + +#define LOOP_START \ +asm( \ +"movd %0,%%mm1 \n\t" \ +"pxor %%mm3,%%mm3 \n\t" \ +"pmuludq %%mm2,%%mm1 \n\t" \ +:: "g"(c[x])) + +/* pmuludq on mmx registers does a 32x32->64 multiply. */ +#define INNERMUL \ +asm( \ + "movd %1,%%mm4 \n\t" \ + "movd %2,%%mm0 \n\t" \ + "paddq %%mm4,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0 \n\t" \ + "paddq %%mm0,%%mm3 \n\t" \ + "movd %%mm3,%0 \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]) : "0"(_c[LO]), "g"(*tmpm++) ); + +#define INNERMUL8 \ +asm( \ + "movd 0(%1),%%mm4 \n\t" \ + "movd 0(%2),%%mm0 \n\t" \ + "paddq %%mm4,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0 \n\t" \ + "movd 4(%2),%%mm5 \n\t" \ + "paddq %%mm0,%%mm3 \n\t" \ + "movd 4(%1),%%mm6 \n\t" \ + "movd %%mm3,0(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm5 \n\t" \ + "movd 8(%2),%%mm6 \n\t" \ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "movd 8(%1),%%mm7 \n\t" \ + "movd %%mm3,4(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm7,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm6 \n\t" \ + "movd 12(%2),%%mm7 \n\t" \ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "movd 12(%1),%%mm5 \n\t" \ + "movd %%mm3,8(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm7 \n\t" \ + "movd 16(%2),%%mm5 \n\t" \ + "paddq %%mm7,%%mm3 \n\t" \ + "movd 16(%1),%%mm6 \n\t" \ + "movd %%mm3,12(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm5 \n\t" \ + "movd 20(%2),%%mm6 \n\t" \ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "movd 20(%1),%%mm7 \n\t" \ + "movd %%mm3,16(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm7,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm6 \n\t" \ + "movd 24(%2),%%mm7 \n\t" \ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "movd 24(%1),%%mm5 \n\t" \ + "movd %%mm3,20(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm7 \n\t" \ + "movd 28(%2),%%mm5 \n\t" \ + "paddq %%mm7,%%mm3 \n\t" \ + "movd 28(%1),%%mm6 \n\t" \ + "movd %%mm3,24(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +\ + "paddq %%mm6,%%mm3 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm5 \n\t" \ + "paddq %%mm5,%%mm3 \n\t" \ + "movd %%mm3,28(%0) \n\t" \ + "psrlq $32, %%mm3 \n\t" \ +:"=r"(_c) : "0"(_c), "g"(tmpm) ); + +#define LOOP_END \ +asm( "movd %%mm3,%0 \n" :"=r"(cy)) + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + "addl %1,%0 \n\t" \ + "setb %%al \n\t" \ + "movzbl %%al,%1 \n\t" \ +:"=g"(_c[LO]), "=r"(cy) \ +:"0"(_c[LO]), "1"(cy) \ +: "%eax", "%cc") + +/******************************************************************/ #elif defined(TFM_ARM) + /* ARMv4 code */ -/* ISO C code */ #define MONT_START - #define MONT_FINI - +#define LOOP_END #define LOOP_START \ - mu = c[x] * mp; - -/* NOTE: later write it using two regs instead of three for _c + ... */ -#define INNERMUL \ -asm( \ -"UMULL r0,r1,%0,%1 \n\t" \ -"LDR r2,[%2] \n\t" \ -"ADDS r2,r2,r0 \n\t" \ -"STR r2,[%2] \n\t" \ -"LDR r2,[%3] \n\t" \ -"ADCS r2,r2,r1 \n\t" \ -"STR r2,[%3] \n\t" \ -"LDR r2,[%4] \n\t" \ -"ADC r2,r2,#0 \n\t" \ -"STR r2,[%4] \n\t" \ -::"r"(mu),"r"(*tmpm++),"r"(_c + OFF0),"r"(_c + OFF1),"r"(_c + OFF2):"r0", "r1", "r2", "%cc"); - -#define PROPCARRY \ -asm( \ -"LDR r0,[%1] \n\t" \ -"LDR r1,[%0,#4] \n\t" \ -"ADDS r0,r0,r1 \n\t" \ -"STR r0,[%0,#4] \n\t" \ -"LDR r0,[%2] \n\t" \ -"LDR r1,[%1,#4] \n\t" \ -"ADCS r0,r0,r1 \n\t" \ -"STR r0,[%1,#4] \n\t" \ -"LDR r0,[%2,#4] \n\t" \ -"ADC r0,r0,#0 \n\t" \ -"STR r0,[%2,#4] \n\t" \ -::"r"(_c + OFF0),"r"(_c + OFF1),"r"(_c + OFF2):"r0", "r1", "%cc"); - + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " LDR r0,%1 \n\t" \ + " ADDS r0,r0,%0 \n\t" \ + " MOVCS %0,#1 \n\t" \ + " MOVCC %0,#0 \n\t" \ + " UMLAL r0,%0,%3,%4 \n\t" \ + " STR r0,%1 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"r"(mu),"r"(*tmpm++),"1"(_c[0]):"r0","%cc"); + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " LDR r0,%1 \n\t" \ + " ADDS r0,r0,%0 \n\t" \ + " STR r0,%1 \n\t" \ + " MOVCS %0,#1 \n\t" \ + " MOVCC %0,#0 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"1"(_c[0]):"r0","%cc"); + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_PPC32) + +/* PPC32 */ +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " mullw 16,%3,%4 \n\t" \ + " mulhwu 17,%3,%4 \n\t" \ + " addc 16,16,%0 \n\t" \ + " addze 17,17 \n\t" \ + " lwz 18,%1 \n\t" \ + " addc 16,16,18 \n\t" \ + " addze %0,17 \n\t" \ + " stw 16,%1 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"r"(mu),"r"(tmpm[0]),"1"(_c[0]):"16", "17", "18","%cc"); ++tmpm; + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " lwz 16,%1 \n\t" \ + " addc 16,16,%0 \n\t" \ + " stw 16,%1 \n\t" \ + " xor %0,%0,%0 \n\t" \ + " addze %0,%0 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"1"(_c[0]):"16","%cc"); + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_PPC64) + +/* PPC64 */ +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " mulld r16,%3,%4 \n\t" \ + " mulhdu r17,%3,%4 \n\t" \ + " addc r16,16,%0 \n\t" \ + " addze r17,r17 \n\t" \ + " ldx r18,0,%1 \n\t" \ + " addc r16,r16,r18 \n\t" \ + " addze %0,r17 \n\t" \ + " sdx r16,0,%1 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"r"(mu),"r"(tmpm[0]),"1"(_c[0]):"r16", "r17", "r18","%cc"); ++tmpm; + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " ldx r16,0,%1 \n\t" \ + " addc r16,r16,%0 \n\t" \ + " sdx r16,0,%1 \n\t" \ + " xor %0,%0,%0 \n\t" \ + " addze %0,%0 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"1"(_c[0]):"r16","%cc"); + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_AVR32) + +/* AVR32 */ +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " ld.w r2,%1 \n\t" \ + " add r2,%0 \n\t" \ + " eor r3,r3 \n\t" \ + " acr r3 \n\t" \ + " macu.d r2,%3,%4 \n\t" \ + " st.w %1,r2 \n\t" \ + " mov %0,r3 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=r"(_c):"0"(cy),"r"(mu),"r"(*tmpm++),"1"(_c):"r2","r3"); + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " ld.w r2,%1 \n\t" \ + " add r2,%0 \n\t" \ + " st.w %1,r2 \n\t" \ + " eor %0,%0 \n\t" \ + " acr %0 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=r"(&_c[0]):"0"(cy),"1"(&_c[0]):"r2","%cc"); + +/******************************************************************/ +#elif defined(TFM_MIPS) + +/* MIPS */ +#define MONT_START +#define MONT_FINI +#define LOOP_END +#define LOOP_START \ + mu = c[x] * mp + +#define INNERMUL \ +asm( \ + " multu %3,%4 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + " addu $12,$12,%0 \n\t" \ + " sltu $10,$12,%0 \n\t" \ + " addu $13,$13,$10 \n\t" \ + " lw $10,%1 \n\t" \ + " addu $12,$12,$10 \n\t" \ + " sltu $10,$12,$10 \n\t" \ + " addu %0,$13,$10 \n\t" \ + " sw $12,%1 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"r"(mu),"r"(tmpm[0]),"1"(_c[0]):"$10","$12","$13"); ++tmpm; + +#define PROPCARRY \ +asm( \ + " lw $10,%1 \n\t" \ + " addu $10,$10,%0 \n\t" \ + " sw $10,%1 \n\t" \ + " sltu %0,$10,%0 \n\t" \ +:"=r"(cy),"=m"(_c[0]):"0"(cy),"1"(_c[0]):"$10"); + +/******************************************************************/ #else /* ISO C code */ #define MONT_START - #define MONT_FINI - +#define LOOP_END #define LOOP_START \ - mu = c[x] * mp; + mu = c[x] * mp -#define INNERMUL \ - do { fp_word t; \ - t = (fp_word)_c[OFF0] + ((fp_word)mu) * ((fp_word)*tmpm++); _c[OFF0] = t; \ - t = (fp_word)_c[OFF1] + (t >> DIGIT_BIT); _c[OFF1] = t; \ - _c[OFF2] += (t >> DIGIT_BIT); \ - } while (0); +#define INNERMUL \ + do { tfm_fp_word t; \ + _c[0] = t = ((tfm_fp_word)_c[0] + (tfm_fp_word)cy) + \ + (((tfm_fp_word)mu) * ((tfm_fp_word)*tmpm++)); \ + cy = (t >> DIGIT_BIT); \ + } while (0) #define PROPCARRY \ - do { fp_word t; \ - t = (fp_word)_c[OFF0+1] + (fp_word)_c[OFF1]; _c[OFF0+1] = t; \ - t = (fp_word)_c[OFF1+1] + (t >> DIGIT_BIT) + (fp_word)_c[OFF2]; _c[OFF1+1] = t; \ - _c[OFF2+1] += (t >> DIGIT_BIT); \ - } while (0); + do { tfm_fp_digit t = _c[0] += cy; cy = (t < cy); } while (0) #endif +/******************************************************************/ -#define OFF0 (0) -#define OFF1 (FP_SIZE) -#define OFF2 (FP_SIZE+FP_SIZE) +#define LO 0 + +#ifdef TFM_SMALL_MONT_SET +#include "tfm_fp_mont_small.i" +#endif /* computes x/R == x (mod N) via Montgomery Reduction */ -void fp_montgomery_reduce(fp_int *a, fp_int *m, fp_digit mp) +int tfm_fp_montgomery_reduce(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *m, tfm_fp_digit mp) { - fp_digit c[3*FP_SIZE], *_c, *tmpm, mu; + tfm_fp_digit *c, C[TFM_FP_SIZE], *ac = NULL, *_c, *tmpm, mu; int oldused, x, y, pa; - /* now zero the buff */ + /* Grow when needed */ + if (a->alloc < m->used + 1) + if (tfm_fp_grow(a, m->used + 1)) + return TFM_FP_MEM; + pa = m->used; - memset(c, 0, sizeof(c)); + + /* Allocate more space if we're doing huge computations */ + if (2 * pa + 1 >= TFM_FP_SIZE) { + ac = silc_smalloc(a->stack, (2 * pa + 1) * sizeof(*c)); + if (!ac) + return TFM_FP_MEM; + c = ac; + } else { + c = C; + } /* copy the input */ oldused = a->used; for (x = 0; x < oldused; x++) { c[x] = a->dp[x]; } - +#if !defined(USE_MEMSET) + for (; x < 2*pa+1; x++) { + c[x] = 0; + } +#endif MONT_START; - /* now let's get bizz-sy! */ for (x = 0; x < pa; x++) { + tfm_fp_digit cy = 0; /* get Mu for this round */ LOOP_START; - - /* our friendly neighbourhood alias */ _c = c + x; tmpm = m->dp; - - for (y = 0; y < pa; y++) { + y = 0; + #if (defined(TFM_SSE2) || defined(TFM_X86_64)) + for (; y < (pa & ~7); y += 8) { + INNERMUL8; + _c += 8; + tmpm += 8; + } + #endif + + for (; y < pa; y++) { INNERMUL; ++_c; } - /* send carry up man... */ - _c = c + x; - PROPCARRY; - } - - /* fix the rest of the carries */ - _c = c + pa; - for (x = pa; x < pa * 2 + 2; x++) { - PROPCARRY; - ++_c; + LOOP_END; + while (cy) { + PROPCARRY; + ++_c; + } } /* now copy out */ @@ -1647,32 +1950,23 @@ void fp_montgomery_reduce(fp_int *a, fp_int *m, fp_digit mp) MONT_FINI; a->used = pa+1; - fp_clamp(a); + tfm_fp_clamp(a); + + if (ac) + silc_sfree(a->stack, ac); /* if A >= m then A = A - m */ - if (fp_cmp_mag (a, m) != FP_LT) { - s_fp_sub (a, m, a); + if (tfm_fp_cmp_mag (a, m) != TFM_FP_LT) { + if (s_tfm_fp_sub (a, m, a)) + return TFM_FP_MEM; } + return TFM_FP_OKAY; } -/* End: fp_montgomery_reduce.c */ - -/* Start: fp_montgomery_setup.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* setups the montgomery reduction */ -int fp_montgomery_setup(fp_int *a, fp_digit *rho) +int tfm_fp_montgomery_setup(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit *rho) { - fp_digit x, b; + tfm_fp_digit x, b; /* fast inversion mod 2**k * @@ -1685,187 +1979,192 @@ int fp_montgomery_setup(fp_int *a, fp_digit *rho) b = a->dp[0]; if ((b & 1) == 0) { - return FP_VAL; + return TFM_FP_VAL; } x = (((b + 2) & 4) << 1) + b; /* here x*a==1 mod 2**4 */ x *= 2 - b * x; /* here x*a==1 mod 2**8 */ x *= 2 - b * x; /* here x*a==1 mod 2**16 */ x *= 2 - b * x; /* here x*a==1 mod 2**32 */ -#ifdef FP_64BIT +#ifdef TFM_FP_64BIT x *= 2 - b * x; /* here x*a==1 mod 2**64 */ #endif /* rho = -1/m mod b */ - *rho = (((fp_word) 1 << ((fp_word) DIGIT_BIT)) - ((fp_word)x)); + *rho = (((tfm_fp_word) 1 << ((tfm_fp_word) DIGIT_BIT)) - ((tfm_fp_word)x)); - return FP_OKAY; + return TFM_FP_OKAY; } - -/* End: fp_montgomery_setup.c */ - -/* Start: fp_mul.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* c = a * b */ -void fp_mul(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) +int tfm_fp_mul(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C) { - int r, y, yy, s; - fp_int ac, bd, comp, amb, cmd, t1, t2; + int y, yy; y = MAX(A->used, B->used); yy = MIN(A->used, B->used); - if (yy <= 8 || y <= 64) { /* pick a comba (unrolled 4/8/16/32 x or rolled) based on the size of the largest input. We also want to avoid doing excess mults if the inputs are not close to the next power of two. That is, for example, if say y=17 then we would do (32-17)^2 = 225 unneeded multiplications */ - if (y <= 4) { - fp_mul_comba4(A,B,C); - } else if (y <= 8) { - fp_mul_comba8(A,B,C); -#if defined(TFM_LARGE) - } else if (y <= 16 && y >= 10) { - fp_mul_comba16(A,B,C); -#endif -#if defined(TFM_HUGE) - } else if (y <= 32 && y >= 24) { - fp_mul_comba32(A,B,C); -#endif - } else { - fp_mul_comba(A,B,C); - } - } else { - /* do the karatsuba action - if A = ab and B = cd for ||a|| = r we need to solve - - ac*r^2 + (-(a-b)(c-d) + ac + bd)*r + bd - - So we solve for the three products then we form the final result with careful shifting - and addition. - -Obvious points of optimization - -- "ac" parts can be memcpy'ed with an offset [all you have to do is zero upto the next 8 digits] -- Similarly the "bd" parts can be memcpy'ed and zeroed to 8 -- - - */ - /* get our value of r */ - r = yy >> 1; - - /* now solve for ac */ -// fp_copy(A, &t1); fp_rshd(&t1, r); - for (s = 0; s < A->used - r; s++) { - t1.dp[s] = A->dp[s+r]; +#ifdef TFM_SMALL_SET + if (y <= 16) { + /* Grow when needed. All mul routines expect the space to be there + and that all integers are same size. */ + if (C->alloc < 32 + 1) + if (tfm_fp_grow(C, 32 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (A->alloc < 32 + 1) + if (tfm_fp_grow(A, 32 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (B->alloc < 32 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 32 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_mul_comba_small(A,B,C); + return TFM_FP_OKAY; } - for (; s < FP_SIZE; s++) { - t1.dp[s] = 0; - } - if (A->used >= r) { - t1.used = A->used - r; - } else { - t1.used = 0; +#endif +#if defined(TFM_MUL20) + if (y <= 20) { + /* Grow when needed. All mul routines expect the space to be there + and that all integers are same size. */ + if (C->alloc < 40 + 1) + if (tfm_fp_grow(C, 40 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (A->alloc < 40 + 1) + if (tfm_fp_grow(A, 40 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (B->alloc < 40 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 40 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_mul_comba20(A,B,C); + return TFM_FP_OKAY; } - t1.sign = A->sign; - -// fp_copy(B, &t2); fp_rshd(&t2, r); - for (s = 0; s < B->used - r; s++) { - t2.dp[s] = B->dp[s+r]; +#endif +#if defined(TFM_MUL24) + if (yy >= 16 && y <= 24) { + /* Grow when needed. All mul routines expect the space to be there + and that all integers are same size. */ + if (C->alloc < 48 + 1) + if (tfm_fp_grow(C, 48 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (A->alloc < 48 + 1) + if (tfm_fp_grow(A, 48 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (B->alloc < 48 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 48 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_mul_comba24(A,B,C); + return TFM_FP_OKAY; } - for (; s < FP_SIZE; s++) { - t2.dp[s] = 0; +#endif +#if defined(TFM_MUL28) + if (yy >= 20 && y <= 28) { + /* Grow when needed. All mul routines expect the space to be there + and that all integers are same size. */ + if (C->alloc < 56 + 1) + if (tfm_fp_grow(C, 56 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (A->alloc < 56 + 1) + if (tfm_fp_grow(A, 56 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (B->alloc < 56 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 56 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_mul_comba28(A,B,C); + return TFM_FP_OKAY; } - if (B->used >= r) { - t2.used = B->used - r; - } else { - t2.used = 0; +#endif +#if defined(TFM_MUL32) + if (yy >= 24 && y <= 32) { + /* Grow when needed. All mul routines expect the space to be there + and that all integers are same size. */ + if (C->alloc < 64 + 1) + if (tfm_fp_grow(C, 64 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (A->alloc < 64 + 1) + if (tfm_fp_grow(A, 64 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (B->alloc < 64 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 64 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_mul_comba32(A,B,C); + return TFM_FP_OKAY; } - t2.sign = B->sign; - - fp_copy(&t1, &amb); fp_copy(&t2, &cmd); - fp_zero(&ac); - fp_mul(&t1, &t2, &ac); - - /* now solve for bd */ -// fp_mod_2d(A, r * DIGIT_BIT, &t1); -// fp_mod_2d(B, r * DIGIT_BIT, &t2); - for (s = 0; s < r; s++) { - t1.dp[s] = A->dp[s]; - t2.dp[s] = B->dp[s]; +#endif +#if defined(TFM_MUL48) + if (yy >= 40 && y <= 48) { + /* Grow when needed. All mul routines expect the space to be there + and that all integers are same size. */ + if (C->alloc < 96 + 1) + if (tfm_fp_grow(C, 96 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (A->alloc < 96 + 1) + if (tfm_fp_grow(A, 96 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (B->alloc < 96 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 96 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_mul_comba48(A,B,C); + return TFM_FP_OKAY; } - for (; s < FP_SIZE; s++) { - t1.dp[s] = 0; - t2.dp[s] = 0; +#endif +#if defined(TFM_MUL64) + if (yy >= 56 && y <= 64) { + /* Grow when needed. All mul routines expect the space to be there + and that all integers are same size. */ + if (C->alloc < 128 + 1) + if (tfm_fp_grow(C, 128 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (A->alloc < 128 + 1) + if (tfm_fp_grow(A, 128 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (B->alloc < 128 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 128 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_mul_comba64(A,B,C); + return TFM_FP_OKAY; } - t1.used = r; - t2.used = r; - fp_clamp(&t1); - fp_clamp(&t2); - - fp_sub(&amb, &t1, &amb); fp_sub(&cmd, &t2, &cmd); - fp_zero(&bd); - fp_mul(&t1, &t2, &bd); - - /* now get the (a-b)(c-d) term */ - fp_zero(&comp); - fp_mul(&amb, &cmd, &comp); - - /* now solve the system, do the middle term first */ - comp.sign ^= 1; - fp_add(&comp, &ac, &comp); - fp_add(&comp, &bd, &comp); - fp_lshd(&comp, r); - - /* leading term */ - fp_lshd(&ac, r+r); - - /* now sum them together */ - s = A->sign ^ B->sign; - fp_zero(C); - fp_add(&ac, &comp, C); - fp_add(&bd, C, C); - C->sign = C->used ? s : FP_ZPOS; - } -} - - -/* End: fp_mul.c */ +#endif -/* Start: fp_mul_2.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* Grow when needed. All mul routines expect the space to be there + and that all integers are same size. */ + if (C->alloc < (y * 2) + 1) + if (tfm_fp_grow(C, (y * 2) + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (A->alloc < (y * 2) + 1) + if (tfm_fp_grow(A, (y * 2) + 1)) + return TFM_FP_MEM; + if (B->alloc < (y * 2) + 1) + if (tfm_fp_grow(B, (y * 2) + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + return tfm_fp_mul_comba(A,B,C); +} -void fp_mul_2(fp_int * a, fp_int * b) +int tfm_fp_mul_2(tfm_fp_int * a, tfm_fp_int * b) { int x, oldused; + if (b->alloc < a->used + 1) + if (tfm_fp_grow(b, a->used + 1)) + return TFM_FP_MEM; + oldused = b->used; b->used = a->used; { - register fp_digit r, rr, *tmpa, *tmpb; + register tfm_fp_digit r, rr, *tmpa, *tmpb; /* alias for source */ tmpa = a->dp; @@ -1880,10 +2179,10 @@ void fp_mul_2(fp_int * a, fp_int * b) /* get what will be the *next* carry bit from the * MSB of the current digit */ - rr = *tmpa >> ((fp_digit)(DIGIT_BIT - 1)); + rr = *tmpa >> ((tfm_fp_digit)(DIGIT_BIT - 1)); /* now shift up this digit, add in the carry [from the previous] */ - *tmpb++ = ((*tmpa++ << ((fp_digit)1)) | r); + *tmpb++ = ((*tmpa++ << ((tfm_fp_digit)1)) | r); /* copy the carry that would be from the source * digit into the next iteration @@ -1892,7 +2191,7 @@ void fp_mul_2(fp_int * a, fp_int * b) } /* new leading digit? */ - if (r != 0 && b->used != (FP_SIZE-1)) { + if (r != 0 && b->used != (b->alloc-1)) { /* add a MSB which is always 1 at this point */ *tmpb = 1; ++(b->used); @@ -1907,35 +2206,27 @@ void fp_mul_2(fp_int * a, fp_int * b) } } b->sign = a->sign; + return TFM_FP_OKAY; } - -/* End: fp_mul_2.c */ - -/* Start: fp_mul_2d.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* c = a * 2**d */ -void fp_mul_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c) +int tfm_fp_mul_2d(tfm_fp_int *a, int b, tfm_fp_int *c) { - fp_digit carry, carrytmp, shift; + tfm_fp_digit carry, carrytmp, shift; int x; /* copy it */ - fp_copy(a, c); + if (tfm_fp_copy(a, c)) + return TFM_FP_MEM; + + if (c->alloc < (c->used + b / DIGIT_BIT + 1)) + if (tfm_fp_grow(c, c->used + b / DIGIT_BIT + 1)) + return TFM_FP_MEM; /* handle whole digits */ if (b >= DIGIT_BIT) { - fp_lshd(c, b/DIGIT_BIT); + if (tfm_fp_lshd(c, b/DIGIT_BIT)) + return TFM_FP_MEM; } b %= DIGIT_BIT; @@ -1949,32 +2240,18 @@ void fp_mul_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c) carry = carrytmp; } /* store last carry if room */ - if (carry && x < FP_SIZE) { + if (carry && x < c->alloc) { c->dp[c->used++] = carry; } } - fp_clamp(c); + tfm_fp_clamp(c); + return TFM_FP_OKAY; } - -/* End: fp_mul_2d.c */ - -/* Start: fp_mul_comba.