crypto/bn/expspeed.c

   1 /* unused */
   2
   3 /* crypto/bn/expspeed.c */
   4 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   5  * All rights reserved.
   6  *
   7  * This package is an SSL implementation written
   8  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   9  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
  10  *
  11  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
  12  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  13  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  14  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  15  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  16  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  17  *
  18  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  19  * the code are not to be removed.
  20  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  21  * as the author of the parts of the library used.
  22  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  23  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  24  *
  25  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  26  * modification, are permitted provided that the following conditions
  27  * are met:
  28  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  29  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  30  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  31  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  32  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  33  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  34  *    must display the following acknowledgement:
  35  *    "This product includes cryptographic software written by
  36  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  37  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  38  *    being used are not cryptographic related :-).
  39  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  40  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  41  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  42  *
  43  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  44  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  45  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  46  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  47  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  48  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  49  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  50  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  51  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  52  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  53  * SUCH DAMAGE.
  54  *
  55  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  56  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  57  * copied and put under another distribution licence
  58  * [including the GNU Public Licence.]
  59  */
  60
  61 /* most of this code has been pilfered from my libdes speed.c program */
  62
  63 #define BASENUM 10000
  64 #define NUM_START 0
  65
  66
  67 /* determine timings for modexp, gcd, or modular inverse */
  68 #undef TEST_EXP
  69 #undef TEST_GCD
  70 #define TEST_KRON
  71 #undef TEST_INV
  72
  73
  74 #undef PROG
  75 #define PROG bnspeed_main
  76
  77 #include <stdio.h>
  78 #include <stdlib.h>
  79 #include <signal.h>
  80 #include <string.h>
  81 #include <openssl/crypto.h>
  82 #include <openssl/err.h>
  83 #include <openssl/rand.h>
  84
  85 #if !defined(MSDOS) && (!defined(VMS) || defined(__DECC))
  86 #define TIMES
  87 #endif
  88
  89 #ifndef _IRIX
  90 #include <time.h>
  91 #endif
  92 #ifdef TIMES
  93 #include <sys/types.h>
  94 #include <sys/times.h>
  95 #endif
  96
  97 /* Depending on the VMS version, the tms structure is perhaps defined.
  98    The __TMS macro will show if it was.  If it wasn't defined, we should
  99    undefine TIMES, since that tells the rest of the program how things
 100    should be handled.                           -- Richard Levitte */
 101 #if defined(VMS) && defined(__DECC) && !defined(__TMS)
 102 #undef TIMES
 103 #endif
 104
 105 #ifndef TIMES
 106 #include <sys/timeb.h>
 107 #endif
 108
 109 #if defined(sun) || defined(__ultrix)
 110 #define _POSIX_SOURCE
 111 #include <limits.h>
 112 #include <sys/param.h>
 113 #endif
 114
 115 #include <openssl/bn.h>
 116 #include <openssl/x509.h>
 117
 118 /* The following if from times(3) man page.  It may need to be changed */
 119 #ifndef HZ
 120 # ifndef CLK_TCK
 121 #  ifndef _BSD_CLK_TCK_ /* FreeBSD hack */
 122 #   define HZ   100.0
 123 #  else /* _BSD_CLK_TCK_ */
 124 #   define HZ ((double)_BSD_CLK_TCK_)
 125 #  endif
 126 # else /* CLK_TCK */
 127 #  define HZ ((double)CLK_TCK)
 128 # endif
 129 #endif
 130
 131 #undef BUFSIZE
 132 #define BUFSIZE ((long)1024*8)
 133 int run=0;
 134
 135 static double Time_F(int s);
 136 #define START   0
 137 #define STOP    1
 138
 139 static double Time_F(int s)
 140         {
 141         double ret;
 142 #ifdef TIMES
 143         static struct tms tstart,tend;
 144