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ - -/* About this file... - -*/ - -#include +#if defined(TFM_PRESCOTT) && defined(TFM_SSE2) + #undef TFM_SSE2 + #define TFM_X86 +#endif /* these are the combas. Worship them. */ #if defined(TFM_X86) @@ -2004,7 +2281,7 @@ void fp_mul_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c) /* this should multiply i and j */ #define MULADD(i, j) \ -asm ( \ +asm( \ "movl %6,%%eax \n\t" \ "mull %7 \n\t" \ "addl %%eax,%0 \n\t" \ @@ -2074,18 +2351,18 @@ asm ( \ asm("emms"); /* this should multiply i and j */ - #define MULADD(i, j) \ - asm volatile ( \ - "movd %6,%%mm0 \n\t" \ - "movd %7,%%mm1 \n\t" \ - "pmuludq %%mm1,%%mm0\n\t" \ - "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ - "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ - "addl %%eax,%0 \n\t" \ - "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ - "adcl %%eax,%1 \n\t" \ - "adcl $0,%2 \n\t" \ - :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","%cc"); +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "movd %7,%%mm1 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "adcl %%eax,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","%cc"); #elif defined(TFM_ARM) /* ARM code */ @@ -2111,11 +2388,11 @@ asm( \ " UMULL r0,r1,%6,%7 \n\t" \ " ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ " ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ -" ADC %2, %2, #0 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j) : "r0", "r1", "%cc"); -#else -/* ISO C code */ +#elif defined(TFM_PPC32) +/* For 32-bit PPC */ #define COMBA_START @@ -2133,3064 +2410,8098 @@ asm( \ #define COMBA_FINI -#define MULADD(i, j) \ - do { fp_word t; \ - t = (fp_word)c0 + ((fp_word)i) * ((fp_word)j); c0 = t; \ - t = (fp_word)c1 + (t >> DIGIT_BIT); c1 = t; c2 += t >> DIGIT_BIT; \ - } while (0); +/* untested: will mulhwu change the flags? Docs say no */ +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + " mullw 16,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " mulhwu 16,%6,%7 \n\t" \ + " adde %1,%1,16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"16"); -#endif +#elif defined(TFM_PPC64) +/* For 64-bit PPC */ +#define COMBA_START -/* generic PxQ multiplier */ -void fp_mul_comba(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) -{ - int ix, iy, iz, tx, ty, pa; - fp_digit c0, c1, c2, *tmpx, *tmpy; - fp_int tmp, *dst; +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; - COMBA_START; - COMBA_CLEAR; +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); - /* get size of output and trim */ - pa = A->used + B->used; - if (pa >= FP_SIZE) { - pa = FP_SIZE-1; - } +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; - if (A == C || B == C) { - fp_zero(&tmp); - dst = &tmp; - } else { - fp_zero(C); - dst = C; - } +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; - for (ix = 0; ix < pa; ix++) { - /* get offsets into the two bignums */ - ty = MIN(ix, B->used-1); - tx = ix - ty; +#define COMBA_FINI - /* setup temp aliases */ - tmpx = A->dp + tx; - tmpy = B->dp + ty; +/* untested: will mulhdu change the flags? Docs say no */ +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + " mulld r16,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " mulhdu r16,%6,%7 \n\t" \ + " adde %1,%1,16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"r16"); - /* this is the number of times the loop will iterrate, essentially its - while (tx++ < a->used && ty-- >= 0) { ... } - */ - iy = MIN(A->used-tx, ty+1); +#elif defined(TFM_AVR32) - /* execute loop */ - COMBA_FORWARD; - for (iz = 0; iz < iy; ++iz) { - MULADD(*tmpx++, *tmpy--); - } +/* ISO C code */ - /* store term */ - COMBA_STORE(dst->dp[ix]); - } - /* store final carry */ - COMBA_STORE2(dst->dp[ix]); - COMBA_FINI; +#define COMBA_START - dst->used = pa; - fp_clamp(dst); - dst->sign = dst->used ? A->sign ^ B->sign : FP_ZPOS; - fp_copy(dst, C); -} +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; -void fp_mul_comba4(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) -{ - fp_digit c0, c1, c2, at[8]; +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); - memcpy(at, A->dp, 4 * sizeof(fp_digit)); - memcpy(at+4, B->dp, 4 * sizeof(fp_digit)); - COMBA_START; +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; - COMBA_CLEAR; - /* 0 */ - MULADD(at[0], at[4]); - COMBA_STORE(C->dp[0]); - /* 1 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[5]); MULADD(at[1], at[4]); - COMBA_STORE(C->dp[1]); - /* 2 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[6]); MULADD(at[1], at[5]); MULADD(at[2], at[4]); - COMBA_STORE(C->dp[2]); - /* 3 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[7]); MULADD(at[1], at[6]); MULADD(at[2], at[5]); MULADD(at[3], at[4]); - COMBA_STORE(C->dp[3]); - /* 4 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[1], at[7]); MULADD(at[2], at[6]); MULADD(at[3], at[5]); - COMBA_STORE(C->dp[4]); - /* 5 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[2], at[7]); MULADD(at[3], at[6]); - COMBA_STORE(C->dp[5]); - /* 6 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[3], at[7]); - COMBA_STORE(C->dp[6]); - COMBA_STORE2(C->dp[7]); - C->used = 8; - C->sign = A->sign ^ B->sign; - fp_clamp(C); - COMBA_FINI; -} +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define COMBA_FINI + +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%7 \n\t"\ + " add %0,r2 \n\t"\ + " adc %1,%1,r3 \n\t"\ + " acr %2 \n\t"\ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"r2","r3"); + +#elif defined(TFM_MIPS) + +#define COMBA_START + +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define COMBA_FINI +#define MULADD(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%7 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $13,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%1,$12 \n\t" \ + " addu %2,%2,$13 \n\t" \ + " addu %2,%2,$12 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"$12","$13"); -void fp_mul_comba8(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) +#else +/* ISO C code */ + +#define COMBA_START + +#define COMBA_CLEAR \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define COMBA_FINI + +#define MULADD(i, j) \ + do { tfm_fp_word t; \ + t = (tfm_fp_word)c0 + ((tfm_fp_word)i) * ((tfm_fp_word)j); c0 = t; \ + t = (tfm_fp_word)c1 + (t >> DIGIT_BIT); c1 = t; c2 += t >> DIGIT_BIT; \ + } while (0); + +#endif + +#ifndef TFM_DEFINES + +/* generic PxQ multiplier */ +int tfm_fp_mul_comba(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C) { - fp_digit c0, c1, c2, at[16]; + int ix, iy, iz, tx, ty, pa; + tfm_fp_digit c0, c1, c2, *tmpx, *tmpy; + tfm_fp_int tmp, *dst; - memcpy(at, A->dp, 8 * sizeof(fp_digit)); - memcpy(at+8, B->dp, 8 * sizeof(fp_digit)); + SILC_LOG_DEBUG(("Start")); COMBA_START; - COMBA_CLEAR; - /* 0 */ - MULADD(at[0], at[8]); - COMBA_STORE(C->dp[0]); - /* 1 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[9]); MULADD(at[1], at[8]); - COMBA_STORE(C->dp[1]); - /* 2 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[10]); MULADD(at[1], at[9]); MULADD(at[2], at[8]); - COMBA_STORE(C->dp[2]); - /* 3 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[11]); MULADD(at[1], at[10]); MULADD(at[2], at[9]); MULADD(at[3], at[8]); - COMBA_STORE(C->dp[3]); - /* 4 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[12]); MULADD(at[1], at[11]); MULADD(at[2], at[10]); MULADD(at[3], at[9]); MULADD(at[4], at[8]); - COMBA_STORE(C->dp[4]); - /* 5 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[13]); MULADD(at[1], at[12]); MULADD(at[2], at[11]); MULADD(at[3], at[10]); MULADD(at[4], at[9]); MULADD(at[5], at[8]); - COMBA_STORE(C->dp[5]); - /* 6 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[14]); MULADD(at[1], at[13]); MULADD(at[2], at[12]); MULADD(at[3], at[11]); MULADD(at[4], at[10]); MULADD(at[5], at[9]); MULADD(at[6], at[8]); - COMBA_STORE(C->dp[6]); - /* 7 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[15]); MULADD(at[1], at[14]); MULADD(at[2], at[13]); MULADD(at[3], at[12]); MULADD(at[4], at[11]); MULADD(at[5], at[10]); MULADD(at[6], at[9]); MULADD(at[7], at[8]); - COMBA_STORE(C->dp[7]); - /* 8 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[1], at[15]); MULADD(at[2], at[14]); MULADD(at[3], at[13]); MULADD(at[4], at[12]); MULADD(at[5], at[11]); MULADD(at[6], at[10]); MULADD(at[7], at[9]); - COMBA_STORE(C->dp[8]); - /* 9 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[2], at[15]); MULADD(at[3], at[14]); MULADD(at[4], at[13]); MULADD(at[5], at[12]); MULADD(at[6], at[11]); MULADD(at[7], at[10]); - COMBA_STORE(C->dp[9]); - /* 10 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[3], at[15]); MULADD(at[4], at[14]); MULADD(at[5], at[13]); MULADD(at[6], at[12]); MULADD(at[7], at[11]); - COMBA_STORE(C->dp[10]); - /* 11 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[4], at[15]); MULADD(at[5], at[14]); MULADD(at[6], at[13]); MULADD(at[7], at[12]); - COMBA_STORE(C->dp[11]); - /* 12 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[5], at[15]); MULADD(at[6], at[14]); MULADD(at[7], at[13]); - COMBA_STORE(C->dp[12]); - /* 13 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[6], at[15]); MULADD(at[7], at[14]); - COMBA_STORE(C->dp[13]); - /* 14 */ - COMBA_FORWARD; - MULADD(at[7], at[15]); - COMBA_STORE(C->dp[14]); - COMBA_STORE2(C->dp[15]); - C->used = 16; - C->sign = A->sign ^ B->sign; - fp_clamp(C); - COMBA_FINI; + + pa = A->used + B->used; + + if (A == C || B == C) { + if (tfm_fp_init_size(C->stack, &tmp, pa)) + return TFM_FP_MEM; + dst = &tmp; + } else { + tfm_fp_zeroise(C); + dst = C; + } + + for (ix = 0; ix < pa; ix++) { + /* get offsets into the two bignums */ + ty = MIN(ix, B->used-1); + tx = ix - ty; + + /* setup temp aliases */ + tmpx = A->dp + tx; + tmpy = B->dp + ty; + + /* this is the number of times the loop will iterrate, essentially its + while (tx++ < a->used && ty-- >= 0) { ... } + */ + iy = MIN(A->used-tx, ty+1); + + /* execute loop */ + COMBA_FORWARD; + for (iz = 0; iz < iy; ++iz) { + MULADD(*tmpx++, *tmpy--); + } + + /* store term */ + COMBA_STORE(dst->dp[ix]); + } + COMBA_FINI; + + dst->used = pa; + dst->sign = A->sign ^ B->sign; + tfm_fp_clamp(dst); + tfm_fp_exch(dst, C); + + if (A == C || B == C) + tfm_fp_zero(&tmp); + + return TFM_FP_OKAY; } -#if defined(TFM_LARGE) +#endif + +#define TFM_DEFINES -void fp_mul_comba16(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C) +#ifdef TFM_MUL20 +void tfm_fp_mul_comba20(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C) { - fp_digit c0, c1, c2, at[32]; + tfm_fp_digit c0, c1, c2, at[40]; - memcpy(at, A->dp, 16 * sizeof(fp_digit)); - memcpy(at+16, B->dp, 16 * sizeof(fp_digit)); + SILC_LOG_DEBUG(("Start")); + memcpy(at, A->dp, 20 * sizeof(tfm_fp_digit)); + memcpy(at+20, B->dp, 20 * sizeof(tfm_fp_digit)); COMBA_START; COMBA_CLEAR; /* 0 */ - MULADD(at[0], at[16]); + MULADD(at[0], at[20]); COMBA_STORE(C->dp[0]); /* 1 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[17]); MULADD(at[1], at[16]); + MULADD(at[0], at[21]); MULADD(at[1], at[20]); COMBA_STORE(C->dp[1]); /* 2 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[18]); MULADD(at[1], at[17]); MULADD(at[2], at[16]); + MULADD(at[0], at[22]); MULADD(at[1], at[21]); MULADD(at[2], at[20]); COMBA_STORE(C->dp[2]); /* 3 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[19]); MULADD(at[1], at[18]); MULADD(at[2], at[17]); MULADD(at[3], at[16]); + MULADD(at[0], at[23]); MULADD(at[1], at[22]); MULADD(at[2], at[21]); MULADD(at[3], at[20]); COMBA_STORE(C->dp[3]); /* 4 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[20]); MULADD(at[1], at[19]); MULADD(at[2], at[18]); MULADD(at[3], at[17]); MULADD(at[4], at[16]); + MULADD(at[0], at[24]); MULADD(at[1], at[23]); MULADD(at[2], at[22]); MULADD(at[3], at[21]); MULADD(at[4], at[20]); COMBA_STORE(C->dp[4]); /* 5 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[21]); MULADD(at[1], at[20]); MULADD(at[2], at[19]); MULADD(at[3], at[18]); MULADD(at[4], at[17]); MULADD(at[5], at[16]); + MULADD(at[0], at[25]); MULADD(at[1], at[24]); MULADD(at[2], at[23]); MULADD(at[3], at[22]); MULADD(at[4], at[21]); MULADD(at[5], at[20]); COMBA_STORE(C->dp[5]); /* 6 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[22]); MULADD(at[1], at[21]); MULADD(at[2], at[20]); MULADD(at[3], at[19]); MULADD(at[4], at[18]); 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+ tfm_fp_digit c0, c1, c2, at[48]; - memcpy(at, A->dp, 32 * sizeof(fp_digit)); - memcpy(at+32, B->dp, 32 * sizeof(fp_digit)); + SILC_LOG_DEBUG(("Start")); + memcpy(at, A->dp, 24 * sizeof(tfm_fp_digit)); + memcpy(at+24, B->dp, 24 * sizeof(tfm_fp_digit)); COMBA_START; COMBA_CLEAR; /* 0 */ - MULADD(at[0], at[32]); + MULADD(at[0], at[24]); COMBA_STORE(C->dp[0]); /* 1 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[33]); MULADD(at[1], at[32]); + MULADD(at[0], at[25]); MULADD(at[1], at[24]); COMBA_STORE(C->dp[1]); /* 2 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[34]); MULADD(at[1], at[33]); MULADD(at[2], at[32]); + MULADD(at[0], at[26]); MULADD(at[1], at[25]); MULADD(at[2], at[24]); COMBA_STORE(C->dp[2]); /* 3 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[35]); MULADD(at[1], at[34]); MULADD(at[2], at[33]); MULADD(at[3], at[32]); + MULADD(at[0], at[27]); MULADD(at[1], at[26]); MULADD(at[2], at[25]); MULADD(at[3], at[24]); COMBA_STORE(C->dp[3]); /* 4 */ COMBA_FORWARD; - MULADD(at[0], at[36]); MULADD(at[1], at[35]); MULADD(at[2], at[34]); 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+ memcpy(at+1, B->dp, 1 * sizeof(tfm_fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[1]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + COMBA_STORE2(C->dp[1]); + C->used = 2; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + tfm_fp_clamp(C); + COMBA_FINI; + break; + + case 2: + memcpy(at, A->dp, 2 * sizeof(tfm_fp_digit)); + memcpy(at+2, B->dp, 2 * sizeof(tfm_fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[2]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[3]); MULADD(at[1], at[2]); + COMBA_STORE(C->dp[1]); + /* 2 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[1], at[3]); + COMBA_STORE(C->dp[2]); + COMBA_STORE2(C->dp[3]); + C->used = 4; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + tfm_fp_clamp(C); + COMBA_FINI; + break; + + case 3: + memcpy(at, A->dp, 3 * sizeof(tfm_fp_digit)); + memcpy(at+3, B->dp, 3 * sizeof(tfm_fp_digit)); + COMBA_START; + + COMBA_CLEAR; + /* 0 */ + MULADD(at[0], at[3]); + COMBA_STORE(C->dp[0]); + /* 1 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[0], at[4]); MULADD(at[1], at[3]); 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+ /* 26 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[11], at[31]); MULADD(at[12], at[30]); MULADD(at[13], at[29]); MULADD(at[14], at[28]); MULADD(at[15], at[27]); + COMBA_STORE(C->dp[26]); + /* 27 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[12], at[31]); MULADD(at[13], at[30]); MULADD(at[14], at[29]); MULADD(at[15], at[28]); + COMBA_STORE(C->dp[27]); + /* 28 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[13], at[31]); MULADD(at[14], at[30]); MULADD(at[15], at[29]); + COMBA_STORE(C->dp[28]); + /* 29 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[14], at[31]); MULADD(at[15], at[30]); + COMBA_STORE(C->dp[29]); + /* 30 */ + COMBA_FORWARD; + MULADD(at[15], at[31]); + COMBA_STORE(C->dp[30]); + COMBA_STORE2(C->dp[31]); + C->used = 32; + C->sign = A->sign ^ B->sign; + tfm_fp_clamp(C); + COMBA_FINI; + break; + } +} + +#endif + +/* c = a * b */ +int tfm_fp_mul_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int *c) +{ + tfm_fp_word w; + int x, oldused; + + if (c->alloc < a->used + 1) + if (tfm_fp_grow(c, a->used + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + oldused = c->used; + c->used = a->used; + c->sign = a->sign; + w = 0; + for (x = 0; x < a->used; x++) { + w = ((tfm_fp_word)a->dp[x]) * ((tfm_fp_word)b) + w; + c->dp[x] = (tfm_fp_digit)w; + w = w >> DIGIT_BIT; + } + if (w != 0 && (a->used != a->alloc)) { + c->dp[c->used++] = w; + ++x; + } + for (; x < oldused; x++) { + c->dp[x] = 0; + } + tfm_fp_clamp(c); + return TFM_FP_OKAY; +} + +/* d = a * b (mod c) */ +int tfm_fp_mulmod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d) +{ + tfm_fp_int tmp; + int ret; + + tfm_fp_init(&tmp); + if (tfm_fp_mul(a, b, &tmp)) { + tfm_fp_zero(&tmp); + return TFM_FP_MEM; + } + ret = tfm_fp_mod(&tmp, c, d); + tfm_fp_zero(&tmp); + + return ret; +} + +int tfm_fp_radix_size(tfm_fp_int *a, int radix, int *size) +{ + int digs; + tfm_fp_int t; + tfm_fp_digit d; + + *size = 0; + + if (radix == 2) { + *size = tfm_fp_count_bits(a) + (a->sign ? 1 : 0) + 1; + return TFM_FP_OKAY; + } + + /* check range of the radix */ + if (radix < 2 || radix > 64) { + return TFM_FP_VAL; + } + + /* quick out if its zero */ + if (tfm_fp_iszero(a) == 1) { + *size = 2; + return TFM_FP_OKAY; + } + + if (tfm_fp_init_copy(&t, a, a->stack)) + return TFM_FP_MEM; + + /* if it is negative output a - */ + if (t.sign == TFM_FP_NEG) { + (*size)++; + t.sign = TFM_FP_ZPOS; + } + + digs = 0; + while (tfm_fp_iszero (&t) == TFM_FP_NO) { + if (tfm_fp_div_d (&t, (tfm_fp_digit) radix, &t, &d)) { + tfm_fp_zero(&t); + return TFM_FP_MEM; + } + (*size)++; + } + + /* append a NULL so the string is properly terminated */ + (*size)++; + + tfm_fp_zero(&t); + + return TFM_FP_OKAY; +} + +/* chars used in radix conversions */ +const char *tfm_fp_s_rmap = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz+/"; + +int tfm_fp_read_radix(tfm_fp_int *a, char *str, int radix) +{ + int y, neg; + char ch; + + /* make sure the radix is ok */ + if (radix < 2 || radix > 64) { + return TFM_FP_VAL; + } + + /* if the leading digit is a + * minus set the sign to negative. + */ + if (*str == '-') { + ++str; + neg = TFM_FP_NEG; + } else { + neg = TFM_FP_ZPOS; + } + + /* set the integer to the default of zero */ + tfm_fp_zeroise(a); + + /* process each digit of the string */ + while (*str) { + /* if the radix < 36 the conversion is case insensitive + * this allows numbers like 1AB and 1ab to represent the same value + * [e.g. in hex] + */ + ch = (char) ((radix < 36) ? toupper (*str) : *str); + for (y = 0; y < 64; y++) { + if (ch == tfm_fp_s_rmap[y]) { + break; + } + } + + /* if the char was found in the map + * and is less than the given radix add it + * to the number, otherwise exit the loop. + */ + if (y < radix) { + if (tfm_fp_mul_d (a, (tfm_fp_digit) radix, a)) + return TFM_FP_MEM; + if (tfm_fp_add_d (a, (tfm_fp_digit) y, a)) + return TFM_FP_MEM; + } else { + break; + } + ++str; + } + + /* set the sign only if a != 0 */ + if (tfm_fp_iszero(a) != TFM_FP_YES) { + a->sign = neg; + } + return TFM_FP_OKAY; +} + +void tfm_fp_read_unsigned_bin(tfm_fp_int *a, unsigned char *b, int c) +{ + if (a->alloc < 2) + if (tfm_fp_grow(a, 2)) + return; + + /* zero the int */ + tfm_fp_zeroise(a); + + /* If we know the endianness of this architecture, and we're using + 32-bit tfm_fp_digits, we can optimize this */ +#if (defined(ENDIAN_LITTLE) || defined(ENDIAN_BIG)) && !defined(TFM_FP_64BIT) + /* But not for both simultaneously */ +#if defined(ENDIAN_LITTLE) && defined(ENDIAN_BIG) +#error Both ENDIAN_LITTLE and ENDIAN_BIG defined. +#endif + { + unsigned char *pd = (unsigned char *)a->dp; + + if ((unsigned)c > (TFM_FP_SIZE * sizeof(tfm_fp_digit))) { + int excess = c - (TFM_FP_SIZE * sizeof(tfm_fp_digit)); + c -= excess; + b += excess; + } + a->used = (c + sizeof(tfm_fp_digit) - 1)/sizeof(tfm_fp_digit); + /* read the bytes in */ +#ifdef ENDIAN_BIG + { + /* Use Duff's device to unroll the loop. */ + int idx = (c - 1) & ~3; + switch (c % 4) { + case 0: do { pd[idx+0] = *b++; + case 3: pd[idx+1] = *b++; + case 2: pd[idx+2] = *b++; + case 1: pd[idx+3] = *b++; + idx -= 4; + } while ((c -= 4) > 0); + } + } +#else + for (c -= 1; c >= 0; c -= 1) { + pd[c] = *b++; + } +#endif + } +#else + /* read the bytes in */ + for (; c > 0; c--) { + tfm_fp_mul_2d (a, 8, a); + a->dp[0] |= *b++; + a->used += 1; + } +#endif + tfm_fp_clamp (a); +} + +/* reverse an array, used for radix code */ +void tfm_fp_reverse (unsigned char *s, int len) +{ + int ix, iy; + unsigned char t; + + ix = 0; + iy = len - 1; + while (ix < iy) { + t = s[ix]; + s[ix] = s[iy]; + s[iy] = t; + ++ix; + --iy; + } +} + +void tfm_fp_rshd(tfm_fp_int *a, int x) +{ + int y; + + /* too many digits just zero and return */ + if (x >= a->used) { + tfm_fp_zero(a); + return; + } + + /* shift */ + for (y = 0; y < a->used - x; y++) { + a->dp[y] = a->dp[y+x]; + } + + /* zero rest */ + for (; y < a->used; y++) { + a->dp[y] = 0; + } + + /* decrement count */ + a->used -= x; + tfm_fp_clamp(a); +} + +int tfm_fp_set(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b) +{ + if (a->used) + memset(a->dp, 0, a->used * sizeof(*a->dp)); + if (tfm_fp_grow(a, 1)) + return TFM_FP_MEM; + a->dp[0] = b; + a->used = b ? 1 : 0; + return TFM_FP_OKAY; +} + +int tfm_fp_signed_bin_size(tfm_fp_int *a) +{ + return 1 + tfm_fp_unsigned_bin_size (a); +} + +/* b = a*a */ +int tfm_fp_sqr(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B) +{ + int y; + + y = A->used; +#if defined(TFM_SMALL_SET) + if (y <= 16) { + if (B->alloc < 32 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 32 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_sqr_comba_small(A,B); + return TFM_FP_OKAY; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR20) + if (y <= 20) { + if (B->alloc < 40 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 40 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_sqr_comba20(A,B); + return TFM_FP_OKAY; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR24) + if (y <= 24) { + if (B->alloc < 48 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 48 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_sqr_comba24(A,B); + return TFM_FP_OKAY; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR28) + if (y <= 28) { + if (B->alloc < 56 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 56 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_sqr_comba28(A,B); + return TFM_FP_OKAY; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR32) + if (y <= 32) { + if (B->alloc < 64 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 64 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_sqr_comba32(A,B); + return TFM_FP_OKAY; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR48) + if (y <= 48) { + if (B->alloc < 96 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 96 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_sqr_comba48(A,B); + return TFM_FP_OKAY; + } +#endif +#if defined(TFM_SQR64) + if (y <= 64) { + if (B->alloc < 128 + 1) + if (tfm_fp_grow(B, 128 + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_sqr_comba64(A,B); + return TFM_FP_OKAY; + } +#endif + + if (B->alloc < A->used + A->used + 1) + if (tfm_fp_grow(B, A->used + A->used + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + return tfm_fp_sqr_comba(A, B); +} + +#if defined(TFM_PRESCOTT) && defined(TFM_SSE2) + #undef TFM_SSE2 + #define TFM_X86 +#endif + +#if defined(TFM_X86) + +/* x86-32 optimized */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + "movl %6,%%eax \n\t" \ + "mull %%eax \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i) :"%eax","%edx","%cc"); + +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + "movl %6,%%eax \n\t" \ + "mull %7 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","%edx","%cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + "movl %6,%%eax \n\t" \ + "mull %7 \n\t" \ + "movl %%eax,%0 \n\t" \ + "movl %%edx,%1 \n\t" \ + "xorl %2,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "g"(i), "g"(j) :"%eax","%edx","%cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + "movl %6,%%eax \n\t" \ + "mull %7 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "g"(i), "g"(j) :"%eax","%edx","%cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + "addl %6,%0 \n\t" \ + "adcl %7,%1 \n\t" \ + "adcl %8,%2 \n\t" \ + "addl %6,%0 \n\t" \ + "adcl %7,%1 \n\t" \ + "adcl %8,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2) : "%cc"); + +#elif defined(TFM_X86_64) +/* x86-64 optimized */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + "movq %6,%%rax \n\t" \ + "mulq %%rax \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq %%rdx,%1 \n\t" \ + "adcq $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "g"(i) :"%rax","%rdx","%cc"); + +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + "movq %6,%%rax \n\t" \ + "mulq %7 \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq %%rdx,%1 \n\t" \ + "adcq $0,%2 \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq %%rdx,%1 \n\t" \ + "adcq $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "g"(i), "g"(j) :"%rax","%rdx","%cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + "movq %3,%%rax \n\t" \ + "mulq %4 \n\t" \ + "movq %%rax,%0 \n\t" \ + "movq %%rdx,%1 \n\t" \ + "xorq %2,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "g"(i), "g"(j) :"%rax","%rdx","%cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + "movq %6,%%rax \n\t" \ + "mulq %7 \n\t" \ + "addq %%rax,%0 \n\t" \ + "adcq %%rdx,%1 \n\t" \ + "adcq $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "g"(i), "g"(j) :"%rax","%rdx","%cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + "addq %6,%0 \n\t" \ + "adcq %7,%1 \n\t" \ + "adcq %8,%2 \n\t" \ + "addq %6,%0 \n\t" \ + "adcq %7,%1 \n\t" \ + "adcq %8,%2 \n\t" \ + :"=&r"(c0), "=&r"(c1), "=&r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2) : "%cc"); + +#elif defined(TFM_SSE2) + +/* SSE2 Optimized */ +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI \ + asm("emms"); + +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "pmuludq %%mm0,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "adcl %%eax,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i) :"%eax","%cc"); + +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "movd %7,%%mm1 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%%edx \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2): "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","%edx","%cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "movd %7,%%mm1 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%0 \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%1 \n\t" \ + "xorl %2,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "m"(i), "m"(j)); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + "movd %6,%%mm0 \n\t" \ + "movd %7,%%mm1 \n\t" \ + "pmuludq %%mm1,%%mm0\n\t" \ + "movd %%mm0,%%eax \n\t" \ + "psrlq $32,%%mm0 \n\t" \ + "movd %%mm0,%%edx \n\t" \ + "addl %%eax,%0 \n\t" \ + "adcl %%edx,%1 \n\t" \ + "adcl $0,%2 \n\t" \ + :"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2): "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "m"(i), "m"(j) :"%eax","%edx","%cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + "addl %6,%0 \n\t" \ + "adcl %7,%1 \n\t" \ + "adcl %8,%2 \n\t" \ + "addl %6,%0 \n\t" \ + "adcl %7,%1 \n\t" \ + "adcl %8,%2 \n\t" \ + :"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2) : "%cc"); + +#elif defined(TFM_ARM) + +/* ARM code */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ +" UMULL r0,r1,%6,%6 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i) : "r0", "r1", "%cc"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ +" UMULL r0,r1,%6,%7 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j) : "r0", "r1", "%cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ +" UMULL %0,%1,%6,%7 \n\t" \ +" SUB %2,%2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2) : "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j) : "%cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ +" UMULL r0,r1,%6,%7 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,r0 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,r1 \n\t" \ +" ADC %2,%2,#0 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2) : "0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j) : "r0", "r1", "%cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ +" ADDS %0,%0,%3 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,%4 \n\t" \ +" ADC %2,%2,%5 \n\t" \ +" ADDS %0,%0,%3 \n\t" \ +" ADCS %1,%1,%4 \n\t" \ +" ADC %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "%cc"); + +#elif defined(TFM_PPC32) + +/* PPC32 */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + " mullw 16,%6,%6 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " mulhwu 16,%6,%6 \n\t" \ + " adde %1,%1,16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i):"16","%cc"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + " mullw 16,%6,%7 \n\t" \ + " mulhwu 17,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " adde %1,%1,17 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " adde %1,%1,17 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"16", "17","%cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + " mullw %0,%6,%7 \n\t" \ + " mulhwu %1,%6,%7 \n\t" \ + " xor %2,%2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i),"r"(j) : "%cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + " mullw 16,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,16 \n\t" \ + " mulhwu 16,%6,%7 \n\t" \ + " adde %1,%1,16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j):"16", "%cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + " addc %0,%0,%3 \n\t" \ + " adde %1,%1,%4 \n\t" \ + " adde %2,%2,%5 \n\t" \ + " addc %0,%0,%3 \n\t" \ + " adde %1,%1,%4 \n\t" \ + " adde %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "%cc"); + +#elif defined(TFM_PPC64) +/* PPC64 */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + " mulld r16,%6,%6 \n\t" \ + " addc %0,%0,r16 \n\t" \ + " mulhdu r16,%6,%6 \n\t" \ + " adde %1,%1,r16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i):"r16","%cc"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + " mulld r16,%6,%7 \n\t" \ + " mulhdu r17,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,r16 \n\t" \ + " adde %1,%1,r17 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ + " addc %0,%0,r16 \n\t" \ + " adde %1,%1,r17 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"r16", "r17","%cc"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + " mulld %0,%6,%7 \n\t" \ + " mulhdu %1,%6,%7 \n\t" \ + " xor %2,%2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i),"r"(j) : "%cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + " mulld r16,%6,%7 \n\t" \ + " addc %0,%0,r16 \n\t" \ + " mulhdu r16,%6,%7 \n\t" \ + " adde %1,%1,r16 \n\t" \ + " addze %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j):"r16", "%cc"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + " addc %0,%0,%3 \n\t" \ + " adde %1,%1,%4 \n\t" \ + " adde %2,%2,%5 \n\t" \ + " addc %0,%0,%3 \n\t" \ + " adde %1,%1,%4 \n\t" \ + " adde %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "%cc"); + + +#elif defined(TFM_AVR32) + +/* AVR32 */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%6 \n\t" \ + " add %0,%0,r2 \n\t" \ + " adc %1,%1,r3 \n\t" \ + " acr %2 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i):"r2","r3"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%7 \n\t" \ + " add %0,%0,r2 \n\t" \ + " adc %1,%1,r3 \n\t" \ + " acr %2, \n\t" \ + " add %0,%0,r2 \n\t" \ + " adc %1,%1,r3 \n\t" \ + " acr %2, \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"r2", "r3"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%7 \n\t" \ + " mov %0,r2 \n\t" \ + " mov %1,r3 \n\t" \ + " eor %2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i),"r"(j) : "r2", "r3"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + " mulu.d r2,%6,%7 \n\t" \ + " add %0,%0,r2 \n\t" \ + " adc %1,%1,r3 \n\t" \ + " acr %2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j):"r2", "r3"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + " add %0,%0,%3 \n\t" \ + " adc %1,%1,%4 \n\t" \ + " adc %2,%2,%5 \n\t" \ + " add %0,%0,%3 \n\t" \ + " adc %1,%1,%4 \n\t" \ + " adc %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "%cc"); + +#elif defined(TFM_MIPS) + +/* MIPS */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%6 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $13,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%1,$12 \n\t" \ + " addu %2,%2,$13 \n\t" \ + " addu %2,%2,$12 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i):"$12","$13"); + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%7 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $14,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $15,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$14 \n\t" \ + " sltu $14,%1,$14 \n\t" \ + " addu %2,%2,$15 \n\t" \ + " addu %2,%2,$14 \n\t" \ + \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $14,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $15,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$14 \n\t" \ + " sltu $14,%1,$14 \n\t" \ + " addu %2,%2,$15 \n\t" \ + " addu %2,%2,$14 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2):"0"(c0), "1"(c1), "2"(c2), "r"(i), "r"(j):"$12", "$13", "$14", "$15"); + +#define SQRADDSC(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%7 \n\t" \ + " mflo %0 \n\t" \ + " mfhi %1 \n\t" \ + " xor %2,%2,%2 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i),"r"(j) : "%cc"); + +#define SQRADDAC(i, j) \ +asm( \ + " multu %6,%7 \n\t" \ + " mflo $12 \n\t" \ + " mfhi $13 \n\t" \ + " addu %0,%0,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%0,$12 \n\t" \ + " addu %1,%1,$13 \n\t" \ + " sltu $13,%1,$13 \n\t" \ + " addu %1,%1,$12 \n\t" \ + " sltu $12,%1,$12 \n\t" \ + " addu %2,%2,$13 \n\t" \ + " addu %2,%2,$12 \n\t" \ +:"=r"(sc0), "=r"(sc1), "=r"(sc2):"0"(sc0), "1"(sc1), "2"(sc2), "r"(i), "r"(j):"$12", "$13", "$14"); + +#define SQRADDDB \ +asm( \ + " addu %0,%0,%3 \n\t" \ + " sltu $10,%0,%3 \n\t" \ + " addu %1,%1,$10 \n\t" \ + " sltu $10,%1,$10 \n\t" \ + " addu %1,%1,%4 \n\t" \ + " sltu $11,%1,%4 \n\t" \ + " addu %2,%2,$10 \n\t" \ + " addu %2,%2,$11 \n\t" \ + " addu %2,%2,%5 \n\t" \ + \ + " addu %0,%0,%3 \n\t" \ + " sltu $10,%0,%3 \n\t" \ + " addu %1,%1,$10 \n\t" \ + " sltu $10,%1,$10 \n\t" \ + " addu %1,%1,%4 \n\t" \ + " sltu $11,%1,%4 \n\t" \ + " addu %2,%2,$10 \n\t" \ + " addu %2,%2,$11 \n\t" \ + " addu %2,%2,%5 \n\t" \ +:"=r"(c0), "=r"(c1), "=r"(c2) : "r"(sc0), "r"(sc1), "r"(sc2), "0"(c0), "1"(c1), "2"(c2) : "$10", "$11"); + +#else + +#define TFM_ISO + +/* ISO C portable code */ + +#define COMBA_START + +#define CLEAR_CARRY \ + c0 = c1 = c2 = 0; + +#define COMBA_STORE(x) \ + x = c0; + +#define COMBA_STORE2(x) \ + x = c1; + +#define CARRY_FORWARD \ + do { c0 = c1; c1 = c2; c2 = 0; } while (0); + +#define COMBA_FINI + +/* multiplies point i and j, updates carry "c1" and digit c2 */ +#define SQRADD(i, j) \ + do { tfm_fp_word t; \ + t = c0 + ((tfm_fp_word)i) * ((tfm_fp_word)j); c0 = t; \ + t = c1 + (t >> DIGIT_BIT); c1 = t; c2 += t >> DIGIT_BIT; \ + } while (0); + + +/* for squaring some of the terms are doubled... */ +#define SQRADD2(i, j) \ + do { tfm_fp_word t; \ + t = ((tfm_fp_word)i) * ((tfm_fp_word)j); \ + tt = (tfm_fp_word)c0 + t; c0 = tt; \ + tt = (tfm_fp_word)c1 + (tt >> DIGIT_BIT); c1 = tt; c2 += tt >> DIGIT_BIT; \ + tt = (tfm_fp_word)c0 + t; c0 = tt; \ + tt = (tfm_fp_word)c1 + (tt >> DIGIT_BIT); c1 = tt; c2 += tt >> DIGIT_BIT; \ + } while (0); + +#define SQRADDSC(i, j) \ + do { tfm_fp_word t; \ + t = ((tfm_fp_word)i) * ((tfm_fp_word)j); \ + sc0 = (tfm_fp_digit)t; sc1 = (t >> DIGIT_BIT); sc2 = 0; \ + } while (0); + +#define SQRADDAC(i, j) \ + do { tfm_fp_word t; \ + t = sc0 + ((tfm_fp_word)i) * ((tfm_fp_word)j); sc0 = t; \ + t = sc1 + (t >> DIGIT_BIT); sc1 = t; sc2 += t >> DIGIT_BIT; \ + } while (0); + +#define SQRADDDB \ + do { tfm_fp_word t; \ + t = ((tfm_fp_word)sc0) + ((tfm_fp_word)sc0) + c0; c0 = t; \ + t = ((tfm_fp_word)sc1) + ((tfm_fp_word)sc1) + c1 + (t >> DIGIT_BIT); c1 = t; \ + c2 = c2 + ((tfm_fp_word)sc2) + ((tfm_fp_word)sc2) + (t >> DIGIT_BIT); \ + } while (0); + +#endif + +#define TFM_DEFINES + +#ifdef TFM_SQR20 +void tfm_fp_sqr_comba20(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B) +{ + tfm_fp_digit *a, b[40], c0, c1, c2, sc0, sc1, sc2; +#ifdef TFM_ISO + tfm_fp_word tt; +#endif + + SILC_LOG_DEBUG(("Start")); + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; 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+#ifdef TFM_ISO + tfm_fp_word tt; +#endif + + SILC_LOG_DEBUG(("Start")); + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); + + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); 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+ + /* output 13 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[13]); SQRADDAC(a[1], a[12]); SQRADDAC(a[2], a[11]); SQRADDAC(a[3], a[10]); SQRADDAC(a[4], a[9]); SQRADDAC(a[5], a[8]); SQRADDAC(a[6], a[7]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[13]); + + /* output 14 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[14]); SQRADDAC(a[1], a[13]); SQRADDAC(a[2], a[12]); SQRADDAC(a[3], a[11]); SQRADDAC(a[4], a[10]); SQRADDAC(a[5], a[9]); SQRADDAC(a[6], a[8]); SQRADDDB; SQRADD(a[7], a[7]); + COMBA_STORE(b[14]); + + /* output 15 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[15]); SQRADDAC(a[1], a[14]); SQRADDAC(a[2], a[13]); SQRADDAC(a[3], a[12]); SQRADDAC(a[4], a[11]); SQRADDAC(a[5], a[10]); SQRADDAC(a[6], a[9]); SQRADDAC(a[7], a[8]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[15]); + + /* output 16 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[16]); SQRADDAC(a[1], a[15]); SQRADDAC(a[2], a[14]); SQRADDAC(a[3], a[13]); SQRADDAC(a[4], a[12]); SQRADDAC(a[5], a[11]); SQRADDAC(a[6], a[10]); SQRADDAC(a[7], a[9]); SQRADDDB; SQRADD(a[8], a[8]); + COMBA_STORE(b[16]); + + /* output 17 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[17]); SQRADDAC(a[1], a[16]); SQRADDAC(a[2], a[15]); SQRADDAC(a[3], a[14]); SQRADDAC(a[4], a[13]); SQRADDAC(a[5], a[12]); SQRADDAC(a[6], a[11]); SQRADDAC(a[7], a[10]); SQRADDAC(a[8], a[9]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[17]); + + /* output 18 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[18]); SQRADDAC(a[1], a[17]); SQRADDAC(a[2], a[16]); SQRADDAC(a[3], a[15]); SQRADDAC(a[4], a[14]); SQRADDAC(a[5], a[13]); SQRADDAC(a[6], a[12]); SQRADDAC(a[7], a[11]); SQRADDAC(a[8], a[10]); SQRADDDB; SQRADD(a[9], a[9]); + COMBA_STORE(b[18]); + + /* output 19 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[19]); SQRADDAC(a[1], a[18]); SQRADDAC(a[2], a[17]); SQRADDAC(a[3], a[16]); SQRADDAC(a[4], a[15]); SQRADDAC(a[5], a[14]); SQRADDAC(a[6], a[13]); SQRADDAC(a[7], a[12]); SQRADDAC(a[8], a[11]); SQRADDAC(a[9], a[10]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[19]); + + /* output 20 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[20]); SQRADDAC(a[1], a[19]); SQRADDAC(a[2], a[18]); SQRADDAC(a[3], a[17]); SQRADDAC(a[4], a[16]); SQRADDAC(a[5], a[15]); SQRADDAC(a[6], a[14]); SQRADDAC(a[7], a[13]); SQRADDAC(a[8], a[12]); SQRADDAC(a[9], a[11]); SQRADDDB; SQRADD(a[10], a[10]); + COMBA_STORE(b[20]); + + /* output 21 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[21]); SQRADDAC(a[1], a[20]); SQRADDAC(a[2], a[19]); SQRADDAC(a[3], a[18]); SQRADDAC(a[4], a[17]); SQRADDAC(a[5], a[16]); SQRADDAC(a[6], a[15]); SQRADDAC(a[7], a[14]); SQRADDAC(a[8], a[13]); SQRADDAC(a[9], a[12]); SQRADDAC(a[10], a[11]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[21]); + + /* output 22 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[22]); SQRADDAC(a[1], a[21]); SQRADDAC(a[2], a[20]); SQRADDAC(a[3], a[19]); SQRADDAC(a[4], a[18]); SQRADDAC(a[5], a[17]); SQRADDAC(a[6], a[16]); SQRADDAC(a[7], a[15]); SQRADDAC(a[8], a[14]); SQRADDAC(a[9], a[13]); SQRADDAC(a[10], a[12]); SQRADDDB; SQRADD(a[11], a[11]); + COMBA_STORE(b[22]); + + /* output 23 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[23]); SQRADDAC(a[1], a[22]); SQRADDAC(a[2], a[21]); SQRADDAC(a[3], a[20]); SQRADDAC(a[4], a[19]); SQRADDAC(a[5], a[18]); SQRADDAC(a[6], a[17]); SQRADDAC(a[7], a[16]); SQRADDAC(a[8], a[15]); SQRADDAC(a[9], a[14]); SQRADDAC(a[10], a[13]); SQRADDAC(a[11], a[12]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[23]); + + /* output 24 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[24]); SQRADDAC(a[1], a[23]); SQRADDAC(a[2], a[22]); SQRADDAC(a[3], a[21]); SQRADDAC(a[4], a[20]); SQRADDAC(a[5], a[19]); SQRADDAC(a[6], a[18]); SQRADDAC(a[7], a[17]); SQRADDAC(a[8], a[16]); SQRADDAC(a[9], a[15]); SQRADDAC(a[10], a[14]); SQRADDAC(a[11], a[13]); SQRADDDB; SQRADD(a[12], a[12]); + COMBA_STORE(b[24]); -#endif + /* output 25 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[25]); SQRADDAC(a[1], a[24]); SQRADDAC(a[2], a[23]); SQRADDAC(a[3], a[22]); SQRADDAC(a[4], a[21]); SQRADDAC(a[5], a[20]); SQRADDAC(a[6], a[19]); SQRADDAC(a[7], a[18]); SQRADDAC(a[8], a[17]); SQRADDAC(a[9], a[16]); SQRADDAC(a[10], a[15]); SQRADDAC(a[11], a[14]); SQRADDAC(a[12], a[13]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[25]); -/* End: fp_mul_comba.c */ + /* output 26 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[26]); SQRADDAC(a[1], a[25]); SQRADDAC(a[2], a[24]); SQRADDAC(a[3], a[23]); SQRADDAC(a[4], a[22]); SQRADDAC(a[5], a[21]); SQRADDAC(a[6], a[20]); SQRADDAC(a[7], a[19]); SQRADDAC(a[8], a[18]); SQRADDAC(a[9], a[17]); SQRADDAC(a[10], a[16]); SQRADDAC(a[11], a[15]); SQRADDAC(a[12], a[14]); SQRADDDB; SQRADD(a[13], a[13]); + COMBA_STORE(b[26]); -/* Start: fp_mul_d.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 27 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[27]); SQRADDAC(a[1], a[26]); SQRADDAC(a[2], a[25]); SQRADDAC(a[3], a[24]); SQRADDAC(a[4], a[23]); SQRADDAC(a[5], a[22]); SQRADDAC(a[6], a[21]); SQRADDAC(a[7], a[20]); SQRADDAC(a[8], a[19]); SQRADDAC(a[9], a[18]); SQRADDAC(a[10], a[17]); SQRADDAC(a[11], a[16]); SQRADDAC(a[12], a[15]); SQRADDAC(a[13], a[14]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[27]); -/* c = a * b */ -void fp_mul_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c) -{ - fp_word w; - int x, oldused; + /* output 28 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[28]); SQRADDAC(a[1], a[27]); SQRADDAC(a[2], a[26]); SQRADDAC(a[3], a[25]); SQRADDAC(a[4], a[24]); SQRADDAC(a[5], a[23]); SQRADDAC(a[6], a[22]); SQRADDAC(a[7], a[21]); SQRADDAC(a[8], a[20]); SQRADDAC(a[9], a[19]); SQRADDAC(a[10], a[18]); SQRADDAC(a[11], a[17]); SQRADDAC(a[12], a[16]); SQRADDAC(a[13], a[15]); SQRADDDB; SQRADD(a[14], a[14]); + COMBA_STORE(b[28]); - oldused = c->used; - c->used = a->used; - c->sign = a->sign; - w = 0; - for (x = 0; x < a->used; x++) { - w = ((fp_word)a->dp[x]) * ((fp_word)b) + w; - c->dp[x] = (fp_digit)w; - w = w >> DIGIT_BIT; - } - if (w != 0 && (a->used != FP_SIZE)) { - c->dp[c->used++] = w; - ++x; - } - for (; x < oldused; x++) { - c->dp[x] = 0; - } - fp_clamp(c); -} + /* output 29 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[29]); SQRADDAC(a[1], a[28]); SQRADDAC(a[2], a[27]); SQRADDAC(a[3], a[26]); SQRADDAC(a[4], a[25]); SQRADDAC(a[5], a[24]); SQRADDAC(a[6], a[23]); SQRADDAC(a[7], a[22]); SQRADDAC(a[8], a[21]); SQRADDAC(a[9], a[20]); SQRADDAC(a[10], a[19]); SQRADDAC(a[11], a[18]); SQRADDAC(a[12], a[17]); SQRADDAC(a[13], a[16]); SQRADDAC(a[14], a[15]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[29]); + /* output 30 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[30]); SQRADDAC(a[1], a[29]); SQRADDAC(a[2], a[28]); SQRADDAC(a[3], a[27]); SQRADDAC(a[4], a[26]); SQRADDAC(a[5], a[25]); SQRADDAC(a[6], a[24]); SQRADDAC(a[7], a[23]); SQRADDAC(a[8], a[22]); SQRADDAC(a[9], a[21]); SQRADDAC(a[10], a[20]); SQRADDAC(a[11], a[19]); SQRADDAC(a[12], a[18]); SQRADDAC(a[13], a[17]); SQRADDAC(a[14], a[16]); SQRADDDB; SQRADD(a[15], a[15]); + COMBA_STORE(b[30]); -/* End: fp_mul_d.c */ + /* output 31 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[31]); SQRADDAC(a[1], a[30]); SQRADDAC(a[2], a[29]); SQRADDAC(a[3], a[28]); SQRADDAC(a[4], a[27]); SQRADDAC(a[5], a[26]); SQRADDAC(a[6], a[25]); SQRADDAC(a[7], a[24]); SQRADDAC(a[8], a[23]); SQRADDAC(a[9], a[22]); SQRADDAC(a[10], a[21]); SQRADDAC(a[11], a[20]); SQRADDAC(a[12], a[19]); SQRADDAC(a[13], a[18]); SQRADDAC(a[14], a[17]); SQRADDAC(a[15], a[16]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[31]); -/* Start: fp_mulmod.