 145         if (s == START)
 146                 {
 147                 times(&tstart);
 148                 return(0);
 149                 }
 150         else
 151                 {
 152                 times(&tend);
 153                 ret=((double)(tend.tms_utime-tstart.tms_utime))/HZ;
 154                 return((ret < 1e-3)?1e-3:ret);
 155                 }
 156 #else /* !times() */
 157         static struct timeb tstart,tend;
 158         long i;
 159
 160         if (s == START)
 161                 {
 162                 ftime(&tstart);
 163                 return(0);
 164                 }
 165         else
 166                 {
 167                 ftime(&tend);
 168                 i=(long)tend.millitm-(long)tstart.millitm;
 169                 ret=((double)(tend.time-tstart.time))+((double)i)/1000.0;
 170                 return((ret < 0.001)?0.001:ret);
 171                 }
 172 #endif
 173         }
 174
 175 #define NUM_SIZES       7
 176 #if NUM_START > NUM_SIZES
 177 #   error "NUM_START > NUM_SIZES"
 178 #endif
 179 static int sizes[NUM_SIZES]={128,256,512,1024,2048,4096,8192};
 180 static int mul_c[NUM_SIZES]={8*8*8*8*8*8,8*8*8*8*8,8*8*8*8,8*8*8,8*8,8,1};
 181 /*static int sizes[NUM_SIZES]={59,179,299,419,539}; */
 182
 183 #define RAND_SEED(string) { const char str[] = string; RAND_seed(string, sizeof str); }
 184
 185 static void genprime_cb(int p, int n, void *arg)
 186         {
 187         char c='*';
 188
 189         if (p == 0) c='.';
 190         if (p == 1) c='+';
 191         if (p == 2) c='*';
 192         if (p == 3) c='\n';
 193         putc(c, stderr);
 194         fflush(stderr);
 195         (void)n;
 196         (void)arg;
 197         }
 198
 199 void do_mul_exp(BIGNUM *r,BIGNUM *a,BIGNUM *b,BIGNUM *c,BN_CTX *ctx);
 200
 201 int main(int argc, char **argv)
 202         {
 203         BN_CTX *ctx;
 204         BIGNUM *a,*b,*c,*r;
 205
 206         ctx=BN_CTX_new();
 207         a=BN_new();
 208         b=BN_new();
 209         c=BN_new();
 210         r=BN_new();
 211
 212         while (!RAND_status())
 213                 /* not enough bits */
 214                 RAND_SEED("I demand a manual recount!");
 215
 216         do_mul_exp(r,a,b,c,ctx);
 217         return 0;
 218         }
 219
 220 void do_mul_exp(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BIGNUM *c, BN_CTX *ctx)
 221         {
 222         int i,k;
 223         double tm;
 224         long num;
 225
 226 #if defined(TEST_EXP) + defined(TEST_GCD) + defined(TEST_KRON) + defined(TEST_INV) != 1
 227 #  error "choose one test"
 228 #endif
 229
 230 #ifdef TEST_INV
 231 #  define C_PRIME
 232 #endif
 233
 234         num=BASENUM;
 235         for (i=NUM_START; i<NUM_SIZES; i++)
 236                 {
 237 #ifdef C_PRIME
 238                 if (!BN_generate_prime(c,sizes[i],0,NULL,NULL,genprime_cb,NULL)) goto err;
 239                 putc('\n', stderr);
 240                 fflush(stderr);
 241 #endif
 242
 243                 Time_F(START);
 244                 for (k=0; k<num; k++)
 245                         {
 246                         if (k%50 == 0) /* Average over num/50 different choices of random numbers. */
 247                                 {
 248                                 if (!BN_pseudo_rand(a,sizes[i],1,0)) goto err;
 249                                 if (!BN_pseudo_rand(b,sizes[i],1,0)) goto err;
 250 #ifndef C_PRIME
 251                                 if (!BN_pseudo_rand(c,sizes[i],1,1)) goto err;
 252 #endif
 253                                 }
 254 #if defined(TEST_EXP)
 255                         if (!BN_mod_exp(r,a,b,c,ctx)) goto err;
 256 #elif defined(TEST_GCD)
 257                         if (!BN_gcd(r,a,b,ctx)) goto err;
 258                         if (!BN_gcd(r,b,c,ctx)) goto err;
 259                         if (!BN_gcd(r,c,a,ctx)) goto err;
 260 #elif defined(TEST_KRON)
 261                         if (-2 == BN_kronecker(a,b,ctx)) goto err;
 262                         if (-2 == BN_kronecker(b,c,ctx)) goto err;
 263                         if (-2 == BN_kronecker(c,a,ctx)) goto err;
 264 #else /* TEST_INV */
 265                         if (!BN_mod_inverse(r,a,c,ctx)) goto err;
 266                         if (!BN_mod_inverse(r,b,c,ctx)) goto err;
 267 #endif
 268                         }
 269                 tm=Time_F(STOP);
 270                 printf(
 271 #if defined(TEST_EXP)
 272                         "modexp %4d ^ %4d %% %4d"
 273 #elif defined(TEST_GCD)
 274                         "3*gcd %4d %4d %4d"
 275 #elif defined(TEST_KRON)
 276                         "3*kronecker %4d %4d %4d"
 277 #else /* TEST_INV */
 278                         "2*inv %4d %4d mod %4d"
 279 #endif
 280                         " -> %8.3fms %5.1f (%ld)\n",sizes[i],sizes[i],sizes[i],tm*1000.0/num,tm*mul_c[i]/num, num);
 281                 num/=7;
 282                 if (num <= 0) num=1;
 283                 }
 284         return;
 285
 286  err:
 287         ERR_print_errors_fp(stderr);
 288         }
 289