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include -/* d = a * b (mod c) */ -int fp_mulmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) -{ - fp_int tmp; - fp_zero(&tmp); - fp_mul(a, b, &tmp); - return fp_mod(&tmp, c, d); -} + /* output 32 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[32]); SQRADDAC(a[1], a[31]); SQRADDAC(a[2], a[30]); SQRADDAC(a[3], a[29]); SQRADDAC(a[4], a[28]); SQRADDAC(a[5], a[27]); SQRADDAC(a[6], a[26]); SQRADDAC(a[7], a[25]); SQRADDAC(a[8], a[24]); SQRADDAC(a[9], a[23]); SQRADDAC(a[10], a[22]); SQRADDAC(a[11], a[21]); SQRADDAC(a[12], a[20]); SQRADDAC(a[13], a[19]); SQRADDAC(a[14], a[18]); SQRADDAC(a[15], a[17]); SQRADDDB; SQRADD(a[16], a[16]); + COMBA_STORE(b[32]); -/* End: fp_mulmod.c */ + /* output 33 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[33]); SQRADDAC(a[1], a[32]); SQRADDAC(a[2], a[31]); SQRADDAC(a[3], a[30]); SQRADDAC(a[4], a[29]); SQRADDAC(a[5], a[28]); SQRADDAC(a[6], a[27]); SQRADDAC(a[7], a[26]); SQRADDAC(a[8], a[25]); SQRADDAC(a[9], a[24]); SQRADDAC(a[10], a[23]); SQRADDAC(a[11], a[22]); SQRADDAC(a[12], a[21]); SQRADDAC(a[13], a[20]); SQRADDAC(a[14], a[19]); SQRADDAC(a[15], a[18]); SQRADDAC(a[16], a[17]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[33]); -/* Start: fp_prime_miller_rabin.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 34 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[34]); SQRADDAC(a[1], a[33]); SQRADDAC(a[2], a[32]); SQRADDAC(a[3], a[31]); SQRADDAC(a[4], a[30]); SQRADDAC(a[5], a[29]); SQRADDAC(a[6], a[28]); SQRADDAC(a[7], a[27]); SQRADDAC(a[8], a[26]); SQRADDAC(a[9], a[25]); SQRADDAC(a[10], a[24]); SQRADDAC(a[11], a[23]); SQRADDAC(a[12], a[22]); SQRADDAC(a[13], a[21]); SQRADDAC(a[14], a[20]); SQRADDAC(a[15], a[19]); SQRADDAC(a[16], a[18]); SQRADDDB; SQRADD(a[17], a[17]); + COMBA_STORE(b[34]); -/* Miller-Rabin test of "a" to the base of "b" as described in - * HAC pp. 139 Algorithm 4.24 - * - * Sets result to 0 if definitely composite or 1 if probably prime. - * Randomly the chance of error is no more than 1/4 and often - * very much lower. - */ -void fp_prime_miller_rabin (fp_int * a, fp_int * b, int *result) -{ - fp_int n1, y, r; - int s, j; + /* output 35 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[35]); SQRADDAC(a[1], a[34]); SQRADDAC(a[2], a[33]); SQRADDAC(a[3], a[32]); SQRADDAC(a[4], a[31]); SQRADDAC(a[5], a[30]); SQRADDAC(a[6], a[29]); SQRADDAC(a[7], a[28]); SQRADDAC(a[8], a[27]); SQRADDAC(a[9], a[26]); SQRADDAC(a[10], a[25]); SQRADDAC(a[11], a[24]); SQRADDAC(a[12], a[23]); SQRADDAC(a[13], a[22]); SQRADDAC(a[14], a[21]); SQRADDAC(a[15], a[20]); SQRADDAC(a[16], a[19]); SQRADDAC(a[17], a[18]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[35]); - /* default */ - *result = FP_NO; + /* output 36 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[36]); SQRADDAC(a[1], a[35]); SQRADDAC(a[2], a[34]); SQRADDAC(a[3], a[33]); SQRADDAC(a[4], a[32]); SQRADDAC(a[5], a[31]); SQRADDAC(a[6], a[30]); SQRADDAC(a[7], a[29]); SQRADDAC(a[8], a[28]); SQRADDAC(a[9], a[27]); SQRADDAC(a[10], a[26]); SQRADDAC(a[11], a[25]); SQRADDAC(a[12], a[24]); SQRADDAC(a[13], a[23]); SQRADDAC(a[14], a[22]); SQRADDAC(a[15], a[21]); SQRADDAC(a[16], a[20]); SQRADDAC(a[17], a[19]); SQRADDDB; SQRADD(a[18], a[18]); + COMBA_STORE(b[36]); - /* ensure b > 1 */ - if (fp_cmp_d(b, 1) != FP_GT) { - return; - } + /* output 37 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[37]); SQRADDAC(a[1], a[36]); SQRADDAC(a[2], a[35]); SQRADDAC(a[3], a[34]); SQRADDAC(a[4], a[33]); SQRADDAC(a[5], a[32]); SQRADDAC(a[6], a[31]); SQRADDAC(a[7], a[30]); SQRADDAC(a[8], a[29]); SQRADDAC(a[9], a[28]); SQRADDAC(a[10], a[27]); SQRADDAC(a[11], a[26]); SQRADDAC(a[12], a[25]); SQRADDAC(a[13], a[24]); SQRADDAC(a[14], a[23]); SQRADDAC(a[15], a[22]); SQRADDAC(a[16], a[21]); SQRADDAC(a[17], a[20]); SQRADDAC(a[18], a[19]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[37]); - /* get n1 = a - 1 */ - fp_init_copy(&n1, a); - fp_sub_d(&n1, 1, &n1); + /* output 38 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[38]); SQRADDAC(a[1], a[37]); SQRADDAC(a[2], a[36]); SQRADDAC(a[3], a[35]); SQRADDAC(a[4], a[34]); SQRADDAC(a[5], a[33]); SQRADDAC(a[6], a[32]); SQRADDAC(a[7], a[31]); SQRADDAC(a[8], a[30]); SQRADDAC(a[9], a[29]); SQRADDAC(a[10], a[28]); SQRADDAC(a[11], a[27]); SQRADDAC(a[12], a[26]); SQRADDAC(a[13], a[25]); SQRADDAC(a[14], a[24]); SQRADDAC(a[15], a[23]); SQRADDAC(a[16], a[22]); SQRADDAC(a[17], a[21]); SQRADDAC(a[18], a[20]); SQRADDDB; SQRADD(a[19], a[19]); + COMBA_STORE(b[38]); - /* set 2**s * r = n1 */ - fp_init_copy(&r, &n1); + /* output 39 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[39]); SQRADDAC(a[1], a[38]); SQRADDAC(a[2], a[37]); SQRADDAC(a[3], a[36]); SQRADDAC(a[4], a[35]); SQRADDAC(a[5], a[34]); SQRADDAC(a[6], a[33]); SQRADDAC(a[7], a[32]); SQRADDAC(a[8], a[31]); SQRADDAC(a[9], a[30]); SQRADDAC(a[10], a[29]); SQRADDAC(a[11], a[28]); SQRADDAC(a[12], a[27]); SQRADDAC(a[13], a[26]); SQRADDAC(a[14], a[25]); SQRADDAC(a[15], a[24]); SQRADDAC(a[16], a[23]); SQRADDAC(a[17], a[22]); SQRADDAC(a[18], a[21]); SQRADDAC(a[19], a[20]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[39]); - /* count the number of least significant bits - * which are zero - */ - s = fp_cnt_lsb(&r); + /* output 40 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[40]); SQRADDAC(a[1], a[39]); SQRADDAC(a[2], a[38]); SQRADDAC(a[3], a[37]); SQRADDAC(a[4], a[36]); SQRADDAC(a[5], a[35]); SQRADDAC(a[6], a[34]); SQRADDAC(a[7], a[33]); SQRADDAC(a[8], a[32]); SQRADDAC(a[9], a[31]); SQRADDAC(a[10], a[30]); SQRADDAC(a[11], a[29]); SQRADDAC(a[12], a[28]); SQRADDAC(a[13], a[27]); SQRADDAC(a[14], a[26]); SQRADDAC(a[15], a[25]); SQRADDAC(a[16], a[24]); SQRADDAC(a[17], a[23]); SQRADDAC(a[18], a[22]); SQRADDAC(a[19], a[21]); SQRADDDB; SQRADD(a[20], a[20]); + COMBA_STORE(b[40]); - /* now divide n - 1 by 2**s */ - fp_div_2d (&r, s, &r, NULL); + /* output 41 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[41]); SQRADDAC(a[1], a[40]); SQRADDAC(a[2], a[39]); SQRADDAC(a[3], a[38]); SQRADDAC(a[4], a[37]); SQRADDAC(a[5], a[36]); SQRADDAC(a[6], a[35]); SQRADDAC(a[7], a[34]); SQRADDAC(a[8], a[33]); SQRADDAC(a[9], a[32]); SQRADDAC(a[10], a[31]); SQRADDAC(a[11], a[30]); SQRADDAC(a[12], a[29]); SQRADDAC(a[13], a[28]); SQRADDAC(a[14], a[27]); SQRADDAC(a[15], a[26]); SQRADDAC(a[16], a[25]); SQRADDAC(a[17], a[24]); SQRADDAC(a[18], a[23]); SQRADDAC(a[19], a[22]); SQRADDAC(a[20], a[21]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[41]); - /* compute y = b**r mod a */ - fp_init(&y); - fp_exptmod(b, &r, a, &y); + /* output 42 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[42]); SQRADDAC(a[1], a[41]); SQRADDAC(a[2], a[40]); SQRADDAC(a[3], a[39]); SQRADDAC(a[4], a[38]); SQRADDAC(a[5], a[37]); SQRADDAC(a[6], a[36]); SQRADDAC(a[7], a[35]); SQRADDAC(a[8], a[34]); SQRADDAC(a[9], a[33]); SQRADDAC(a[10], a[32]); SQRADDAC(a[11], a[31]); SQRADDAC(a[12], a[30]); SQRADDAC(a[13], a[29]); SQRADDAC(a[14], a[28]); SQRADDAC(a[15], a[27]); SQRADDAC(a[16], a[26]); SQRADDAC(a[17], a[25]); SQRADDAC(a[18], a[24]); SQRADDAC(a[19], a[23]); SQRADDAC(a[20], a[22]); SQRADDDB; SQRADD(a[21], a[21]); + COMBA_STORE(b[42]); - /* if y != 1 and y != n1 do */ - if (fp_cmp_d (&y, 1) != FP_EQ && fp_cmp (&y, &n1) != FP_EQ) { - j = 1; - /* while j <= s-1 and y != n1 */ - while ((j <= (s - 1)) && fp_cmp (&y, &n1) != FP_EQ) { - fp_sqrmod (&y, a, &y); + /* output 43 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[43]); SQRADDAC(a[1], a[42]); SQRADDAC(a[2], a[41]); SQRADDAC(a[3], a[40]); SQRADDAC(a[4], a[39]); SQRADDAC(a[5], a[38]); SQRADDAC(a[6], a[37]); SQRADDAC(a[7], a[36]); SQRADDAC(a[8], a[35]); SQRADDAC(a[9], a[34]); SQRADDAC(a[10], a[33]); SQRADDAC(a[11], a[32]); SQRADDAC(a[12], a[31]); SQRADDAC(a[13], a[30]); SQRADDAC(a[14], a[29]); SQRADDAC(a[15], a[28]); SQRADDAC(a[16], a[27]); SQRADDAC(a[17], a[26]); SQRADDAC(a[18], a[25]); SQRADDAC(a[19], a[24]); SQRADDAC(a[20], a[23]); SQRADDAC(a[21], a[22]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[43]); - /* if y == 1 then composite */ - if (fp_cmp_d (&y, 1) == FP_EQ) { - return; - } - ++j; - } + /* output 44 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[44]); SQRADDAC(a[1], a[43]); SQRADDAC(a[2], a[42]); SQRADDAC(a[3], a[41]); SQRADDAC(a[4], a[40]); SQRADDAC(a[5], a[39]); SQRADDAC(a[6], a[38]); SQRADDAC(a[7], a[37]); SQRADDAC(a[8], a[36]); SQRADDAC(a[9], a[35]); SQRADDAC(a[10], a[34]); SQRADDAC(a[11], a[33]); SQRADDAC(a[12], a[32]); SQRADDAC(a[13], a[31]); SQRADDAC(a[14], a[30]); SQRADDAC(a[15], a[29]); SQRADDAC(a[16], a[28]); SQRADDAC(a[17], a[27]); SQRADDAC(a[18], a[26]); SQRADDAC(a[19], a[25]); SQRADDAC(a[20], a[24]); SQRADDAC(a[21], a[23]); SQRADDDB; SQRADD(a[22], a[22]); + COMBA_STORE(b[44]); - /* if y != n1 then composite */ - if (fp_cmp (&y, &n1) != FP_EQ) { - return; - } - } + /* output 45 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[45]); SQRADDAC(a[1], a[44]); SQRADDAC(a[2], a[43]); SQRADDAC(a[3], a[42]); SQRADDAC(a[4], a[41]); SQRADDAC(a[5], a[40]); SQRADDAC(a[6], a[39]); SQRADDAC(a[7], a[38]); SQRADDAC(a[8], a[37]); SQRADDAC(a[9], a[36]); SQRADDAC(a[10], a[35]); SQRADDAC(a[11], a[34]); SQRADDAC(a[12], a[33]); SQRADDAC(a[13], a[32]); SQRADDAC(a[14], a[31]); SQRADDAC(a[15], a[30]); SQRADDAC(a[16], a[29]); SQRADDAC(a[17], a[28]); SQRADDAC(a[18], a[27]); SQRADDAC(a[19], a[26]); SQRADDAC(a[20], a[25]); SQRADDAC(a[21], a[24]); SQRADDAC(a[22], a[23]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[45]); - /* probably prime now */ - *result = FP_YES; -} + /* output 46 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[46]); SQRADDAC(a[1], a[45]); SQRADDAC(a[2], a[44]); SQRADDAC(a[3], a[43]); SQRADDAC(a[4], a[42]); SQRADDAC(a[5], a[41]); SQRADDAC(a[6], a[40]); SQRADDAC(a[7], a[39]); SQRADDAC(a[8], a[38]); SQRADDAC(a[9], a[37]); SQRADDAC(a[10], a[36]); SQRADDAC(a[11], a[35]); SQRADDAC(a[12], a[34]); SQRADDAC(a[13], a[33]); SQRADDAC(a[14], a[32]); SQRADDAC(a[15], a[31]); SQRADDAC(a[16], a[30]); SQRADDAC(a[17], a[29]); SQRADDAC(a[18], a[28]); SQRADDAC(a[19], a[27]); SQRADDAC(a[20], a[26]); SQRADDAC(a[21], a[25]); SQRADDAC(a[22], a[24]); SQRADDDB; SQRADD(a[23], a[23]); + COMBA_STORE(b[46]); -/* End: fp_prime_miller_rabin.c */ + /* output 47 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[47]); SQRADDAC(a[1], a[46]); SQRADDAC(a[2], a[45]); SQRADDAC(a[3], a[44]); SQRADDAC(a[4], a[43]); SQRADDAC(a[5], a[42]); SQRADDAC(a[6], a[41]); SQRADDAC(a[7], a[40]); SQRADDAC(a[8], a[39]); SQRADDAC(a[9], a[38]); SQRADDAC(a[10], a[37]); SQRADDAC(a[11], a[36]); SQRADDAC(a[12], a[35]); SQRADDAC(a[13], a[34]); SQRADDAC(a[14], a[33]); SQRADDAC(a[15], a[32]); SQRADDAC(a[16], a[31]); SQRADDAC(a[17], a[30]); SQRADDAC(a[18], a[29]); SQRADDAC(a[19], a[28]); SQRADDAC(a[20], a[27]); SQRADDAC(a[21], a[26]); SQRADDAC(a[22], a[25]); SQRADDAC(a[23], a[24]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[47]); -/* Start: fp_prime_random_ex.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 48 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[1], a[47]); SQRADDAC(a[2], a[46]); SQRADDAC(a[3], a[45]); SQRADDAC(a[4], a[44]); SQRADDAC(a[5], a[43]); SQRADDAC(a[6], a[42]); SQRADDAC(a[7], a[41]); SQRADDAC(a[8], a[40]); SQRADDAC(a[9], a[39]); SQRADDAC(a[10], a[38]); SQRADDAC(a[11], a[37]); SQRADDAC(a[12], a[36]); SQRADDAC(a[13], a[35]); SQRADDAC(a[14], a[34]); SQRADDAC(a[15], a[33]); SQRADDAC(a[16], a[32]); SQRADDAC(a[17], a[31]); SQRADDAC(a[18], a[30]); SQRADDAC(a[19], a[29]); SQRADDAC(a[20], a[28]); SQRADDAC(a[21], a[27]); SQRADDAC(a[22], a[26]); SQRADDAC(a[23], a[25]); SQRADDDB; SQRADD(a[24], a[24]); + COMBA_STORE(b[48]); -/* This is possibly the mother of all prime generation functions, muahahahahaha! */ -int fp_prime_random_ex(fp_int *a, int t, int size, int flags, tfm_prime_callback cb, void *dat) -{ - unsigned char *tmp, maskAND, maskOR_msb, maskOR_lsb; - int res, err, bsize, maskOR_msb_offset; + /* output 49 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[2], a[47]); SQRADDAC(a[3], a[46]); SQRADDAC(a[4], a[45]); SQRADDAC(a[5], a[44]); SQRADDAC(a[6], a[43]); SQRADDAC(a[7], a[42]); SQRADDAC(a[8], a[41]); SQRADDAC(a[9], a[40]); SQRADDAC(a[10], a[39]); SQRADDAC(a[11], a[38]); SQRADDAC(a[12], a[37]); SQRADDAC(a[13], a[36]); SQRADDAC(a[14], a[35]); SQRADDAC(a[15], a[34]); SQRADDAC(a[16], a[33]); SQRADDAC(a[17], a[32]); SQRADDAC(a[18], a[31]); SQRADDAC(a[19], a[30]); SQRADDAC(a[20], a[29]); SQRADDAC(a[21], a[28]); SQRADDAC(a[22], a[27]); SQRADDAC(a[23], a[26]); SQRADDAC(a[24], a[25]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[49]); - /* sanity check the input */ - if (size <= 1 || t <= 0) { - return FP_VAL; - } + /* output 50 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[3], a[47]); SQRADDAC(a[4], a[46]); SQRADDAC(a[5], a[45]); SQRADDAC(a[6], a[44]); SQRADDAC(a[7], a[43]); SQRADDAC(a[8], a[42]); SQRADDAC(a[9], a[41]); SQRADDAC(a[10], a[40]); SQRADDAC(a[11], a[39]); SQRADDAC(a[12], a[38]); SQRADDAC(a[13], a[37]); SQRADDAC(a[14], a[36]); SQRADDAC(a[15], a[35]); SQRADDAC(a[16], a[34]); SQRADDAC(a[17], a[33]); SQRADDAC(a[18], a[32]); SQRADDAC(a[19], a[31]); SQRADDAC(a[20], a[30]); SQRADDAC(a[21], a[29]); SQRADDAC(a[22], a[28]); SQRADDAC(a[23], a[27]); SQRADDAC(a[24], a[26]); SQRADDDB; SQRADD(a[25], a[25]); + COMBA_STORE(b[50]); - /* TFM_PRIME_SAFE implies TFM_PRIME_BBS */ - if (flags & TFM_PRIME_SAFE) { - flags |= TFM_PRIME_BBS; - } + /* output 51 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[4], a[47]); SQRADDAC(a[5], a[46]); SQRADDAC(a[6], a[45]); SQRADDAC(a[7], a[44]); SQRADDAC(a[8], a[43]); SQRADDAC(a[9], a[42]); SQRADDAC(a[10], a[41]); SQRADDAC(a[11], a[40]); SQRADDAC(a[12], a[39]); SQRADDAC(a[13], a[38]); SQRADDAC(a[14], a[37]); SQRADDAC(a[15], a[36]); SQRADDAC(a[16], a[35]); SQRADDAC(a[17], a[34]); SQRADDAC(a[18], a[33]); SQRADDAC(a[19], a[32]); SQRADDAC(a[20], a[31]); SQRADDAC(a[21], a[30]); SQRADDAC(a[22], a[29]); SQRADDAC(a[23], a[28]); SQRADDAC(a[24], a[27]); SQRADDAC(a[25], a[26]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[51]); - /* calc the byte size */ - bsize = (size>>3)+(size&7?1:0); + /* output 52 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[5], a[47]); SQRADDAC(a[6], a[46]); SQRADDAC(a[7], a[45]); SQRADDAC(a[8], a[44]); SQRADDAC(a[9], a[43]); SQRADDAC(a[10], a[42]); SQRADDAC(a[11], a[41]); SQRADDAC(a[12], a[40]); SQRADDAC(a[13], a[39]); SQRADDAC(a[14], a[38]); SQRADDAC(a[15], a[37]); SQRADDAC(a[16], a[36]); SQRADDAC(a[17], a[35]); SQRADDAC(a[18], a[34]); SQRADDAC(a[19], a[33]); SQRADDAC(a[20], a[32]); SQRADDAC(a[21], a[31]); SQRADDAC(a[22], a[30]); SQRADDAC(a[23], a[29]); SQRADDAC(a[24], a[28]); SQRADDAC(a[25], a[27]); SQRADDDB; SQRADD(a[26], a[26]); + COMBA_STORE(b[52]); - /* we need a buffer of bsize bytes */ - tmp = malloc(bsize); - if (tmp == NULL) { - return FP_MEM; - } + /* output 53 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[6], a[47]); SQRADDAC(a[7], a[46]); SQRADDAC(a[8], a[45]); SQRADDAC(a[9], a[44]); SQRADDAC(a[10], a[43]); SQRADDAC(a[11], a[42]); SQRADDAC(a[12], a[41]); SQRADDAC(a[13], a[40]); 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- maskOR_msb_offset = (size - 2) >> 3; - if (flags & TFM_PRIME_2MSB_ON) { - maskOR_msb |= 1 << ((size - 2) & 7); - } else if (flags & TFM_PRIME_2MSB_OFF) { - maskAND &= ~(1 << ((size - 2) & 7)); - } + /* output 55 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[8], a[47]); SQRADDAC(a[9], a[46]); SQRADDAC(a[10], a[45]); SQRADDAC(a[11], a[44]); SQRADDAC(a[12], a[43]); SQRADDAC(a[13], a[42]); SQRADDAC(a[14], a[41]); SQRADDAC(a[15], a[40]); SQRADDAC(a[16], a[39]); SQRADDAC(a[17], a[38]); SQRADDAC(a[18], a[37]); SQRADDAC(a[19], a[36]); SQRADDAC(a[20], a[35]); SQRADDAC(a[21], a[34]); SQRADDAC(a[22], a[33]); SQRADDAC(a[23], a[32]); SQRADDAC(a[24], a[31]); SQRADDAC(a[25], a[30]); SQRADDAC(a[26], a[29]); SQRADDAC(a[27], a[28]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[55]); - /* get the maskOR_lsb */ - maskOR_lsb = 1; - if (flags & TFM_PRIME_BBS) { - maskOR_lsb |= 3; - } + /* output 56 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[9], a[47]); SQRADDAC(a[10], a[46]); SQRADDAC(a[11], a[45]); SQRADDAC(a[12], a[44]); SQRADDAC(a[13], a[43]); 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SQRADDAC(a[35], a[45]); SQRADDAC(a[36], a[44]); SQRADDAC(a[37], a[43]); SQRADDAC(a[38], a[42]); SQRADDAC(a[39], a[41]); SQRADDDB; SQRADD(a[40], a[40]); + COMBA_STORE(b[80]); - if (flags & TFM_PRIME_SAFE) { - /* see if (a-1)/2 is prime */ - fp_sub_d(a, 1, a); - fp_div_2(a, a); + /* output 81 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[34], a[47]); SQRADDAC(a[35], a[46]); SQRADDAC(a[36], a[45]); SQRADDAC(a[37], a[44]); SQRADDAC(a[38], a[43]); SQRADDAC(a[39], a[42]); SQRADDAC(a[40], a[41]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[81]); - /* is it prime? */ - res = fp_isprime(a); - } - } while (res == FP_NO); + /* output 82 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[35], a[47]); SQRADDAC(a[36], a[46]); SQRADDAC(a[37], a[45]); SQRADDAC(a[38], a[44]); SQRADDAC(a[39], a[43]); SQRADDAC(a[40], a[42]); SQRADDDB; SQRADD(a[41], a[41]); + COMBA_STORE(b[82]); - if (flags & TFM_PRIME_SAFE) { - /* restore a to the original value */ - fp_mul_2(a, a); - fp_add_d(a, 1, a); - } + /* output 83 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[36], a[47]); SQRADDAC(a[37], a[46]); SQRADDAC(a[38], a[45]); SQRADDAC(a[39], a[44]); SQRADDAC(a[40], a[43]); SQRADDAC(a[41], a[42]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[83]); - err = FP_OKAY; -error: - free(tmp); - return err; -} + /* output 84 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[37], a[47]); SQRADDAC(a[38], a[46]); SQRADDAC(a[39], a[45]); SQRADDAC(a[40], a[44]); SQRADDAC(a[41], a[43]); SQRADDDB; SQRADD(a[42], a[42]); + COMBA_STORE(b[84]); -/* End: fp_prime_random_ex.c */ + /* output 85 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[38], a[47]); SQRADDAC(a[39], a[46]); SQRADDAC(a[40], a[45]); SQRADDAC(a[41], a[44]); SQRADDAC(a[42], a[43]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[85]); -/* Start: fp_radix_size.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 86 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[39], a[47]); SQRADDAC(a[40], a[46]); SQRADDAC(a[41], a[45]); SQRADDAC(a[42], a[44]); SQRADDDB; SQRADD(a[43], a[43]); + COMBA_STORE(b[86]); -int fp_radix_size(fp_int *a, int radix, int *size) -{ - int digs; - fp_int t; - fp_digit d; + /* output 87 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[40], a[47]); SQRADDAC(a[41], a[46]); SQRADDAC(a[42], a[45]); SQRADDAC(a[43], a[44]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[87]); - *size = 0; + /* output 88 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[41], a[47]); SQRADDAC(a[42], a[46]); SQRADDAC(a[43], a[45]); SQRADDDB; SQRADD(a[44], a[44]); + COMBA_STORE(b[88]); - /* check range of the radix */ - if (radix < 2 || radix > 64) { - return FP_VAL; - } + /* output 89 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[42], a[47]); SQRADDAC(a[43], a[46]); SQRADDAC(a[44], a[45]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[89]); - /* quick out if its zero */ - if (fp_iszero(a) == 1) { - *size = 2; - return FP_OKAY; - } + /* output 90 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[43], a[47]); SQRADD2(a[44], a[46]); SQRADD(a[45], a[45]); + COMBA_STORE(b[90]); - fp_init_copy(&t, a); + /* output 91 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[44], a[47]); SQRADD2(a[45], a[46]); + COMBA_STORE(b[91]); - /* if it is negative output a - */ - if (t.sign == FP_NEG) { - *size++; - t.sign = FP_ZPOS; - } + /* output 92 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[45], a[47]); SQRADD(a[46], a[46]); + COMBA_STORE(b[92]); - digs = 0; - while (fp_iszero (&t) == FP_NO) { - fp_div_d (&t, (fp_digit) radix, &t, &d); - *size++; - } + /* output 93 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[46], a[47]); + COMBA_STORE(b[93]); - /* append a NULL so the string is properly terminated */ - *size++; - return FP_OKAY; + /* output 94 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[47], a[47]); + COMBA_STORE(b[94]); + COMBA_STORE2(b[95]); + COMBA_FINI; + B->used = 96; + B->sign = TFM_FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 96 * sizeof(tfm_fp_digit)); + tfm_fp_clamp(B); } +#endif -/* End: fp_radix_size.c */ - -/* Start: fp_read_radix.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include +#define TFM_DEFINES -int fp_read_radix(fp_int *a, char *str, int radix) +#ifdef TFM_SQR64 +void tfm_fp_sqr_comba64(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B) { - int y, neg; - char ch; + tfm_fp_digit *a, b[128], c0, c1, c2, sc0, sc1, sc2; +#ifdef TFM_ISO + tfm_fp_word tt; +#endif - /* make sure the radix is ok */ - if (radix < 2 || radix > 64) { - return FP_VAL; - } + SILC_LOG_DEBUG(("Start")); + a = A->dp; + COMBA_START; - /* if the leading digit is a - * minus set the sign to negative. - */ - if (*str == '-') { - ++str; - neg = FP_NEG; - } else { - neg = FP_ZPOS; - } + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; - /* set the integer to the default of zero */ - fp_zero (a); + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); - /* process each digit of the string */ - while (*str) { - /* if the radix < 36 the conversion is case insensitive - * this allows numbers like 1AB and 1ab to represent the same value - * [e.g. in hex] - */ - ch = (char) ((radix < 36) ? toupper (*str) : *str); - for (y = 0; y < 64; y++) { - if (ch == fp_s_rmap[y]) { - break; - } - } + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); - /* if the char was found in the map - * and is less than the given radix add it - * to the number, otherwise exit the loop. - */ - if (y < radix) { - fp_mul_d (a, (fp_digit) radix, a); - fp_add_d (a, (fp_digit) y, a); - } else { - break; - } - ++str; - } + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); - /* set the sign only if a != 0 */ - if (fp_iszero(a) != FP_YES) { - a->sign = neg; - } - return FP_OKAY; -} + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); -/* End: fp_read_radix.c */ + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); -/* Start: fp_read_signed_bin.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); -void fp_read_signed_bin(fp_int *a, unsigned char *b, int c) -{ - /* read magnitude */ - fp_read_unsigned_bin (a, b + 1, c - 1); + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); - /* first byte is 0 for positive, non-zero for negative */ - if (b[0] == 0) { - a->sign = FP_ZPOS; - } else { - a->sign = FP_NEG; - } -} + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); -/* End: fp_read_signed_bin.c */ + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[8]); SQRADDAC(a[1], a[7]); SQRADDAC(a[2], a[6]); SQRADDAC(a[3], a[5]); SQRADDDB; SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); -/* Start: fp_read_unsigned_bin.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 9 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[9]); SQRADDAC(a[1], a[8]); SQRADDAC(a[2], a[7]); SQRADDAC(a[3], a[6]); SQRADDAC(a[4], a[5]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[9]); -void fp_read_unsigned_bin(fp_int *a, unsigned char *b, int c) -{ - /* zero the int */ - fp_zero (a); + /* output 10 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[10]); SQRADDAC(a[1], a[9]); SQRADDAC(a[2], a[8]); SQRADDAC(a[3], a[7]); SQRADDAC(a[4], a[6]); SQRADDDB; SQRADD(a[5], a[5]); + COMBA_STORE(b[10]); - /* read the bytes in */ - for (; c > 0; c--) { - fp_mul_2d (a, 8, a); - a->dp[0] |= *b++; - a->used += 1; - } - fp_clamp (a); -} + /* output 11 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[11]); SQRADDAC(a[1], a[10]); SQRADDAC(a[2], a[9]); SQRADDAC(a[3], a[8]); SQRADDAC(a[4], a[7]); SQRADDAC(a[5], a[6]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[11]); -/* End: fp_read_unsigned_bin.c */ + /* output 12 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[12]); SQRADDAC(a[1], a[11]); SQRADDAC(a[2], a[10]); SQRADDAC(a[3], a[9]); SQRADDAC(a[4], a[8]); SQRADDAC(a[5], a[7]); SQRADDDB; SQRADD(a[6], a[6]); + COMBA_STORE(b[12]); -/* Start: fp_reverse.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 13 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[13]); SQRADDAC(a[1], a[12]); SQRADDAC(a[2], a[11]); SQRADDAC(a[3], a[10]); SQRADDAC(a[4], a[9]); SQRADDAC(a[5], a[8]); SQRADDAC(a[6], a[7]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[13]); -/* reverse an array, used for radix code */ -void bn_reverse (unsigned char *s, int len) -{ - int ix, iy; - unsigned char t; + /* output 14 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[14]); SQRADDAC(a[1], a[13]); SQRADDAC(a[2], a[12]); SQRADDAC(a[3], a[11]); SQRADDAC(a[4], a[10]); SQRADDAC(a[5], a[9]); SQRADDAC(a[6], a[8]); SQRADDDB; SQRADD(a[7], a[7]); + COMBA_STORE(b[14]); - ix = 0; - iy = len - 1; - while (ix < iy) { - t = s[ix]; - s[ix] = s[iy]; - s[iy] = t; - ++ix; - --iy; - } -} + /* output 15 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[15]); SQRADDAC(a[1], a[14]); SQRADDAC(a[2], a[13]); SQRADDAC(a[3], a[12]); SQRADDAC(a[4], a[11]); SQRADDAC(a[5], a[10]); SQRADDAC(a[6], a[9]); SQRADDAC(a[7], a[8]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[15]); -/* End: fp_reverse.c */ + /* output 16 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[16]); SQRADDAC(a[1], a[15]); SQRADDAC(a[2], a[14]); SQRADDAC(a[3], a[13]); SQRADDAC(a[4], a[12]); SQRADDAC(a[5], a[11]); SQRADDAC(a[6], a[10]); SQRADDAC(a[7], a[9]); SQRADDDB; SQRADD(a[8], a[8]); + COMBA_STORE(b[16]); -/* Start: fp_rshd.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 17 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[17]); SQRADDAC(a[1], a[16]); SQRADDAC(a[2], a[15]); SQRADDAC(a[3], a[14]); SQRADDAC(a[4], a[13]); SQRADDAC(a[5], a[12]); SQRADDAC(a[6], a[11]); SQRADDAC(a[7], a[10]); SQRADDAC(a[8], a[9]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[17]); + + /* output 18 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[18]); SQRADDAC(a[1], a[17]); SQRADDAC(a[2], a[16]); SQRADDAC(a[3], a[15]); SQRADDAC(a[4], a[14]); SQRADDAC(a[5], a[13]); SQRADDAC(a[6], a[12]); SQRADDAC(a[7], a[11]); SQRADDAC(a[8], a[10]); SQRADDDB; SQRADD(a[9], a[9]); + COMBA_STORE(b[18]); + + /* output 19 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[19]); SQRADDAC(a[1], a[18]); SQRADDAC(a[2], a[17]); SQRADDAC(a[3], a[16]); SQRADDAC(a[4], a[15]); SQRADDAC(a[5], a[14]); SQRADDAC(a[6], a[13]); SQRADDAC(a[7], a[12]); SQRADDAC(a[8], a[11]); SQRADDAC(a[9], a[10]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[19]); -void fp_rshd(fp_int *a, int x) -{ - int y; + /* output 20 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[20]); SQRADDAC(a[1], a[19]); SQRADDAC(a[2], a[18]); SQRADDAC(a[3], a[17]); SQRADDAC(a[4], a[16]); SQRADDAC(a[5], a[15]); SQRADDAC(a[6], a[14]); SQRADDAC(a[7], a[13]); SQRADDAC(a[8], a[12]); SQRADDAC(a[9], a[11]); SQRADDDB; SQRADD(a[10], a[10]); + COMBA_STORE(b[20]); - /* too many digits just zero and return */ - if (x >= a->used) { - fp_zero(a); - return; - } + /* output 21 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[21]); SQRADDAC(a[1], a[20]); SQRADDAC(a[2], a[19]); SQRADDAC(a[3], a[18]); SQRADDAC(a[4], a[17]); SQRADDAC(a[5], a[16]); SQRADDAC(a[6], a[15]); SQRADDAC(a[7], a[14]); SQRADDAC(a[8], a[13]); SQRADDAC(a[9], a[12]); SQRADDAC(a[10], a[11]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[21]); - /* shift */ - for (y = 0; y < a->used - x; y++) { - a->dp[y] = a->dp[y+x]; - } + /* output 22 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[22]); SQRADDAC(a[1], a[21]); SQRADDAC(a[2], a[20]); SQRADDAC(a[3], a[19]); SQRADDAC(a[4], a[18]); SQRADDAC(a[5], a[17]); SQRADDAC(a[6], a[16]); SQRADDAC(a[7], a[15]); SQRADDAC(a[8], a[14]); SQRADDAC(a[9], a[13]); SQRADDAC(a[10], a[12]); SQRADDDB; SQRADD(a[11], a[11]); + COMBA_STORE(b[22]); - /* zero rest */ - for (; y < a->used; y++) { - a->dp[y] = 0; - } + /* output 23 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[23]); SQRADDAC(a[1], a[22]); SQRADDAC(a[2], a[21]); SQRADDAC(a[3], a[20]); SQRADDAC(a[4], a[19]); SQRADDAC(a[5], a[18]); SQRADDAC(a[6], a[17]); SQRADDAC(a[7], a[16]); SQRADDAC(a[8], a[15]); SQRADDAC(a[9], a[14]); SQRADDAC(a[10], a[13]); SQRADDAC(a[11], a[12]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[23]); - /* decrement count */ - a->used -= x; - fp_clamp(a); -} + /* output 24 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[24]); SQRADDAC(a[1], a[23]); SQRADDAC(a[2], a[22]); SQRADDAC(a[3], a[21]); SQRADDAC(a[4], a[20]); SQRADDAC(a[5], a[19]); SQRADDAC(a[6], a[18]); SQRADDAC(a[7], a[17]); SQRADDAC(a[8], a[16]); SQRADDAC(a[9], a[15]); SQRADDAC(a[10], a[14]); SQRADDAC(a[11], a[13]); SQRADDDB; SQRADD(a[12], a[12]); + COMBA_STORE(b[24]); + /* output 25 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[25]); SQRADDAC(a[1], a[24]); SQRADDAC(a[2], a[23]); SQRADDAC(a[3], a[22]); SQRADDAC(a[4], a[21]); SQRADDAC(a[5], a[20]); SQRADDAC(a[6], a[19]); SQRADDAC(a[7], a[18]); SQRADDAC(a[8], a[17]); SQRADDAC(a[9], a[16]); SQRADDAC(a[10], a[15]); SQRADDAC(a[11], a[14]); SQRADDAC(a[12], a[13]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[25]); -/* End: fp_rshd.c */ + /* output 26 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[26]); SQRADDAC(a[1], a[25]); SQRADDAC(a[2], a[24]); SQRADDAC(a[3], a[23]); SQRADDAC(a[4], a[22]); SQRADDAC(a[5], a[21]); SQRADDAC(a[6], a[20]); SQRADDAC(a[7], a[19]); SQRADDAC(a[8], a[18]); SQRADDAC(a[9], a[17]); SQRADDAC(a[10], a[16]); SQRADDAC(a[11], a[15]); SQRADDAC(a[12], a[14]); SQRADDDB; SQRADD(a[13], a[13]); + COMBA_STORE(b[26]); -/* Start: fp_s_rmap.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 27 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[27]); SQRADDAC(a[1], a[26]); SQRADDAC(a[2], a[25]); SQRADDAC(a[3], a[24]); SQRADDAC(a[4], a[23]); SQRADDAC(a[5], a[22]); SQRADDAC(a[6], a[21]); SQRADDAC(a[7], a[20]); SQRADDAC(a[8], a[19]); SQRADDAC(a[9], a[18]); SQRADDAC(a[10], a[17]); SQRADDAC(a[11], a[16]); SQRADDAC(a[12], a[15]); SQRADDAC(a[13], a[14]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[27]); -/* chars used in radix conversions */ -const char *fp_s_rmap = "0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz+/"; + /* output 28 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[28]); SQRADDAC(a[1], a[27]); SQRADDAC(a[2], a[26]); SQRADDAC(a[3], a[25]); SQRADDAC(a[4], a[24]); SQRADDAC(a[5], a[23]); SQRADDAC(a[6], a[22]); SQRADDAC(a[7], a[21]); SQRADDAC(a[8], a[20]); SQRADDAC(a[9], a[19]); SQRADDAC(a[10], a[18]); SQRADDAC(a[11], a[17]); SQRADDAC(a[12], a[16]); SQRADDAC(a[13], a[15]); SQRADDDB; SQRADD(a[14], a[14]); + COMBA_STORE(b[28]); -/* End: fp_s_rmap.c */ + /* output 29 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[29]); SQRADDAC(a[1], a[28]); SQRADDAC(a[2], a[27]); SQRADDAC(a[3], a[26]); SQRADDAC(a[4], a[25]); SQRADDAC(a[5], a[24]); SQRADDAC(a[6], a[23]); SQRADDAC(a[7], a[22]); SQRADDAC(a[8], a[21]); SQRADDAC(a[9], a[20]); SQRADDAC(a[10], a[19]); SQRADDAC(a[11], a[18]); SQRADDAC(a[12], a[17]); SQRADDAC(a[13], a[16]); SQRADDAC(a[14], a[15]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[29]); -/* Start: fp_set.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 30 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[30]); SQRADDAC(a[1], a[29]); SQRADDAC(a[2], a[28]); SQRADDAC(a[3], a[27]); SQRADDAC(a[4], a[26]); SQRADDAC(a[5], a[25]); SQRADDAC(a[6], a[24]); SQRADDAC(a[7], a[23]); SQRADDAC(a[8], a[22]); SQRADDAC(a[9], a[21]); SQRADDAC(a[10], a[20]); SQRADDAC(a[11], a[19]); SQRADDAC(a[12], a[18]); SQRADDAC(a[13], a[17]); SQRADDAC(a[14], a[16]); SQRADDDB; SQRADD(a[15], a[15]); + COMBA_STORE(b[30]); -void fp_set(fp_int *a, fp_digit b) -{ - fp_zero(a); - a->dp[0] = b; - a->used = b ? 1 : 0; -} + /* output 31 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[31]); SQRADDAC(a[1], a[30]); SQRADDAC(a[2], a[29]); SQRADDAC(a[3], a[28]); SQRADDAC(a[4], a[27]); SQRADDAC(a[5], a[26]); SQRADDAC(a[6], a[25]); SQRADDAC(a[7], a[24]); SQRADDAC(a[8], a[23]); SQRADDAC(a[9], a[22]); SQRADDAC(a[10], a[21]); SQRADDAC(a[11], a[20]); SQRADDAC(a[12], a[19]); SQRADDAC(a[13], a[18]); SQRADDAC(a[14], a[17]); SQRADDAC(a[15], a[16]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[31]); -/* End: fp_set.c */ + /* output 32 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[32]); SQRADDAC(a[1], a[31]); SQRADDAC(a[2], a[30]); SQRADDAC(a[3], a[29]); SQRADDAC(a[4], a[28]); SQRADDAC(a[5], a[27]); SQRADDAC(a[6], a[26]); SQRADDAC(a[7], a[25]); SQRADDAC(a[8], a[24]); SQRADDAC(a[9], a[23]); SQRADDAC(a[10], a[22]); SQRADDAC(a[11], a[21]); SQRADDAC(a[12], a[20]); SQRADDAC(a[13], a[19]); SQRADDAC(a[14], a[18]); SQRADDAC(a[15], a[17]); SQRADDDB; SQRADD(a[16], a[16]); + COMBA_STORE(b[32]); -/* Start: fp_signed_bin_size.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 33 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[33]); SQRADDAC(a[1], a[32]); SQRADDAC(a[2], a[31]); SQRADDAC(a[3], a[30]); SQRADDAC(a[4], a[29]); SQRADDAC(a[5], a[28]); SQRADDAC(a[6], a[27]); SQRADDAC(a[7], a[26]); SQRADDAC(a[8], a[25]); SQRADDAC(a[9], a[24]); SQRADDAC(a[10], a[23]); SQRADDAC(a[11], a[22]); SQRADDAC(a[12], a[21]); SQRADDAC(a[13], a[20]); SQRADDAC(a[14], a[19]); SQRADDAC(a[15], a[18]); SQRADDAC(a[16], a[17]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[33]); -int fp_signed_bin_size(fp_int *a) -{ - return 1 + fp_unsigned_bin_size (a); -} + /* output 34 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[34]); SQRADDAC(a[1], a[33]); SQRADDAC(a[2], a[32]); SQRADDAC(a[3], a[31]); SQRADDAC(a[4], a[30]); SQRADDAC(a[5], a[29]); SQRADDAC(a[6], a[28]); SQRADDAC(a[7], a[27]); SQRADDAC(a[8], a[26]); SQRADDAC(a[9], a[25]); SQRADDAC(a[10], a[24]); SQRADDAC(a[11], a[23]); SQRADDAC(a[12], a[22]); SQRADDAC(a[13], a[21]); SQRADDAC(a[14], a[20]); SQRADDAC(a[15], a[19]); SQRADDAC(a[16], a[18]); SQRADDDB; SQRADD(a[17], a[17]); + COMBA_STORE(b[34]); -/* End: fp_signed_bin_size.c */ + /* output 35 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[35]); SQRADDAC(a[1], a[34]); SQRADDAC(a[2], a[33]); SQRADDAC(a[3], a[32]); SQRADDAC(a[4], a[31]); SQRADDAC(a[5], a[30]); SQRADDAC(a[6], a[29]); SQRADDAC(a[7], a[28]); SQRADDAC(a[8], a[27]); SQRADDAC(a[9], a[26]); SQRADDAC(a[10], a[25]); SQRADDAC(a[11], a[24]); SQRADDAC(a[12], a[23]); SQRADDAC(a[13], a[22]); SQRADDAC(a[14], a[21]); SQRADDAC(a[15], a[20]); SQRADDAC(a[16], a[19]); SQRADDAC(a[17], a[18]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[35]); -/* Start: fp_sqr.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 36 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[36]); SQRADDAC(a[1], a[35]); SQRADDAC(a[2], a[34]); SQRADDAC(a[3], a[33]); SQRADDAC(a[4], a[32]); SQRADDAC(a[5], a[31]); SQRADDAC(a[6], a[30]); SQRADDAC(a[7], a[29]); SQRADDAC(a[8], a[28]); SQRADDAC(a[9], a[27]); SQRADDAC(a[10], a[26]); SQRADDAC(a[11], a[25]); SQRADDAC(a[12], a[24]); SQRADDAC(a[13], a[23]); SQRADDAC(a[14], a[22]); SQRADDAC(a[15], a[21]); SQRADDAC(a[16], a[20]); SQRADDAC(a[17], a[19]); SQRADDDB; SQRADD(a[18], a[18]); + COMBA_STORE(b[36]); -/* b = a*a */ -void fp_sqr(fp_int *A, fp_int *B) -{ - int r, y, s; - fp_int aa, bb, comp, amb, t1; + /* output 37 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[37]); SQRADDAC(a[1], a[36]); SQRADDAC(a[2], a[35]); SQRADDAC(a[3], a[34]); SQRADDAC(a[4], a[33]); SQRADDAC(a[5], a[32]); SQRADDAC(a[6], a[31]); SQRADDAC(a[7], a[30]); SQRADDAC(a[8], a[29]); SQRADDAC(a[9], a[28]); SQRADDAC(a[10], a[27]); SQRADDAC(a[11], a[26]); SQRADDAC(a[12], a[25]); SQRADDAC(a[13], a[24]); SQRADDAC(a[14], a[23]); SQRADDAC(a[15], a[22]); SQRADDAC(a[16], a[21]); SQRADDAC(a[17], a[20]); SQRADDAC(a[18], a[19]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[37]); - y = A->used; - if (y <= 64) { - if (y <= 4) { - fp_sqr_comba4(A,B); - } else if (y <= 8) { - fp_sqr_comba8(A,B); -#if defined(TFM_LARGE) - } else if (y <= 16 && y >= 12) { - fp_sqr_comba16(A,B); -#endif -#if defined(TFM_HUGE) - } else if (y <= 32 && y >= 20) { - fp_sqr_comba32(A,B); - } else if (y <= 64 && y >= 48) { - fp_sqr_comba64(A,B); -#endif - } else { - fp_sqr_comba(A, B); - } + /* output 38 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[38]); SQRADDAC(a[1], a[37]); SQRADDAC(a[2], a[36]); SQRADDAC(a[3], a[35]); SQRADDAC(a[4], a[34]); SQRADDAC(a[5], a[33]); SQRADDAC(a[6], a[32]); SQRADDAC(a[7], a[31]); SQRADDAC(a[8], a[30]); SQRADDAC(a[9], a[29]); SQRADDAC(a[10], a[28]); SQRADDAC(a[11], a[27]); SQRADDAC(a[12], a[26]); SQRADDAC(a[13], a[25]); SQRADDAC(a[14], a[24]); SQRADDAC(a[15], a[23]); SQRADDAC(a[16], a[22]); SQRADDAC(a[17], a[21]); SQRADDAC(a[18], a[20]); SQRADDDB; SQRADD(a[19], a[19]); + COMBA_STORE(b[38]); - } else { - /* do the karatsuba action + /* output 39 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[39]); SQRADDAC(a[1], a[38]); SQRADDAC(a[2], a[37]); SQRADDAC(a[3], a[36]); SQRADDAC(a[4], a[35]); SQRADDAC(a[5], a[34]); SQRADDAC(a[6], a[33]); SQRADDAC(a[7], a[32]); SQRADDAC(a[8], a[31]); SQRADDAC(a[9], a[30]); SQRADDAC(a[10], a[29]); SQRADDAC(a[11], a[28]); SQRADDAC(a[12], a[27]); SQRADDAC(a[13], a[26]); SQRADDAC(a[14], a[25]); SQRADDAC(a[15], a[24]); SQRADDAC(a[16], a[23]); SQRADDAC(a[17], a[22]); SQRADDAC(a[18], a[21]); SQRADDAC(a[19], a[20]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[39]); - if A = ab ||a|| = r we need to solve + /* output 40 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[40]); SQRADDAC(a[1], a[39]); SQRADDAC(a[2], a[38]); SQRADDAC(a[3], a[37]); SQRADDAC(a[4], a[36]); SQRADDAC(a[5], a[35]); SQRADDAC(a[6], a[34]); SQRADDAC(a[7], a[33]); SQRADDAC(a[8], a[32]); SQRADDAC(a[9], a[31]); SQRADDAC(a[10], a[30]); SQRADDAC(a[11], a[29]); SQRADDAC(a[12], a[28]); SQRADDAC(a[13], a[27]); SQRADDAC(a[14], a[26]); SQRADDAC(a[15], a[25]); SQRADDAC(a[16], a[24]); SQRADDAC(a[17], a[23]); SQRADDAC(a[18], a[22]); SQRADDAC(a[19], a[21]); SQRADDDB; SQRADD(a[20], a[20]); + COMBA_STORE(b[40]); - a^2*r^2 + (-(a-b)^2 + a^2 + b^2)*r + b^2 + /* output 41 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[41]); SQRADDAC(a[1], a[40]); SQRADDAC(a[2], a[39]); SQRADDAC(a[3], a[38]); SQRADDAC(a[4], a[37]); SQRADDAC(a[5], a[36]); SQRADDAC(a[6], a[35]); SQRADDAC(a[7], a[34]); SQRADDAC(a[8], a[33]); SQRADDAC(a[9], a[32]); SQRADDAC(a[10], a[31]); SQRADDAC(a[11], a[30]); SQRADDAC(a[12], a[29]); SQRADDAC(a[13], a[28]); SQRADDAC(a[14], a[27]); SQRADDAC(a[15], a[26]); SQRADDAC(a[16], a[25]); SQRADDAC(a[17], a[24]); SQRADDAC(a[18], a[23]); SQRADDAC(a[19], a[22]); SQRADDAC(a[20], a[21]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[41]); - So we solve for the three products then we form the final result with careful shifting - and addition. + /* output 42 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[42]); SQRADDAC(a[1], a[41]); SQRADDAC(a[2], a[40]); SQRADDAC(a[3], a[39]); SQRADDAC(a[4], a[38]); SQRADDAC(a[5], a[37]); SQRADDAC(a[6], a[36]); SQRADDAC(a[7], a[35]); SQRADDAC(a[8], a[34]); SQRADDAC(a[9], a[33]); SQRADDAC(a[10], a[32]); SQRADDAC(a[11], a[31]); SQRADDAC(a[12], a[30]); SQRADDAC(a[13], a[29]); SQRADDAC(a[14], a[28]); SQRADDAC(a[15], a[27]); SQRADDAC(a[16], a[26]); SQRADDAC(a[17], a[25]); SQRADDAC(a[18], a[24]); SQRADDAC(a[19], a[23]); SQRADDAC(a[20], a[22]); SQRADDDB; SQRADD(a[21], a[21]); + COMBA_STORE(b[42]); -Obvious points of optimization + /* output 43 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[43]); SQRADDAC(a[1], a[42]); SQRADDAC(a[2], a[41]); SQRADDAC(a[3], a[40]); SQRADDAC(a[4], a[39]); SQRADDAC(a[5], a[38]); SQRADDAC(a[6], a[37]); SQRADDAC(a[7], a[36]); SQRADDAC(a[8], a[35]); SQRADDAC(a[9], a[34]); SQRADDAC(a[10], a[33]); SQRADDAC(a[11], a[32]); SQRADDAC(a[12], a[31]); SQRADDAC(a[13], a[30]); SQRADDAC(a[14], a[29]); SQRADDAC(a[15], a[28]); SQRADDAC(a[16], a[27]); SQRADDAC(a[17], a[26]); SQRADDAC(a[18], a[25]); SQRADDAC(a[19], a[24]); SQRADDAC(a[20], a[23]); SQRADDAC(a[21], a[22]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[43]); -- "ac" parts can be memcpy'ed with an offset [all you have to do is zero upto the next 8 digits] -- Similarly the "bd" parts can be memcpy'ed and zeroed to 8 -- + /* output 44 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[44]); SQRADDAC(a[1], a[43]); SQRADDAC(a[2], a[42]); SQRADDAC(a[3], a[41]); SQRADDAC(a[4], a[40]); SQRADDAC(a[5], a[39]); SQRADDAC(a[6], a[38]); SQRADDAC(a[7], a[37]); SQRADDAC(a[8], a[36]); SQRADDAC(a[9], a[35]); SQRADDAC(a[10], a[34]); SQRADDAC(a[11], a[33]); SQRADDAC(a[12], a[32]); SQRADDAC(a[13], a[31]); SQRADDAC(a[14], a[30]); SQRADDAC(a[15], a[29]); SQRADDAC(a[16], a[28]); SQRADDAC(a[17], a[27]); SQRADDAC(a[18], a[26]); SQRADDAC(a[19], a[25]); SQRADDAC(a[20], a[24]); SQRADDAC(a[21], a[23]); SQRADDDB; SQRADD(a[22], a[22]); + COMBA_STORE(b[44]); - */ - /* get our value of r */ - r = y >> 1; + /* output 45 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[45]); SQRADDAC(a[1], a[44]); SQRADDAC(a[2], a[43]); SQRADDAC(a[3], a[42]); SQRADDAC(a[4], a[41]); SQRADDAC(a[5], a[40]); SQRADDAC(a[6], a[39]); SQRADDAC(a[7], a[38]); SQRADDAC(a[8], a[37]); SQRADDAC(a[9], a[36]); SQRADDAC(a[10], a[35]); SQRADDAC(a[11], a[34]); SQRADDAC(a[12], a[33]); SQRADDAC(a[13], a[32]); SQRADDAC(a[14], a[31]); SQRADDAC(a[15], a[30]); SQRADDAC(a[16], a[29]); SQRADDAC(a[17], a[28]); SQRADDAC(a[18], a[27]); SQRADDAC(a[19], a[26]); SQRADDAC(a[20], a[25]); SQRADDAC(a[21], a[24]); SQRADDAC(a[22], a[23]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[45]); - /* now solve for ac */ -// fp_copy(A, &t1); fp_rshd(&t1, r); - for (s = 0; s < A->used - r; s++) { - t1.dp[s] = A->dp[s+r]; - } - for (; s < FP_SIZE; s++) { - t1.dp[s] = 0; - } - if (A->used >= r) { - t1.used = A->used - r; - } else { - t1.used = 0; - } - t1.sign = A->sign; - fp_copy(&t1, &amb); - fp_zero(&aa); - fp_sqr(&t1, &aa); - - /* now solve for bd */ -// fp_mod_2d(A, r * DIGIT_BIT, &t1); - for (s = 0; s < r; s++) { - t1.dp[s] = A->dp[s]; - } - for (; s < FP_SIZE; s++) { - t1.dp[s] = 0; - } - t1.used = r; - fp_clamp(&t1); - - fp_sub(&amb, &t1, &amb); - fp_zero(&bb); - fp_sqr(&t1, &bb); - - /* now get the (a-b) term */ - fp_zero(&comp); - fp_sqr(&amb, &comp); - - /* now solve the system, do the middle term first */ - comp.sign ^= 1; - fp_add(&comp, &aa, &comp); - fp_add(&comp, &bb, &comp); - fp_lshd(&comp, r); - - /* leading term */ - fp_lshd(&aa, r+r); - - /* now sum them together */ - fp_zero(B); - fp_add(&aa, &comp, B); - fp_add(&bb, B, B); - B->sign = FP_ZPOS; - } -} + /* output 46 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[46]); SQRADDAC(a[1], a[45]); SQRADDAC(a[2], a[44]); SQRADDAC(a[3], a[43]); SQRADDAC(a[4], a[42]); SQRADDAC(a[5], a[41]); SQRADDAC(a[6], a[40]); SQRADDAC(a[7], a[39]); SQRADDAC(a[8], a[38]); SQRADDAC(a[9], a[37]); SQRADDAC(a[10], a[36]); SQRADDAC(a[11], a[35]); SQRADDAC(a[12], a[34]); SQRADDAC(a[13], a[33]); SQRADDAC(a[14], a[32]); SQRADDAC(a[15], a[31]); SQRADDAC(a[16], a[30]); SQRADDAC(a[17], a[29]); SQRADDAC(a[18], a[28]); SQRADDAC(a[19], a[27]); SQRADDAC(a[20], a[26]); SQRADDAC(a[21], a[25]); SQRADDAC(a[22], a[24]); SQRADDDB; SQRADD(a[23], a[23]); + COMBA_STORE(b[46]); + /* output 47 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[47]); SQRADDAC(a[1], a[46]); SQRADDAC(a[2], a[45]); SQRADDAC(a[3], a[44]); SQRADDAC(a[4], a[43]); SQRADDAC(a[5], a[42]); SQRADDAC(a[6], a[41]); SQRADDAC(a[7], a[40]); SQRADDAC(a[8], a[39]); SQRADDAC(a[9], a[38]); SQRADDAC(a[10], a[37]); SQRADDAC(a[11], a[36]); SQRADDAC(a[12], a[35]); SQRADDAC(a[13], a[34]); SQRADDAC(a[14], a[33]); SQRADDAC(a[15], a[32]); SQRADDAC(a[16], a[31]); SQRADDAC(a[17], a[30]); SQRADDAC(a[18], a[29]); SQRADDAC(a[19], a[28]); SQRADDAC(a[20], a[27]); SQRADDAC(a[21], a[26]); SQRADDAC(a[22], a[25]); SQRADDAC(a[23], a[24]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[47]); -/* End: fp_sqr.c */ + /* output 48 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[48]); SQRADDAC(a[1], a[47]); SQRADDAC(a[2], a[46]); SQRADDAC(a[3], a[45]); SQRADDAC(a[4], a[44]); SQRADDAC(a[5], a[43]); SQRADDAC(a[6], a[42]); SQRADDAC(a[7], a[41]); SQRADDAC(a[8], a[40]); SQRADDAC(a[9], a[39]); SQRADDAC(a[10], a[38]); SQRADDAC(a[11], a[37]); SQRADDAC(a[12], a[36]); SQRADDAC(a[13], a[35]); SQRADDAC(a[14], a[34]); SQRADDAC(a[15], a[33]); SQRADDAC(a[16], a[32]); SQRADDAC(a[17], a[31]); SQRADDAC(a[18], a[30]); SQRADDAC(a[19], a[29]); SQRADDAC(a[20], a[28]); SQRADDAC(a[21], a[27]); SQRADDAC(a[22], a[26]); SQRADDAC(a[23], a[25]); SQRADDDB; SQRADD(a[24], a[24]); + COMBA_STORE(b[48]); -/* Start: fp_sqr_comba.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 49 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[49]); SQRADDAC(a[1], a[48]); SQRADDAC(a[2], a[47]); SQRADDAC(a[3], a[46]); SQRADDAC(a[4], a[45]); SQRADDAC(a[5], a[44]); SQRADDAC(a[6], a[43]); SQRADDAC(a[7], a[42]); SQRADDAC(a[8], a[41]); SQRADDAC(a[9], a[40]); SQRADDAC(a[10], a[39]); SQRADDAC(a[11], a[38]); SQRADDAC(a[12], a[37]); SQRADDAC(a[13], a[36]); SQRADDAC(a[14], a[35]); SQRADDAC(a[15], a[34]); SQRADDAC(a[16], a[33]); SQRADDAC(a[17], a[32]); SQRADDAC(a[18], a[31]); SQRADDAC(a[19], a[30]); SQRADDAC(a[20], a[29]); SQRADDAC(a[21], a[28]); SQRADDAC(a[22], a[27]); SQRADDAC(a[23], a[26]); SQRADDAC(a[24], a[25]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[49]); -/* About this file... -*/ + /* output 50 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[50]); SQRADDAC(a[1], a[49]); SQRADDAC(a[2], a[48]); SQRADDAC(a[3], a[47]); SQRADDAC(a[4], a[46]); SQRADDAC(a[5], a[45]); SQRADDAC(a[6], a[44]); SQRADDAC(a[7], a[43]); SQRADDAC(a[8], a[42]); SQRADDAC(a[9], a[41]); SQRADDAC(a[10], a[40]); SQRADDAC(a[11], a[39]); SQRADDAC(a[12], a[38]); SQRADDAC(a[13], a[37]); SQRADDAC(a[14], a[36]); SQRADDAC(a[15], a[35]); SQRADDAC(a[16], a[34]); SQRADDAC(a[17], a[33]); SQRADDAC(a[18], a[32]); SQRADDAC(a[19], a[31]); SQRADDAC(a[20], a[30]); SQRADDAC(a[21], a[29]); SQRADDAC(a[22], a[28]); SQRADDAC(a[23], a[27]); SQRADDAC(a[24], a[26]); SQRADDDB; SQRADD(a[25], a[25]); + COMBA_STORE(b[50]); -#if defined(TFM_X86) + /* output 51 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[51]); SQRADDAC(a[1], a[50]); SQRADDAC(a[2], a[49]); SQRADDAC(a[3], a[48]); SQRADDAC(a[4], a[47]); SQRADDAC(a[5], a[46]); SQRADDAC(a[6], a[45]); SQRADDAC(a[7], a[44]); SQRADDAC(a[8], a[43]); SQRADDAC(a[9], a[42]); SQRADDAC(a[10], a[41]); SQRADDAC(a[11], a[40]); SQRADDAC(a[12], a[39]); SQRADDAC(a[13], a[38]); SQRADDAC(a[14], a[37]); SQRADDAC(a[15], a[36]); SQRADDAC(a[16], a[35]); SQRADDAC(a[17], a[34]); SQRADDAC(a[18], a[33]); SQRADDAC(a[19], a[32]); SQRADDAC(a[20], a[31]); SQRADDAC(a[21], a[30]); SQRADDAC(a[22], a[29]); SQRADDAC(a[23], a[28]); SQRADDAC(a[24], a[27]); SQRADDAC(a[25], a[26]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[51]); -/* x86-32 optimized */ + /* output 52 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[52]); SQRADDAC(a[1], a[51]); SQRADDAC(a[2], a[50]); SQRADDAC(a[3], a[49]); SQRADDAC(a[4], a[48]); SQRADDAC(a[5], a[47]); SQRADDAC(a[6], a[46]); SQRADDAC(a[7], a[45]); SQRADDAC(a[8], a[44]); SQRADDAC(a[9], a[43]); SQRADDAC(a[10], a[42]); SQRADDAC(a[11], a[41]); SQRADDAC(a[12], a[40]); SQRADDAC(a[13], a[39]); SQRADDAC(a[14], a[38]); SQRADDAC(a[15], a[37]); SQRADDAC(a[16], a[36]); SQRADDAC(a[17], a[35]); SQRADDAC(a[18], a[34]); SQRADDAC(a[19], a[33]); SQRADDAC(a[20], a[32]); SQRADDAC(a[21], a[31]); SQRADDAC(a[22], a[30]); SQRADDAC(a[23], a[29]); SQRADDAC(a[24], a[28]); SQRADDAC(a[25], a[27]); SQRADDDB; SQRADD(a[26], a[26]); + COMBA_STORE(b[52]); -#define COMBA_START + /* output 53 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[53]); SQRADDAC(a[1], a[52]); SQRADDAC(a[2], a[51]); SQRADDAC(a[3], a[50]); SQRADDAC(a[4], a[49]); SQRADDAC(a[5], a[48]); SQRADDAC(a[6], a[47]); SQRADDAC(a[7], a[46]); SQRADDAC(a[8], a[45]); SQRADDAC(a[9], a[44]); SQRADDAC(a[10], a[43]); SQRADDAC(a[11], a[42]); SQRADDAC(a[12], a[41]); SQRADDAC(a[13], a[40]); SQRADDAC(a[14], a[39]); SQRADDAC(a[15], a[38]); SQRADDAC(a[16], a[37]); SQRADDAC(a[17], a[36]); SQRADDAC(a[18], a[35]); SQRADDAC(a[19], a[34]); SQRADDAC(a[20], a[33]); SQRADDAC(a[21], a[32]); SQRADDAC(a[22], a[31]); SQRADDAC(a[23], a[30]); SQRADDAC(a[24], a[29]); SQRADDAC(a[25], a[28]); SQRADDAC(a[26], a[27]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[53]); -#define CLEAR_CARRY \ - c0 = c1 = c2 = 0; + /* output 54 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[54]); SQRADDAC(a[1], a[53]); SQRADDAC(a[2], a[52]); SQRADDAC(a[3], a[51]); SQRADDAC(a[4], a[50]); SQRADDAC(a[5], a[49]); SQRADDAC(a[6], a[48]); SQRADDAC(a[7], a[47]); SQRADDAC(a[8], a[46]); SQRADDAC(a[9], a[45]); SQRADDAC(a[10], a[44]); SQRADDAC(a[11], a[43]); SQRADDAC(a[12], a[42]); SQRADDAC(a[13], a[41]); SQRADDAC(a[14], a[40]); SQRADDAC(a[15], a[39]); SQRADDAC(a[16], a[38]); SQRADDAC(a[17], a[37]); SQRADDAC(a[18], a[36]); SQRADDAC(a[19], a[35]); SQRADDAC(a[20], a[34]); SQRADDAC(a[21], a[33]); SQRADDAC(a[22], a[32]); SQRADDAC(a[23], a[31]); SQRADDAC(a[24], a[30]); SQRADDAC(a[25], a[29]); SQRADDAC(a[26], a[28]); SQRADDDB; SQRADD(a[27], a[27]); + COMBA_STORE(b[54]); -#define COMBA_STORE(x) \ - x = c0; + /* output 55 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[55]); SQRADDAC(a[1], a[54]); SQRADDAC(a[2], a[53]); SQRADDAC(a[3], a[52]); SQRADDAC(a[4], a[51]); SQRADDAC(a[5], a[50]); SQRADDAC(a[6], a[49]); SQRADDAC(a[7], a[48]); SQRADDAC(a[8], a[47]); SQRADDAC(a[9], a[46]); SQRADDAC(a[10], a[45]); SQRADDAC(a[11], a[44]); SQRADDAC(a[12], a[43]); SQRADDAC(a[13], a[42]); SQRADDAC(a[14], a[41]); SQRADDAC(a[15], a[40]); SQRADDAC(a[16], a[39]); SQRADDAC(a[17], a[38]); SQRADDAC(a[18], a[37]); SQRADDAC(a[19], a[36]); SQRADDAC(a[20], a[35]); SQRADDAC(a[21], a[34]); 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+ SQRADDSC(a[39], a[63]); SQRADDAC(a[40], a[62]); SQRADDAC(a[41], a[61]); SQRADDAC(a[42], a[60]); SQRADDAC(a[43], a[59]); SQRADDAC(a[44], a[58]); SQRADDAC(a[45], a[57]); SQRADDAC(a[46], a[56]); SQRADDAC(a[47], a[55]); SQRADDAC(a[48], a[54]); SQRADDAC(a[49], a[53]); SQRADDAC(a[50], a[52]); SQRADDDB; SQRADD(a[51], a[51]); + COMBA_STORE(b[102]); -/* ISO C portable code */ + /* output 103 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[40], a[63]); SQRADDAC(a[41], a[62]); SQRADDAC(a[42], a[61]); SQRADDAC(a[43], a[60]); SQRADDAC(a[44], a[59]); SQRADDAC(a[45], a[58]); SQRADDAC(a[46], a[57]); SQRADDAC(a[47], a[56]); SQRADDAC(a[48], a[55]); SQRADDAC(a[49], a[54]); SQRADDAC(a[50], a[53]); SQRADDAC(a[51], a[52]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[103]); -#define COMBA_START \ - { fp_word tt; + /* output 104 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[41], a[63]); SQRADDAC(a[42], a[62]); SQRADDAC(a[43], a[61]); SQRADDAC(a[44], a[60]); SQRADDAC(a[45], a[59]); SQRADDAC(a[46], a[58]); SQRADDAC(a[47], a[57]); SQRADDAC(a[48], a[56]); 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\ - t = c0 + ((fp_word)i) * ((fp_word)j); c0 = t; \ - t = c1 + (t >> DIGIT_BIT); c1 = t; c2 += t >> DIGIT_BIT; \ - } while (0); + /* output 110 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[47], a[63]); SQRADDAC(a[48], a[62]); SQRADDAC(a[49], a[61]); SQRADDAC(a[50], a[60]); SQRADDAC(a[51], a[59]); SQRADDAC(a[52], a[58]); SQRADDAC(a[53], a[57]); SQRADDAC(a[54], a[56]); SQRADDDB; SQRADD(a[55], a[55]); + COMBA_STORE(b[110]); + /* output 111 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[48], a[63]); SQRADDAC(a[49], a[62]); SQRADDAC(a[50], a[61]); SQRADDAC(a[51], a[60]); SQRADDAC(a[52], a[59]); SQRADDAC(a[53], a[58]); SQRADDAC(a[54], a[57]); SQRADDAC(a[55], a[56]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[111]); -/* for squaring some of the terms are doubled... */ -#define SQRADD2(i, j) \ - do { fp_word t; \ - t = ((fp_word)i) * ((fp_word)j); \ - tt = (fp_word)c0 + t; c0 = tt; \ - tt = (fp_word)c1 + (tt >> DIGIT_BIT); c1 = tt; c2 += tt >> DIGIT_BIT; \ - tt = (fp_word)c0 + t; c0 = tt; \ - tt = (fp_word)c1 + (tt >> DIGIT_BIT); c1 = tt; c2 += tt >> DIGIT_BIT; \ - } while (0); + /* output 112 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[49], a[63]); SQRADDAC(a[50], a[62]); SQRADDAC(a[51], a[61]); SQRADDAC(a[52], a[60]); SQRADDAC(a[53], a[59]); SQRADDAC(a[54], a[58]); SQRADDAC(a[55], a[57]); SQRADDDB; SQRADD(a[56], a[56]); + COMBA_STORE(b[112]); -#define SQRADDSC(i, j) \ - do { fp_word t; \ - t = ((fp_word)i) * ((fp_word)j); \ - sc0 = (fp_digit)t; sc1 = (t >> DIGIT_BIT); sc2 = 0; \ - } while (0); + /* output 113 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[50], a[63]); SQRADDAC(a[51], a[62]); SQRADDAC(a[52], a[61]); SQRADDAC(a[53], a[60]); SQRADDAC(a[54], a[59]); SQRADDAC(a[55], a[58]); SQRADDAC(a[56], a[57]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[113]); -#define SQRADDAC(i, j) \ - do { fp_word t; \ - t = sc0 + ((fp_word)i) * ((fp_word)j); sc0 = t; \ - t = sc1 + (t >> DIGIT_BIT); sc1 = t; sc2 += t >> DIGIT_BIT; \ - } while (0); + /* output 114 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[51], a[63]); SQRADDAC(a[52], a[62]); SQRADDAC(a[53], a[61]); SQRADDAC(a[54], a[60]); SQRADDAC(a[55], a[59]); SQRADDAC(a[56], a[58]); SQRADDDB; SQRADD(a[57], a[57]); + COMBA_STORE(b[114]); -#define SQRADDDB \ - do { fp_word t; \ - t = ((fp_word)sc0) + ((fp_word)sc0) + c0; c0 = t; \ - t = ((fp_word)sc1) + ((fp_word)sc1) + c1 + (t >> DIGIT_BIT); c1 = t; \ - c2 = c2 + ((fp_word)sc2) + ((fp_word)sc2) + (t >> DIGIT_BIT); \ - } while (0); + /* output 115 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[52], a[63]); SQRADDAC(a[53], a[62]); SQRADDAC(a[54], a[61]); SQRADDAC(a[55], a[60]); SQRADDAC(a[56], a[59]); SQRADDAC(a[57], a[58]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[115]); -#endif + /* output 116 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[53], a[63]); SQRADDAC(a[54], a[62]); SQRADDAC(a[55], a[61]); SQRADDAC(a[56], a[60]); SQRADDAC(a[57], a[59]); SQRADDDB; SQRADD(a[58], a[58]); + COMBA_STORE(b[116]); -#include "fp_sqr_comba_generic.c" -void fp_sqr_comba4(fp_int *A, fp_int *B) -{ - fp_digit *a, b[8], c0, c1, c2, sc0, sc1, sc2; + /* output 117 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[54], a[63]); SQRADDAC(a[55], a[62]); SQRADDAC(a[56], a[61]); SQRADDAC(a[57], a[60]); SQRADDAC(a[58], a[59]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[117]); - a = A->dp; - COMBA_START; + /* output 118 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[55], a[63]); SQRADDAC(a[56], a[62]); SQRADDAC(a[57], a[61]); SQRADDAC(a[58], a[60]); SQRADDDB; SQRADD(a[59], a[59]); + COMBA_STORE(b[118]); - /* clear carries */ - CLEAR_CARRY; + /* output 119 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[56], a[63]); SQRADDAC(a[57], a[62]); SQRADDAC(a[58], a[61]); SQRADDAC(a[59], a[60]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[119]); - /* output 0 */ - SQRADD(a[0],a[0]); - COMBA_STORE(b[0]); + /* output 120 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[57], a[63]); SQRADDAC(a[58], a[62]); SQRADDAC(a[59], a[61]); SQRADDDB; SQRADD(a[60], a[60]); + COMBA_STORE(b[120]); - /* output 1 */ + /* output 121 */ CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[0], a[1]); - COMBA_STORE(b[1]); + SQRADDSC(a[58], a[63]); SQRADDAC(a[59], a[62]); SQRADDAC(a[60], a[61]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[121]); - /* output 2 */ + /* output 122 */ CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); - COMBA_STORE(b[2]); + SQRADD2(a[59], a[63]); SQRADD2(a[60], a[62]); SQRADD(a[61], a[61]); + COMBA_STORE(b[122]); - /* output 3 */ + /* output 123 */ CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); - COMBA_STORE(b[3]); + SQRADD2(a[60], a[63]); SQRADD2(a[61], a[62]); + COMBA_STORE(b[123]); - /* output 4 */ + /* output 124 */ CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); - COMBA_STORE(b[4]); + SQRADD2(a[61], a[63]); SQRADD(a[62], a[62]); + COMBA_STORE(b[124]); - /* output 5 */ + /* output 125 */ CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[2], a[3]); - COMBA_STORE(b[5]); + SQRADD2(a[62], a[63]); + COMBA_STORE(b[125]); - /* output 6 */ + /* output 126 */ CARRY_FORWARD; - SQRADD(a[3], a[3]); - COMBA_STORE(b[6]); - COMBA_STORE2(b[7]); + SQRADD(a[63], a[63]); + COMBA_STORE(b[126]); + COMBA_STORE2(b[127]); COMBA_FINI; - B->used = 8; - B->sign = FP_ZPOS; - memcpy(B->dp, b, 8 * sizeof(fp_digit)); - fp_clamp(B); + B->used = 128; + B->sign = TFM_FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 128 * sizeof(tfm_fp_digit)); + tfm_fp_clamp(B); } +#endif +#define TFM_DEFINES -void fp_sqr_comba8(fp_int *A, fp_int *B) +#if defined(TFM_SMALL_SET) +void tfm_fp_sqr_comba_small(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B) { - fp_digit *a, b[16], c0, c1, c2, sc0, sc1, sc2; + tfm_fp_digit *a, b[32], c0, c1, c2, sc0, sc1, sc2; +#ifdef TFM_ISO + tfm_fp_word tt; +#endif + SILC_LOG_DEBUG(("Start")); + switch (A->used) { + case 1: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + COMBA_STORE2(b[1]); + COMBA_FINI; + + B->used = 2; + B->sign = TFM_FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 2 * sizeof(tfm_fp_digit)); + tfm_fp_clamp(B); + break; - a = A->dp; - COMBA_START; + case 2: + a = A->dp; + COMBA_START; - /* clear carries */ - CLEAR_CARRY; + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; - /* output 0 */ - SQRADD(a[0],a[0]); - COMBA_STORE(b[0]); + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); - /* output 1 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[0], a[1]); - COMBA_STORE(b[1]); + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + COMBA_STORE2(b[3]); + COMBA_FINI; + + B->used = 4; + B->sign = TFM_FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 4 * sizeof(tfm_fp_digit)); + tfm_fp_clamp(B); + break; + + case 3: + a = A->dp; + COMBA_START; + + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; + + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); + + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); + + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); + + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); + + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); + COMBA_STORE2(b[5]); + COMBA_FINI; + + B->used = 6; + B->sign = TFM_FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 6 * sizeof(tfm_fp_digit)); + tfm_fp_clamp(B); + break; + + case 4: + a = A->dp; 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- /* output 6 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); - COMBA_STORE(b[6]); + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); + COMBA_STORE2(b[7]); + COMBA_FINI; + + B->used = 8; + B->sign = TFM_FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 8 * sizeof(tfm_fp_digit)); + tfm_fp_clamp(B); + break; - /* output 7 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; - COMBA_STORE(b[7]); + case 5: + a = A->dp; + COMBA_START; - /* output 8 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[1], a[7]); SQRADDAC(a[2], a[6]); SQRADDAC(a[3], a[5]); SQRADDDB; SQRADD(a[4], a[4]); - COMBA_STORE(b[8]); + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; - /* output 9 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[2], a[7]); SQRADDAC(a[3], a[6]); SQRADDAC(a[4], a[5]); SQRADDDB; - COMBA_STORE(b[9]); + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); - /* output 10 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[3], a[7]); 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+ SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); - /* output 13 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[0], a[13]); SQRADDAC(a[1], a[12]); SQRADDAC(a[2], a[11]); SQRADDAC(a[3], a[10]); SQRADDAC(a[4], a[9]); SQRADDAC(a[5], a[8]); SQRADDAC(a[6], a[7]); SQRADDDB; - COMBA_STORE(b[13]); + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); - /* output 14 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[0], a[14]); SQRADDAC(a[1], a[13]); SQRADDAC(a[2], a[12]); SQRADDAC(a[3], a[11]); SQRADDAC(a[4], a[10]); SQRADDAC(a[5], a[9]); SQRADDAC(a[6], a[8]); SQRADDDB; SQRADD(a[7], a[7]); - COMBA_STORE(b[14]); + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); - /* output 15 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[0], a[15]); SQRADDAC(a[1], a[14]); SQRADDAC(a[2], a[13]); SQRADDAC(a[3], a[12]); 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SQRADDAC(a[54], a[60]); SQRADDAC(a[55], a[59]); SQRADDAC(a[56], a[58]); SQRADDDB; SQRADD(a[57], a[57]); - COMBA_STORE(b[114]); + /* output 26 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[12], a[14]); SQRADD(a[13], a[13]); + COMBA_STORE(b[26]); - /* output 115 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[52], a[63]); SQRADDAC(a[53], a[62]); SQRADDAC(a[54], a[61]); SQRADDAC(a[55], a[60]); SQRADDAC(a[56], a[59]); SQRADDAC(a[57], a[58]); SQRADDDB; - COMBA_STORE(b[115]); + /* output 27 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[13], a[14]); + COMBA_STORE(b[27]); - /* output 116 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[53], a[63]); SQRADDAC(a[54], a[62]); SQRADDAC(a[55], a[61]); SQRADDAC(a[56], a[60]); SQRADDAC(a[57], a[59]); SQRADDDB; SQRADD(a[58], a[58]); - COMBA_STORE(b[116]); + /* output 28 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[14], a[14]); + COMBA_STORE(b[28]); + COMBA_STORE2(b[29]); + COMBA_FINI; + + B->used = 30; + B->sign = TFM_FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 30 * sizeof(tfm_fp_digit)); + tfm_fp_clamp(B); + break; - /* output 117 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[54], a[63]); SQRADDAC(a[55], a[62]); SQRADDAC(a[56], a[61]); SQRADDAC(a[57], a[60]); SQRADDAC(a[58], a[59]); SQRADDDB; - COMBA_STORE(b[117]); + case 16: + a = A->dp; + COMBA_START; - /* output 118 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[55], a[63]); SQRADDAC(a[56], a[62]); SQRADDAC(a[57], a[61]); SQRADDAC(a[58], a[60]); SQRADDDB; SQRADD(a[59], a[59]); - COMBA_STORE(b[118]); + /* clear carries */ + CLEAR_CARRY; - /* output 119 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[56], a[63]); SQRADDAC(a[57], a[62]); SQRADDAC(a[58], a[61]); SQRADDAC(a[59], a[60]); SQRADDDB; - COMBA_STORE(b[119]); + /* output 0 */ + SQRADD(a[0],a[0]); + COMBA_STORE(b[0]); - /* output 120 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[57], a[63]); SQRADDAC(a[58], a[62]); SQRADDAC(a[59], a[61]); SQRADDDB; SQRADD(a[60], a[60]); - COMBA_STORE(b[120]); + /* output 1 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[1]); + COMBA_STORE(b[1]); - /* output 121 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADDSC(a[58], a[63]); SQRADDAC(a[59], a[62]); SQRADDAC(a[60], a[61]); SQRADDDB; - COMBA_STORE(b[121]); + /* output 2 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[2]); SQRADD(a[1], a[1]); + COMBA_STORE(b[2]); - /* output 122 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[59], a[63]); SQRADD2(a[60], a[62]); SQRADD(a[61], a[61]); - COMBA_STORE(b[122]); + /* output 3 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[3]); SQRADD2(a[1], a[2]); + COMBA_STORE(b[3]); - /* output 123 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[60], a[63]); SQRADD2(a[61], a[62]); - COMBA_STORE(b[123]); + /* output 4 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[0], a[4]); SQRADD2(a[1], a[3]); SQRADD(a[2], a[2]); + COMBA_STORE(b[4]); - /* output 124 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[61], a[63]); SQRADD(a[62], a[62]); - COMBA_STORE(b[124]); + /* output 5 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[5]); SQRADDAC(a[1], a[4]); SQRADDAC(a[2], a[3]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[5]); - /* output 125 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADD2(a[62], a[63]); - COMBA_STORE(b[125]); + /* output 6 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[6]); SQRADDAC(a[1], a[5]); SQRADDAC(a[2], a[4]); SQRADDDB; SQRADD(a[3], a[3]); + COMBA_STORE(b[6]); - /* output 126 */ - CARRY_FORWARD; - SQRADD(a[63], a[63]); - COMBA_STORE(b[126]); - COMBA_STORE2(b[127]); - COMBA_FINI; + /* output 7 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[7]); SQRADDAC(a[1], a[6]); SQRADDAC(a[2], a[5]); SQRADDAC(a[3], a[4]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[7]); - B->used = 128; - B->sign = FP_ZPOS; - memcpy(B->dp, b, 128 * sizeof(fp_digit)); - fp_clamp(B); -} + /* output 8 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[8]); SQRADDAC(a[1], a[7]); SQRADDAC(a[2], a[6]); SQRADDAC(a[3], a[5]); SQRADDDB; SQRADD(a[4], a[4]); + COMBA_STORE(b[8]); + /* output 9 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[9]); SQRADDAC(a[1], a[8]); SQRADDAC(a[2], a[7]); SQRADDAC(a[3], a[6]); SQRADDAC(a[4], a[5]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[9]); -#endif + /* output 10 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[10]); SQRADDAC(a[1], a[9]); SQRADDAC(a[2], a[8]); SQRADDAC(a[3], a[7]); SQRADDAC(a[4], a[6]); SQRADDDB; SQRADD(a[5], a[5]); + COMBA_STORE(b[10]); -/* End: fp_sqr_comba.c */ + /* output 11 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[11]); SQRADDAC(a[1], a[10]); SQRADDAC(a[2], a[9]); SQRADDAC(a[3], a[8]); SQRADDAC(a[4], a[7]); SQRADDAC(a[5], a[6]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[11]); -/* Start: fp_sqr_comba_generic.c */ -/* generic comba squarer */ -void fp_sqr_comba(fp_int *A, fp_int *B) -{ - int pa, ix, iz; - fp_digit c0, c1, c2; - fp_int tmp, *dst; + /* output 12 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[12]); SQRADDAC(a[1], a[11]); SQRADDAC(a[2], a[10]); SQRADDAC(a[3], a[9]); SQRADDAC(a[4], a[8]); SQRADDAC(a[5], a[7]); SQRADDDB; SQRADD(a[6], a[6]); + COMBA_STORE(b[12]); - /* get size of output and trim */ - pa = A->used + A->used; - if (pa >= FP_SIZE) { - pa = FP_SIZE-1; - } + /* output 13 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[13]); SQRADDAC(a[1], a[12]); SQRADDAC(a[2], a[11]); SQRADDAC(a[3], a[10]); SQRADDAC(a[4], a[9]); SQRADDAC(a[5], a[8]); SQRADDAC(a[6], a[7]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[13]); - /* number of output digits to produce */ - COMBA_START; - CLEAR_CARRY; + /* output 14 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[14]); SQRADDAC(a[1], a[13]); SQRADDAC(a[2], a[12]); SQRADDAC(a[3], a[11]); SQRADDAC(a[4], a[10]); SQRADDAC(a[5], a[9]); SQRADDAC(a[6], a[8]); SQRADDDB; SQRADD(a[7], a[7]); + COMBA_STORE(b[14]); - if (A == B) { - fp_zero(&tmp); - dst = &tmp; - } else { - fp_zero(B); - dst = B; - } + /* output 15 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[0], a[15]); SQRADDAC(a[1], a[14]); SQRADDAC(a[2], a[13]); SQRADDAC(a[3], a[12]); SQRADDAC(a[4], a[11]); SQRADDAC(a[5], a[10]); SQRADDAC(a[6], a[9]); SQRADDAC(a[7], a[8]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[15]); - for (ix = 0; ix < pa; ix++) { - int tx, ty, iy; - fp_digit *tmpy, *tmpx; + /* output 16 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[1], a[15]); SQRADDAC(a[2], a[14]); SQRADDAC(a[3], a[13]); SQRADDAC(a[4], a[12]); SQRADDAC(a[5], a[11]); SQRADDAC(a[6], a[10]); SQRADDAC(a[7], a[9]); SQRADDDB; SQRADD(a[8], a[8]); + COMBA_STORE(b[16]); - /* get offsets into the two bignums */ - ty = MIN(A->used-1, ix); - tx = ix - ty; + /* output 17 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[2], a[15]); SQRADDAC(a[3], a[14]); SQRADDAC(a[4], a[13]); SQRADDAC(a[5], a[12]); SQRADDAC(a[6], a[11]); SQRADDAC(a[7], a[10]); SQRADDAC(a[8], a[9]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[17]); - /* setup temp aliases */ - tmpx = A->dp + tx; - tmpy = A->dp + ty; + /* output 18 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[3], a[15]); SQRADDAC(a[4], a[14]); SQRADDAC(a[5], a[13]); SQRADDAC(a[6], a[12]); SQRADDAC(a[7], a[11]); SQRADDAC(a[8], a[10]); SQRADDDB; SQRADD(a[9], a[9]); + COMBA_STORE(b[18]); - /* this is the number of times the loop will iterrate, essentially its - while (tx++ < a->used && ty-- >= 0) { ... } - */ - iy = MIN(A->used-tx, ty+1); + /* output 19 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[4], a[15]); SQRADDAC(a[5], a[14]); SQRADDAC(a[6], a[13]); SQRADDAC(a[7], a[12]); SQRADDAC(a[8], a[11]); SQRADDAC(a[9], a[10]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[19]); + + /* output 20 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[5], a[15]); SQRADDAC(a[6], a[14]); SQRADDAC(a[7], a[13]); SQRADDAC(a[8], a[12]); SQRADDAC(a[9], a[11]); SQRADDDB; SQRADD(a[10], a[10]); + COMBA_STORE(b[20]); - /* now for squaring tx can never equal ty - * we halve the distance since they approach at a rate of 2x - * and we have to round because odd cases need to be executed - */ - iy = MIN(iy, (ty-tx+1)>>1); + /* output 21 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[6], a[15]); SQRADDAC(a[7], a[14]); SQRADDAC(a[8], a[13]); SQRADDAC(a[9], a[12]); SQRADDAC(a[10], a[11]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[21]); - /* forward carries */ + /* output 22 */ CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[7], a[15]); SQRADDAC(a[8], a[14]); SQRADDAC(a[9], a[13]); SQRADDAC(a[10], a[12]); SQRADDDB; SQRADD(a[11], a[11]); + COMBA_STORE(b[22]); - /* execute loop */ - for (iz = 0; iz < iy; iz++) { - SQRADD2(*tmpx++, *tmpy--); - } + /* output 23 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[8], a[15]); SQRADDAC(a[9], a[14]); SQRADDAC(a[10], a[13]); SQRADDAC(a[11], a[12]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[23]); - /* even columns have the square term in them */ - if ((ix&1) == 0) { - SQRADD(A->dp[ix>>1], A->dp[ix>>1]); - } + /* output 24 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[9], a[15]); SQRADDAC(a[10], a[14]); SQRADDAC(a[11], a[13]); SQRADDDB; SQRADD(a[12], a[12]); + COMBA_STORE(b[24]); - /* store it */ - COMBA_STORE(dst->dp[ix]); - } - COMBA_STORE2(dst->dp[ix]); + /* output 25 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADDSC(a[10], a[15]); SQRADDAC(a[11], a[14]); SQRADDAC(a[12], a[13]); SQRADDDB; + COMBA_STORE(b[25]); - COMBA_FINI; + /* output 26 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[11], a[15]); SQRADD2(a[12], a[14]); SQRADD(a[13], a[13]); + COMBA_STORE(b[26]); - /* setup dest */ - dst->used = pa; - fp_clamp (dst); - if (dst != B) { - fp_copy(dst, B); - } -} + /* output 27 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[12], a[15]); SQRADD2(a[13], a[14]); + COMBA_STORE(b[27]); -/* End: fp_sqr_comba_generic.c */ + /* output 28 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[13], a[15]); SQRADD(a[14], a[14]); + COMBA_STORE(b[28]); -/* Start: fp_sqrmod.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + /* output 29 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD2(a[14], a[15]); + COMBA_STORE(b[29]); + + /* output 30 */ + CARRY_FORWARD; + SQRADD(a[15], a[15]); + COMBA_STORE(b[30]); + COMBA_STORE2(b[31]); + COMBA_FINI; + + B->used = 32; + B->sign = TFM_FP_ZPOS; + memcpy(B->dp, b, 32 * sizeof(tfm_fp_digit)); + tfm_fp_clamp(B); + break; +} +} +#endif /* TFM_SMALL_SET */ /* c = a * a (mod b) */ -int fp_sqrmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +int tfm_fp_sqrmod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c) { - fp_int tmp; - fp_zero(&tmp); - fp_sqr(a, &tmp); - return fp_mod(&tmp, b, c); -} + tfm_fp_int tmp; + int ret; -/* End: fp_sqrmod.c */ + tfm_fp_init(&tmp); + if (tfm_fp_sqr(a, &tmp)) { + tfm_fp_zero(&tmp); + return TFM_FP_MEM; + } + ret = tfm_fp_mod(&tmp, b, c); + tfm_fp_zero(&tmp); -/* Start: fp_sub.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + return ret; +} /* c = a - b */ -void fp_sub(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +int tfm_fp_sub(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c) { int sa, sb; @@ -5203,279 +10514,495 @@ void fp_sub(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) /* In either case, ADD their magnitudes, */ /* and use the sign of the first number. */ c->sign = sa; - s_fp_add (a, b, c); + return s_tfm_fp_add (a, b, c); } else { /* subtract a positive from a positive, OR */ /* subtract a negative from a negative. */ /* First, take the difference between their */ /* magnitudes, then... */ - if (fp_cmp_mag (a, b) != FP_LT) { + if (tfm_fp_cmp_mag (a, b) != TFM_FP_LT) { /* Copy the sign from the first */ c->sign = sa; /* The first has a larger or equal magnitude */ - s_fp_sub (a, b, c); + return s_tfm_fp_sub (a, b, c); } else { /* The result has the *opposite* sign from */ /* the first number. */ - c->sign = (sa == FP_ZPOS) ? FP_NEG : FP_ZPOS; + c->sign = (sa == TFM_FP_ZPOS) ? TFM_FP_NEG : TFM_FP_ZPOS; /* The second has a larger magnitude */ - s_fp_sub (b, a, c); + return s_tfm_fp_sub (b, a, c); } } } - -/* End: fp_sub.c */ - -/* Start: fp_sub_d.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* c = a - b */ -void fp_sub_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c) +int tfm_fp_sub_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int *c) { - fp_int tmp; - fp_set(&tmp, b); - fp_sub(a, &tmp, c); -} - -/* End: fp_sub_d.c */ + tfm_fp_int tmp; + int ret; + + /* Grow when needed */ + if (c->alloc < a->used + 1) + if (tfm_fp_grow(c, a->used + 1)) + return TFM_FP_MEM; + + tfm_fp_init(&tmp); + if (tfm_fp_set(&tmp, b)) { + tfm_fp_zero(&tmp); + return TFM_FP_MEM; + } + ret = tfm_fp_sub(a, &tmp, c); + tfm_fp_zero(&tmp); -/* Start: fp_submod.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + return ret; +} /* d = a - b (mod c) */ -int fp_submod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d) +int tfm_fp_submod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d) { - fp_int tmp; - fp_zero(&tmp); - fp_sub(a, b, &tmp); - return fp_mod(&tmp, c, d); -} - + tfm_fp_int tmp; + int ret; -/* End: fp_submod.c */ + tfm_fp_init(&tmp); + if (tfm_fp_sub(a, b, &tmp)) { + tfm_fp_zero(&tmp); + return TFM_FP_MEM; + } + ret = tfm_fp_mod(&tmp, c, d); + tfm_fp_zero(&tmp); -/* Start: fp_to_signed_bin.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + return ret; +} -void fp_to_signed_bin(fp_int *a, unsigned char *b) +void tfm_fp_to_signed_bin(tfm_fp_int *a, unsigned char *b) { - fp_to_unsigned_bin (a, b + 1); - b[0] = (unsigned char) ((a->sign == FP_ZPOS) ? 0 : 1); + tfm_fp_to_unsigned_bin (a, b + 1); + b[0] = (unsigned char) ((a->sign == TFM_FP_ZPOS) ? 0 : 1); } -/* End: fp_to_signed_bin.c */ - -/* Start: fp_to_unsigned_bin.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - -void fp_to_unsigned_bin(fp_int *a, unsigned char *b) +void tfm_fp_to_unsigned_bin(tfm_fp_int *a, unsigned char *b) { int x; - fp_int t; + tfm_fp_int t; - fp_init_copy(&t, a); + if (tfm_fp_init_copy(&t, a, a->stack)) + return; x = 0; - while (fp_iszero (&t) == FP_NO) { + while (tfm_fp_iszero (&t) == TFM_FP_NO) { b[x++] = (unsigned char) (t.dp[0] & 255); - fp_div_2d (&t, 8, &t, NULL); + tfm_fp_div_2d (&t, 8, &t, NULL); } - bn_reverse (b, x); + tfm_fp_reverse (b, x); } -/* End: fp_to_unsigned_bin.c */ - -/* Start: fp_toradix.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - -int fp_toradix(fp_int *a, char *str, int radix) +int tfm_fp_toradix(tfm_fp_int *a, char *str, int radix) { int digs; - fp_int t; - fp_digit d; + tfm_fp_int t; + tfm_fp_digit d; char *_s = str; /* check range of the radix */ if (radix < 2 || radix > 64) { - return FP_VAL; + return TFM_FP_VAL; } /* quick out if its zero */ - if (fp_iszero(a) == 1) { + if (tfm_fp_iszero(a) == 1) { *str++ = '0'; *str = '\0'; - return FP_OKAY; + return TFM_FP_OKAY; } - fp_init_copy(&t, a); + if (tfm_fp_init_copy(&t, a, a->stack)) + return TFM_FP_MEM; /* if it is negative output a - */ - if (t.sign == FP_NEG) { + if (t.sign == TFM_FP_NEG) { ++_s; *str++ = '-'; - t.sign = FP_ZPOS; + t.sign = TFM_FP_ZPOS; } digs = 0; - while (fp_iszero (&t) == FP_NO) { - fp_div_d (&t, (fp_digit) radix, &t, &d); - *str++ = fp_s_rmap[d]; + while (tfm_fp_iszero (&t) == TFM_FP_NO) { + if (tfm_fp_div_d (&t, (tfm_fp_digit) radix, &t, &d)) { + tfm_fp_zero(&t); + return TFM_FP_MEM; + } + *str++ = tfm_fp_s_rmap[d]; ++digs; } /* reverse the digits of the string. In this case _s points * to the first digit [exluding the sign] of the number] */ - bn_reverse ((unsigned char *)_s, digs); + tfm_fp_reverse ((unsigned char *)_s, digs); /* append a NULL so the string is properly terminated */ *str = '\0'; - return FP_OKAY; -} -/* End: fp_toradix.c */ - -/* Start: fp_unsigned_bin_size.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include + tfm_fp_zero(&t); + return TFM_FP_OKAY; +} -int fp_unsigned_bin_size(fp_int *a) +int tfm_fp_unsigned_bin_size(tfm_fp_int *a) { - int size = fp_count_bits (a); + int size = tfm_fp_count_bits (a); return (size / 8 + ((size & 7) != 0 ? 1 : 0)); } -/* End: fp_unsigned_bin_size.c */ - -/* Start: s_fp_add.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* unsigned addition */ -void s_fp_add(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +int s_tfm_fp_add(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c) { - int x, y, oldused; - fp_word t; + int x, oldused; + register tfm_fp_word t; + tfm_fp_int *X, *Y; - y = MAX(a->used, b->used); oldused = c->used; - c->used = y; + if (a->used > b->used) { + c->used = a->used; + X = a; + Y = b; + } else { + c->used = b->used; + X = b; + Y = a; + } + + /* Grow when needed */ + if (c->alloc < c->used + 1) + if (tfm_fp_grow(c, c->used + 1)) + return TFM_FP_MEM; t = 0; - for (x = 0; x < y; x++) { - t += ((fp_word)a->dp[x]) + ((fp_word)b->dp[x]); - c->dp[x] = (fp_digit)t; + for (x = 0; x < Y->used; x++) { + t += ((tfm_fp_word)X->dp[x]) + ((tfm_fp_word)Y->dp[x]); + c->dp[x] = (tfm_fp_digit)t; + t >>= DIGIT_BIT; + } + for (; x < X->used; x++) { + t += ((tfm_fp_word)X->dp[x]); + c->dp[x] = (tfm_fp_digit)t; t >>= DIGIT_BIT; } - if (t != 0 && x != FP_SIZE) { - c->dp[c->used++] = (fp_digit)t; + if (t != 0 && x < c->alloc) { + c->dp[c->used++] = (tfm_fp_digit)t; ++x; } + c->used = x; for (; x < oldused; x++) { c->dp[x] = 0; } - fp_clamp(c); + tfm_fp_clamp(c); + return TFM_FP_OKAY; } -/* End: s_fp_add.c */ - -/* Start: s_fp_sub.c */ -/* TomsFastMath, a fast ISO C bignum library. - * - * This project is meant to fill in where LibTomMath - * falls short. That is speed ;-) - * - * This project is public domain and free for all purposes. - * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca - */ -#include - /* unsigned subtraction ||a|| >= ||b|| ALWAYS! */ -void s_fp_sub(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c) +int s_tfm_fp_sub(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c) { - int x, oldused; - fp_word t; + int x, oldbused, oldused; + tfm_fp_word t; + + oldused = c->used; + oldbused = b->used; + c->used = a->used; + + /* Grow when needed */ + if (c->alloc < a->used) + if (tfm_fp_grow(c, a->used)) + return TFM_FP_MEM; - oldused = c->used; - c->used = a->used; t = 0; - for (x = 0; x < a->used; x++) { - t = ((fp_word)a->dp[x]) - (((fp_word)b->dp[x]) + t); - c->dp[x] = (fp_digit)t; - t = (t >> DIGIT_BIT) & 1; + for (x = 0; x < oldbused; x++) { + t = ((tfm_fp_word)a->dp[x]) - (((tfm_fp_word)b->dp[x]) + t); + c->dp[x] = (tfm_fp_digit)t; + t = (t >> DIGIT_BIT)&1; } - + for (; x < a->used; x++) { + t = ((tfm_fp_word)a->dp[x]) - t; + c->dp[x] = (tfm_fp_digit)t; + t = (t >> DIGIT_BIT); + } for (; x < oldused; x++) { c->dp[x] = 0; } - fp_clamp(c); + tfm_fp_clamp(c); + return TFM_FP_OKAY; +} + +#define TFM_DEFINES + +/* generic comba squarer */ +int tfm_fp_sqr_comba(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B) +{ + int pa, ix, iz; + tfm_fp_digit c0, c1, c2; + tfm_fp_int tmp, *dst; +#ifdef TFM_ISO + tfm_fp_word tt; +#endif + + SILC_LOG_DEBUG(("Start")); + + /* get size of output and trim */ + pa = A->used + A->used; + + /* number of output digits to produce */ + COMBA_START; + CLEAR_CARRY; + + if (A == B) { + if (tfm_fp_init_size(B->stack, &tmp, pa)) + return TFM_FP_MEM; + dst = &tmp; + } else { + tfm_fp_zeroise(B); + dst = B; + } + + for (ix = 0; ix < pa; ix++) { + int tx, ty, iy; + tfm_fp_digit *tmpy, *tmpx; + + /* get offsets into the two bignums */ + ty = MIN(A->used-1, ix); + tx = ix - ty; + + /* setup temp aliases */ + tmpx = A->dp + tx; + tmpy = A->dp + ty; + + /* this is the number of times the loop will iterrate, + while (tx++ < a->used && ty-- >= 0) { ... } + */ + iy = MIN(A->used-tx, ty+1); + + /* now for squaring tx can never equal ty + * we halve the distance since they approach + * at a rate of 2x and we have to round because + * odd cases need to be executed + */ + iy = MIN(iy, (ty-tx+1)>>1); + + /* forward carries */ + CARRY_FORWARD; + + /* execute loop */ + for (iz = 0; iz < iy; iz++) { + SQRADD2(*tmpx++, *tmpy--); + } + + /* even columns have the square term in them */ + if ((ix&1) == 0) { + SQRADD(A->dp[ix>>1], A->dp[ix>>1]); + } + + /* store it */ + COMBA_STORE(dst->dp[ix]); + } + + COMBA_FINI; + + /* setup dest */ + dst->used = pa; + tfm_fp_clamp (dst); + if (dst != B) { + tfm_fp_exch(dst, B); + tfm_fp_zero(&tmp); + } + + return TFM_FP_OKAY; +} + +/* XOR two ints together */ +int tfm_fp_xor(tfm_fp_int * a, tfm_fp_int * b, tfm_fp_int * c) +{ + int res, ix, px; + tfm_fp_int t, *x; + + if (a->used > b->used) { + /* If result doesn't have stack, assure it doesn't get one */ + if ((res = tfm_fp_init_copy (&t, a, c->stack ? a->stack : NULL))) { + return res; + } + px = b->used; + x = b; + } else { + if ((res = tfm_fp_init_copy (&t, b, c->stack ? b->stack : NULL))) { + return res; + } + px = a->used; + x = a; + } + + for (ix = 0; ix < px; ix++) { + t.dp[ix] ^= x->dp[ix]; + } + tfm_fp_clamp (&t); + tfm_fp_exch (c, &t); + tfm_fp_zero (&t); + return TFM_FP_OKAY; +} + +/* AND two ints together */ +int tfm_fp_and(tfm_fp_int * a, tfm_fp_int * b, tfm_fp_int * c) +{ + int res, ix, px; + tfm_fp_int t, *x; + + if (a->used > b->used) { + if ((res = tfm_fp_init_copy (&t, a, c->stack ? a->stack : NULL))) { + return res; + } + px = b->used; + x = b; + } else { + if ((res = tfm_fp_init_copy (&t, b, c->stack ? b->stack : NULL))) { + return res; + } + px = a->used; + x = a; + } + + for (ix = 0; ix < px; ix++) { + t.dp[ix] &= x->dp[ix]; + } + + /* zero digits above the last from the smallest tfm_fp_int */ + for (; ix < t.used; ix++) { + t.dp[ix] = 0; + } + + tfm_fp_clamp (&t); + tfm_fp_exch (c, &t); + tfm_fp_zero (&t); + return TFM_FP_OKAY; +} + +/* OR two ints together */ +int tfm_fp_or(tfm_fp_int * a, tfm_fp_int * b, tfm_fp_int * c) +{ + int res, ix, px; + tfm_fp_int t, *x; + + if (a->used > b->used) { + if ((res = tfm_fp_init_copy (&t, a, c->stack ? a->stack : NULL))) { + return res; + } + px = b->used; + x = b; + } else { + if ((res = tfm_fp_init_copy (&t, b, c->stack ? b->stack : NULL))) { + return res; + } + px = a->used; + x = a; + } + + for (ix = 0; ix < px; ix++) { + t.dp[ix] |= x->dp[ix]; + } + tfm_fp_clamp (&t); + tfm_fp_exch (c, &t); + tfm_fp_zero (&t); + return TFM_FP_OKAY; +} + +/* calculate c = a**b using a square-multiply algorithm */ +int tfm_fp_expt_d(tfm_fp_int * a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int * c) +{ + int res, x; + tfm_fp_int g; + + if ((res = tfm_fp_init_copy (&g, a, a->stack)) != TFM_FP_OKAY) + return res; + + /* set initial result */ + if (tfm_fp_set (c, 1)) + return TFM_FP_MEM; + + for (x = 0; x < (int) DIGIT_BIT; x++) { + /* square */ + if ((res = tfm_fp_sqr (c, c)) != TFM_FP_OKAY) { + tfm_fp_zero (&g); + return res; + } + + /* if the bit is set multiply */ + if ((b & (tfm_fp_digit) (((tfm_fp_digit)1) << (DIGIT_BIT - 1))) != 0) { + if ((res = tfm_fp_mul(c, &g, c)) != TFM_FP_OKAY) { + tfm_fp_zero (&g); + return res; + } + } + + /* shift to next bit */ + b <<= 1; + } + + tfm_fp_zero (&g); + return TFM_FP_OKAY; } -/* End: s_fp_sub.c */ +/* Square root */ +int tfm_fp_sqrt(tfm_fp_int *arg, tfm_fp_int *ret) +{ + int res; + tfm_fp_int t1,t2; + + /* must be positive */ + if (arg->sign == TFM_FP_NEG) { + return TFM_FP_VAL; + } + + /* easy out */ + if (tfm_fp_iszero(arg) == TFM_FP_YES) { + tfm_fp_zero(ret); + return TFM_FP_OKAY; + } + + /* If result doesn't have stack, assure it doesn't get one */ + if ((res = tfm_fp_init_copy(&t1, arg, ret->stack ? arg->stack : NULL))) + return res; + + tfm_fp_init(&t2); + + /* First approx. (not very bad for large arg) */ + tfm_fp_rshd (&t1,t1.used/2); + + /* t1 > 0 */ + if ((res = tfm_fp_div(arg,&t1,&t2,NULL)) != TFM_FP_OKAY) { + goto E1; + } + if ((res = tfm_fp_add(&t1,&t2,&t1)) != TFM_FP_OKAY) { + goto E1; + } + if ((res = tfm_fp_div_2(&t1,&t1)) != TFM_FP_OKAY) { + goto E1; + } + + /* And now t1 > sqrt(arg) */ + do { + if ((res = tfm_fp_div(arg,&t1,&t2,NULL)) != TFM_FP_OKAY) { + goto E1; + } + if ((res = tfm_fp_add(&t1,&t2,&t1)) != TFM_FP_OKAY) { + goto E1; + } + if ((res = tfm_fp_div_2(&t1,&t1)) != TFM_FP_OKAY) { + goto E1; + } + /* t1 >= sqrt(arg) >= t2 at this point */ + } while (tfm_fp_cmp_mag(&t1,&t2) == TFM_FP_GT); + tfm_fp_exch(&t1,ret); -/* EOF */ + E1: + tfm_fp_zero(&t2); + tfm_fp_zero(&t1); + + return res; +} diff --git a/lib/silcmath/tfm.h b/lib/silcmath/tfm.h index 677f2885..aedf42a1 100644 --- a/lib/silcmath/tfm.h +++ b/lib/silcmath/tfm.h @@ -5,7 +5,7 @@ * * This project is public domain and free for all purposes. * - * Tom St Denis, tomstdenis@iahu.ca + * Tom St Denis, tomstdenis@gmail.com */ #ifndef TFM_H_ #define TFM_H_ @@ -16,44 +16,89 @@ #include #include -/* Assure these -Pekka */ +typedef struct tfm_fp_int_struct tfm_fp_int; + +#include + #undef CRYPT -#undef MIN -#define MIN(x,y) ((x)<(y)?(x):(y)) -#undef MAX -#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y)) +#ifdef SILC_X86_64 +#define TFM_X86_64 +#endif /* SILC_X86_64 */ -/* do we want large code? */ -#define TFM_LARGE +#ifdef SILC_I386 +#define TFM_X86 +#ifdef SILC_CPU_SSE2 +#define TFM_SSE2 +#endif /* SILC_CPU_SSE2 */ +#endif /* SILC_I386 */ -/* do we want huge code (implies large)? The answer is, yes. */ -#define TFM_HUGE +#ifndef MIN + #define MIN(x,y) ((x)<(y)?(x):(y)) +#endif + +#ifndef MAX + #define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y)) +#endif + +/* externally define this symbol to ignore the default settings, useful for changing the build from the make process */ +#ifndef TFM_ALREADY_SET + +/* do we want the large set of small multiplications ? + Enable these if you are going to be doing a lot of small (<= 16 digit) multiplications say in ECC + Or if you're on a 64-bit machine doing RSA as a 1024-bit integer == 16 digits ;-) + */ +#define TFM_SMALL_SET + +/* do we want huge code + Enable these if you are doing 20, 24, 28, 32, 48, 64 digit multiplications (useful for RSA) + Less important on 64-bit machines as 32 digits == 2048 bits + */ +#define TFM_MUL20 +#define TFM_MUL24 +#define TFM_MUL28 +#define TFM_MUL32 +#define TFM_MUL48 +#define TFM_MUL64 + +#define TFM_SQR20 +#define TFM_SQR24 +#define TFM_SQR28 +#define TFM_SQR32 +#define TFM_SQR48 +#define TFM_SQR64 + +/* do we want some overflow checks + Not required if you make sure your numbers are within range (e.g. by default a modulus for tfm_fp_exptmod() can only be upto 2048 bits long) + */ +#define TFM_CHECK + +/* Is the target a P4 Prescott + */ +/* #define TFM_PRESCOTT */ + +/* Do we want timing resistant tfm_fp_exptmod() ? + * This makes it slower but also timing invariant with respect to the exponent + */ +/* #define TFM_TIMING_RESISTANT */ -/* imply TFM_LARGE as required */ -#if defined(TFM_HUGE) - #if !defined(TFM_LARGE) - #define TFM_LARGE - #endif #endif /* Max size of any number in bits. Basically the largest size you will be multiplying - * should be half [or smaller] of FP_MAX_SIZE-four_digit + * should be half [or smaller] of TFM_FP_MAX_SIZE-four_digit * - * You can externally define this or it defaults to 4096-bits. + * You can externally define this or it defaults to 4096-bits [allowing multiplications upto 2048x2048 bits ] */ -#ifndef FP_MAX_SIZE -/* For SILC -Pekka */ - #define FP_MAX_SIZE (8192+(4*DIGIT_BIT)) -/* #define FP_MAX_SIZE (4096+(4*DIGIT_BIT))*/ +#ifndef TFM_FP_MAX_SIZE + #define TFM_FP_MAX_SIZE (8192+(8*DIGIT_BIT)) #endif /* will this lib work? */ #if (CHAR_BIT & 7) #error CHAR_BIT must be a multiple of eight. #endif -#if FP_MAX_SIZE % CHAR_BIT - #error FP_MAX_SIZE must be a multiple of CHAR_BIT +#if TFM_FP_MAX_SIZE % CHAR_BIT + #error TFM_FP_MAX_SIZE must be a multiple of CHAR_BIT #endif /* autodetect x86-64 and make sure we are using 64-bit digits with x86-64 asm */ @@ -66,8 +111,8 @@ #endif #endif #if defined(TFM_X86_64) - #if !defined(FP_64BIT) - #define FP_64BIT + #if !defined(TFM_FP_64BIT) + #define TFM_FP_64BIT #endif #endif @@ -81,10 +126,10 @@ #endif #endif -/* make sure we're 32-bit for x86-32/sse/arm */ -#if (defined(TFM_X86) || defined(TFM_SSE2) || defined(TFM_ARM)) && defined(FP_64BIT) - #warning x86-32, SSE2 and ARM optimizations require 32-bit digits (undefining) - #undef FP_64BIT +/* make sure we're 32-bit for x86-32/sse/arm/ppc32 */ +#if (defined(TFM_X86) || defined(TFM_SSE2) || defined(TFM_ARM) || defined(TFM_PPC32)) && defined(TFM_FP_64BIT) + #warning x86-32, SSE2 and ARM, PPC32 optimizations require 32-bit digits (undefining) + #undef TFM_FP_64BIT #endif /* multi asms? */ @@ -109,6 +154,24 @@ #endif #define TFM_ASM #endif +#ifdef TFM_PPC32 + #ifdef TFM_ASM + #error TFM_ASM already defined! + #endif + #define TFM_ASM +#endif +#ifdef TFM_PPC64 + #ifdef TFM_ASM + #error TFM_ASM already defined! + #endif + #define TFM_ASM +#endif +#ifdef TFM_AVR32 + #ifdef TFM_ASM + #error TFM_ASM already defined! + #endif + #define TFM_ASM +#endif /* we want no asm? */ #ifdef TFM_NO_ASM @@ -116,18 +179,73 @@ #undef TFM_X86_64 #undef TFM_SSE2 #undef TFM_ARM + #undef TFM_PPC32 + #undef TFM_PPC64 + #undef TFM_AVR32 #undef TFM_ASM #endif +/* ECC helpers */ +#ifdef TFM_ECC192 + #ifdef TFM_FP_64BIT + #define TFM_MUL3 + #define TFM_SQR3 + #else + #define TFM_MUL6 + #define TFM_SQR6 + #endif +#endif + +#ifdef TFM_ECC224 + #ifdef TFM_FP_64BIT + #define TFM_MUL4 + #define TFM_SQR4 + #else + #define TFM_MUL7 + #define TFM_SQR7 + #endif +#endif + +#ifdef TFM_ECC256 + #ifdef TFM_FP_64BIT + #define TFM_MUL4 + #define TFM_SQR4 + #else + #define TFM_MUL8 + #define TFM_SQR8 + #endif +#endif + +#ifdef TFM_ECC384 + #ifdef TFM_FP_64BIT + #define TFM_MUL6 + #define TFM_SQR6 + #else + #define TFM_MUL12 + #define TFM_SQR12 + #endif +#endif + +#ifdef TFM_ECC521 + #ifdef TFM_FP_64BIT + #define TFM_MUL9 + #define TFM_SQR9 + #else + #define TFM_MUL17 + #define TFM_SQR17 + #endif +#endif + + /* some default configurations. */ -#if defined(FP_64BIT) +#if defined(TFM_FP_64BIT) /* for GCC only on supported platforms */ #ifndef CRYPT - typedef unsigned long ulong64; + typedef SilcUInt64 ulong64; #endif - typedef ulong64 fp_digit; - typedef unsigned long fp_word __attribute__ ((mode(TI))); + typedef ulong64 tfm_fp_digit; + typedef unsigned long tfm_fp_word __attribute__ ((mode(TI))); #else /* this is to make porting into LibTomCrypt easier :-) */ #ifndef CRYPT @@ -139,224 +257,241 @@ typedef signed long long long64; #endif #endif - typedef unsigned long fp_digit; - typedef ulong64 fp_word; + typedef unsigned long tfm_fp_digit; + typedef ulong64 tfm_fp_word; #endif /* # of digits this is */ -#define DIGIT_BIT (int)((CHAR_BIT) * sizeof(fp_digit)) -#define FP_MASK (fp_digit)(-1) -#define FP_SIZE (FP_MAX_SIZE/DIGIT_BIT) +#define DIGIT_BIT (int)((CHAR_BIT) * sizeof(tfm_fp_digit)) +#define TFM_FP_MASK (tfm_fp_digit)(-1) +#define TFM_FP_SIZE (TFM_FP_MAX_SIZE/DIGIT_BIT) /* signs */ -#define FP_ZPOS 0 -#define FP_NEG 1 +#define TFM_FP_ZPOS 0 +#define TFM_FP_NEG 1 /* return codes */ -#define FP_OKAY 0 -#define FP_VAL 1 -#define FP_MEM 2 +#define TFM_FP_OKAY 0 +#define TFM_FP_VAL 1 +#define TFM_FP_MEM 2 /* equalities */ -#define FP_LT -1 /* less than */ -#define FP_EQ 0 /* equal to */ -#define FP_GT 1 /* greater than */ +#define TFM_FP_LT -1 /* less than */ +#define TFM_FP_EQ 0 /* equal to */ +#define TFM_FP_GT 1 /* greater than */ /* replies */ -#define FP_YES 1 /* yes response */ -#define FP_NO 0 /* no response */ +#define TFM_FP_YES 1 /* yes response */ +#define TFM_FP_NO 0 /* no response */ /* a FP type */ -typedef struct { - fp_digit dp[FP_SIZE]; - int used, - sign; -} fp_int; +struct tfm_fp_int_struct { + SilcStack stack; + tfm_fp_digit *dp; + unsigned int used; + unsigned int alloc : 31; + unsigned int sign : 1; +}; /* functions */ -/* returns a TFM ident string useful for debugging... */ -const char *fp_ident(void); - /* initialize [or zero] an fp int */ -#define fp_init(a) (void)memset((a), 0, sizeof(fp_int)) -#define fp_zero(a) fp_init(a) +#define tfm_fp_init(a) tfm_fp_sinit(NULL, a) +#define tfm_fp_sinit(s, a) \ + { (a)->stack = s; (a)->dp = NULL; (a)->alloc = (a)->used = (a)->sign = 0; } +int tfm_fp_init_size(SilcStack stack, tfm_fp_int *a, int size); +void tfm_fp_zero(tfm_fp_int *a); /* zero/even/odd ? */ -#define fp_iszero(a) (((a)->used == 0) ? FP_YES : FP_NO) -#define fp_iseven(a) (((a)->used > 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 0)) ? FP_YES : FP_NO) -#define fp_isodd(a) (((a)->used > 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 1)) ? FP_YES : FP_NO) +#define tfm_fp_iszero(a) (((a)->used == 0) ? TFM_FP_YES : TFM_FP_NO) +#define tfm_fp_iseven(a) (((a)->used >= 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 0)) ? TFM_FP_YES : TFM_FP_NO) +#define tfm_fp_isodd(a) (((a)->used > 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 1)) ? TFM_FP_YES : TFM_FP_NO) /* set to a small digit */ -void fp_set(fp_int *a, fp_digit b); +int tfm_fp_set(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b); /* copy from a to b */ -#define fp_copy(a, b) (void)(((a) != (b)) && memcpy((b), (a), sizeof(fp_int))) -#define fp_init_copy(a, b) fp_copy(b, a) - -/* negate and absolute */ -#define fp_neg(a, b) { fp_copy(a, b); (b)->sign ^= 1; } -#define fp_abs(a, b) { fp_copy(a, b); (b)->sign = 0; } +int tfm_fp_copy(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b); +int tfm_fp_init_copy(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, SilcStack stack); +void tfm_fp_exch(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b); /* clamp digits */ -#define fp_clamp(a) { while ((a)->used && (a)->dp[(a)->used-1] == 0) --((a)->used); (a)->sign = (a)->used ? (a)->sign : FP_ZPOS; } +#define tfm_fp_clamp(a) { while ((a)->used && (a)->dp[(a)->used-1] == 0) --((a)->used); (a)->sign = (a)->used ? (a)->sign : TFM_FP_ZPOS; } + +/* negate and absolute */ +#define tfm_fp_neg(a, b) { tfm_fp_copy(a, b); (b)->sign ^= 1; tfm_fp_clamp(b); } +#define tfm_fp_abs(a, b) { tfm_fp_copy(a, b); (b)->sign = 0; } /* right shift x digits */ -void fp_rshd(fp_int *a, int x); +void tfm_fp_rshd(tfm_fp_int *a, int x); /* left shift x digits */ -void fp_lshd(fp_int *a, int x); +int tfm_fp_lshd(tfm_fp_int *a, int x); /* signed comparison */ -int fp_cmp(fp_int *a, fp_int *b); +int tfm_fp_cmp(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b); /* unsigned comparison */ -int fp_cmp_mag(fp_int *a, fp_int *b); +int tfm_fp_cmp_mag(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b); /* power of 2 operations */ -void fp_div_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c, fp_int *d); -void fp_mod_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c); -void fp_mul_2d(fp_int *a, int b, fp_int *c); -void fp_2expt (fp_int *a, int b); -void fp_mul_2(fp_int *a, fp_int *c); -void fp_div_2(fp_int *a, fp_int *c); +int tfm_fp_div_2d(tfm_fp_int *a, int b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d); +int tfm_fp_mod_2d(tfm_fp_int *a, int b, tfm_fp_int *c); +int tfm_fp_mul_2d(tfm_fp_int *a, int b, tfm_fp_int *c); +int tfm_fp_2expt (tfm_fp_int *a, int b); +int tfm_fp_mul_2(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *c); +int tfm_fp_div_2(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *c); /* Counts the number of lsbs which are zero before the first zero bit */ -int fp_cnt_lsb(fp_int *a); +int tfm_fp_cnt_lsb(tfm_fp_int *a); /* c = a + b */ -void fp_add(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); +int tfm_fp_add(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); /* c = a - b */ -void fp_sub(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); +int tfm_fp_sub(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); /* c = a * b */ -void fp_mul(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); +int tfm_fp_mul(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); /* b = a*a */ -void fp_sqr(fp_int *a, fp_int *b); +int tfm_fp_sqr(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b); /* a/b => cb + d == a */ -int fp_div(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d); +int tfm_fp_div(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d); /* c = a mod b, 0 <= c < b */ -int fp_mod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); +int tfm_fp_mod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); /* compare against a single digit */ -int fp_cmp_d(fp_int *a, fp_digit b); +int tfm_fp_cmp_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b); /* c = a + b */ -void fp_add_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c); +int tfm_fp_add_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int *c); /* c = a - b */ -void fp_sub_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c); +int tfm_fp_sub_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int *c); /* c = a * b */ -void fp_mul_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c); +int tfm_fp_mul_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int *c); /* a/b => cb + d == a */ -int fp_div_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_int *c, fp_digit *d); +int tfm_fp_div_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_digit *d); /* c = a mod b, 0 <= c < b */ -int fp_mod_d(fp_int *a, fp_digit b, fp_digit *c); +int tfm_fp_mod_d(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_digit *c); /* ---> number theory <--- */ /* d = a + b (mod c) */ -int fp_addmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d); +int tfm_fp_addmod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d); /* d = a - b (mod c) */ -int fp_submod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d); +int tfm_fp_submod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d); /* d = a * b (mod c) */ -int fp_mulmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d); +int tfm_fp_mulmod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d); /* c = a * a (mod b) */ -int fp_sqrmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); +int tfm_fp_sqrmod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); /* c = 1/a (mod b) */ -int fp_invmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); +int tfm_fp_invmod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); /* c = (a, b) */ -void fp_gcd(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); +int tfm_fp_gcd(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); /* c = [a, b] */ -void fp_lcm(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); +int tfm_fp_lcm(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); + +int tfm_fp_sqrt(tfm_fp_int *arg, tfm_fp_int *ret); +int tfm_fp_expt_d(tfm_fp_int * a, tfm_fp_digit b, tfm_fp_int * c); +int tfm_fp_xor(tfm_fp_int * a, tfm_fp_int * b, tfm_fp_int * c); +int tfm_fp_and(tfm_fp_int * a, tfm_fp_int * b, tfm_fp_int * c); +int tfm_fp_or(tfm_fp_int * a, tfm_fp_int * b, tfm_fp_int * c); /* setups the montgomery reduction */ -int fp_montgomery_setup(fp_int *a, fp_digit *mp); +int tfm_fp_montgomery_setup(tfm_fp_int *a, tfm_fp_digit *mp); /* computes a = B**n mod b without division or multiplication useful for * normalizing numbers in a Montgomery system. */ -void fp_montgomery_calc_normalization(fp_int *a, fp_int *b); +int tfm_fp_montgomery_calc_normalization(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b); /* computes x/R == x (mod N) via Montgomery Reduction */ -void fp_montgomery_reduce(fp_int *a, fp_int *m, fp_digit mp); +int tfm_fp_montgomery_reduce(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *m, tfm_fp_digit mp); /* d = a**b (mod c) */ -int fp_exptmod(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c, fp_int *d); +int tfm_fp_exptmod(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c, tfm_fp_int *d); -/* primality stuff */ +/* radix conersions */ +int tfm_fp_count_bits(tfm_fp_int *a); -/* perform a Miller-Rabin test of a to the base b and store result in "result" */ -void fp_prime_miller_rabin (fp_int * a, fp_int * b, int *result); +int tfm_fp_unsigned_bin_size(tfm_fp_int *a); +void tfm_fp_read_unsigned_bin(tfm_fp_int *a, unsigned char *b, int c); +void tfm_fp_to_unsigned_bin(tfm_fp_int *a, unsigned char *b); -/* 256 trial divisions + 8 Miller-Rabins, returns FP_YES if probable prime */ -int fp_isprime(fp_int *a); +int tfm_fp_signed_bin_size(tfm_fp_int *a); +void tfm_fp_to_signed_bin(tfm_fp_int *a, unsigned char *b); -/* Primality generation flags */ -#define TFM_PRIME_BBS 0x0001 /* BBS style prime */ -#define TFM_PRIME_SAFE 0x0002 /* Safe prime (p-1)/2 == prime */ -#define TFM_PRIME_2MSB_OFF 0x0004 /* force 2nd MSB to 0 */ -#define TFM_PRIME_2MSB_ON 0x0008 /* force 2nd MSB to 1 */ +int tfm_fp_read_radix(tfm_fp_int *a, char *str, int radix); +int tfm_fp_toradix(tfm_fp_int *a, char *str, int radix); +int tfm_fp_toradix_n(tfm_fp_int * a, char *str, int radix, int maxlen); +int tfm_fp_radix_size(tfm_fp_int *a, int radix, int *size); -/* callback for fp_prime_random, should fill dst with random bytes and return how many read [upto len] */ -typedef int tfm_prime_callback(unsigned char *dst, int len, void *dat); -#define fp_prime_random(a, t, size, bbs, cb, dat) fp_prime_random_ex(a, t, ((size) * 8) + 1, (bbs==1)?TFM_PRIME_BBS:0, cb, dat) +/* VARIOUS LOW LEVEL STUFFS */ +int s_tfm_fp_add(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); +int s_tfm_fp_sub(tfm_fp_int *a, tfm_fp_int *b, tfm_fp_int *c); +void tfm_fp_reverse(unsigned char *s, int len); -int fp_prime_random_ex(fp_int *a, int t, int size, int flags, tfm_prime_callback cb, void *dat); +int tfm_fp_mul_comba(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C); -/* radix conersions */ -int fp_count_bits(fp_int *a); +#ifdef TFM_SMALL_SET +void tfm_fp_mul_comba_small(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C); +#endif -int fp_unsigned_bin_size(fp_int *a); -void fp_read_unsigned_bin(fp_int *a, unsigned char *b, int c); -void fp_to_unsigned_bin(fp_int *a, unsigned char *b); +#ifdef TFM_MUL20 +void tfm_fp_mul_comba20(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C); +#endif +#ifdef TFM_MUL24 +void tfm_fp_mul_comba24(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C); +#endif +#ifdef TFM_MUL28 +void tfm_fp_mul_comba28(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C); +#endif +#ifdef TFM_MUL32 +void tfm_fp_mul_comba32(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C); +#endif +#ifdef TFM_MUL48 +void tfm_fp_mul_comba48(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C); +#endif +#ifdef TFM_MUL64 +void tfm_fp_mul_comba64(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B, tfm_fp_int *C); +#endif -int fp_signed_bin_size(fp_int *a); -void fp_read_signed_bin(fp_int *a, unsigned char *b, int c); -void fp_to_signed_bin(fp_int *a, unsigned char *b); +int tfm_fp_sqr_comba(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B); -int fp_read_radix(fp_int *a, char *str, int radix); -int fp_toradix(fp_int *a, char *str, int radix); -int fp_toradix_n(fp_int * a, char *str, int radix, int maxlen); -int fp_radix_size(fp_int *a, int radix, int *size); +#ifdef TFM_SMALL_SET +void tfm_fp_sqr_comba_small(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B); +#endif -/* VARIOUS LOW LEVEL STUFFS */ -void s_fp_add(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); -void s_fp_sub(fp_int *a, fp_int *b, fp_int *c); -void bn_reverse(unsigned char *s, int len); -void fp_mul_comba(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C); -#ifdef TFM_HUGE -void fp_mul_comba32(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C); -#endif -#ifdef TFM_LARGE -void fp_mul_comba16(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C); -#endif -void fp_mul_comba8(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C); -void fp_mul_comba4(fp_int *A, fp_int *B, fp_int *C); - -void fp_sqr_comba(fp_int *A, fp_int *B); -void fp_sqr_comba4(fp_int *A, fp_int *B); -void fp_sqr_comba8(fp_int *A, fp_int *B); -#ifdef TFM_LARGE -void fp_sqr_comba16(fp_int *A, fp_int *B); -#endif -#ifdef TFM_HUGE -void fp_sqr_comba32(fp_int *A, fp_int *B); -void fp_sqr_comba64(fp_int *A, fp_int *B); -#endif -extern const char *fp_s_rmap; +#ifdef TFM_SQR20 +void tfm_fp_sqr_comba20(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B); +#endif +#ifdef TFM_SQR24 +void tfm_fp_sqr_comba24(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B); +#endif +#ifdef TFM_SQR28 +void tfm_fp_sqr_comba28(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B); +#endif +#ifdef TFM_SQR32 +void tfm_fp_sqr_comba32(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B); +#endif +#ifdef TFM_SQR48 +void tfm_fp_sqr_comba48(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B); +#endif +#ifdef TFM_SQR64 +void tfm_fp_sqr_comba64(tfm_fp_int *A, tfm_fp_int *B); +#endif #endif -- 2.24.0