networking/tls_pstm.h

   1 /**
   2  *      @file    pstm.h
   3  *      @version 33ef80f (HEAD, tag: MATRIXSSL-3-7-2-OPEN, tag: MATRIXSSL-3-7-2-COMM, origin/master, origin/HEAD, master)
   4  *
   5  *      multiple-precision integer library.
   6  */
   7 /*
   8  *      Copyright (c) 2013-2015 INSIDE Secure Corporation
   9  *      Copyright (c) PeerSec Networks, 2002-2011
  10  *      All Rights Reserved
  11  *
  12  *      The latest version of this code is available at http://www.matrixssl.org
  13  *
  14  *      This software is open source; you can redistribute it and/or modify
  15  *      it under the terms of the GNU General Public License as published by
  16  *      the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  17  *      (at your option) any later version.
  18  *
  19  *      This General Public License does NOT permit incorporating this software
  20  *      into proprietary programs.  If you are unable to comply with the GPL, a
  21  *      commercial license for this software may be purchased from INSIDE at
  22  *      http://www.insidesecure.com/eng/Company/Locations
  23  *
  24  *      This program is distributed in WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
  25  *      implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
  26  *      See the GNU General Public License for more details.
  27  *
  28  *      You should have received a copy of the GNU General Public License
  29  *      along with this program; if not, write to the Free Software
  30  *      Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  31  *      http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
  32  */
  33 /******************************************************************************/
  34
  35 #ifndef _h_PSTMATH
  36 #define _h_PSTMATH
  37 #ifndef DISABLE_PSTM
  38
  39 /* Define this here to avoid including circular limits.h on some platforms */
  40 #ifndef CHAR_BIT
  41 #define CHAR_BIT        8
  42 #endif
  43
  44 /******************************************************************************/
  45 /*
  46         If native 64 bit integers are not supported, we do not support 32x32->64
  47         in hardware, so we must set the 16 bit flag to produce 16x16->32 products.
  48 */
  49 #ifndef HAVE_NATIVE_INT64
  50         #define PSTM_16BIT
  51 #endif /* ! HAVE_NATIVE_INT64 */
  52
  53 /******************************************************************************/
  54 /*
  55         Some default configurations.
  56
  57         pstm_word should be the largest value the processor can hold as the product
  58                 of a multiplication. Most platforms support a 32x32->64 MAC instruction,
  59                 so 64bits is the default pstm_word size.
  60         pstm_digit should be half the size of pstm_word
  61  */
  62 #ifdef PSTM_8BIT
  63 /*      8-bit digits, 16-bit word products */
  64         typedef unsigned char           pstm_digit;
  65         typedef unsigned short          pstm_word;
  66         #define DIGIT_BIT                       8
  67
  68 #elif defined(PSTM_16BIT)
  69 /*      16-bit digits, 32-bit word products */
  70         typedef unsigned short          pstm_digit;
  71         typedef unsigned long           pstm_word;
  72         #define DIGIT_BIT                       16
  73
  74 #elif defined(PSTM_64BIT)
  75 /*      64-bit digits, 128-bit word products */
  76         #ifndef __GNUC__
  77         #error "64bit digits requires GCC"
  78         #endif
  79         typedef unsigned long           pstm_digit;
  80         typedef unsigned long           pstm_word __attribute__ ((mode(TI)));
  81         #define DIGIT_BIT                       64
  82
  83 #else
  84 /*      This is the default case, 32-bit digits, 64-bit word products */
  85         typedef uint32                  pstm_digit;
  86         typedef uint64                  pstm_word;
  87         #define DIGIT_BIT               32
  88         #define PSTM_32BIT
  89 #endif /* digit and word size */
  90
  91 #define PSTM_MASK                       (pstm_digit)(-1)
  92 #define PSTM_DIGIT_MAX          PSTM_MASK
  93
  94 /******************************************************************************/
  95 /*
  96         equalities
  97  */
  98 #define PSTM_LT                 -1              /* less than */
  99 #define PSTM_EQ                 0               /* equal to */
 100 #define PSTM_GT                 1               /* greater than */
 101
 102 #define PSTM_ZPOS               0               /* positive integer */
 103 #define PSTM_NEG                1               /* negative */
 104
 105 #define PSTM_OKAY               PS_SUCCESS
 106 #define PSTM_MEM                PS_MEM_FAIL
 107
 108 /******************************************************************************/
 109 /*
 110         Various build options
 111  */
 112 #define PSTM_DEFAULT_INIT 64            /* default (64) digits of allocation */
 113 #define PSTM_MAX_SIZE   4096
 114
 115 typedef struct  {
 116         int16   used, alloc, sign;
 117         pstm_digit      *dp;
 118         psPool_t        *pool;
 119 } pstm_int;
 120
 121 /******************************************************************************/
 122 /*
 123         Operations on large integers
 124  */
 125 #define pstm_iszero(a) (((a)->used == 0) ? PS_TRUE : PS_FALSE)
 126 #define pstm_iseven(a) (((a)->used > 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 0)) ? PS_TRUE : PS_FALSE)
 127 #define pstm_isodd(a)  (((a)->used > 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 1)) ? PS_TRUE : PS_FALSE)
 128 #define pstm_abs(a, b)  { pstm_copy(a, b); (b)->sign  = 0; }
 129
 130 extern void pstm_set(pstm_int *a, pstm_digit b);
 131
 132 extern void pstm_zero(pstm_int * a);
 133
 134 extern int32 pstm_init(psPool_t *pool, pstm_int * a);
 135
 136 extern int32 pstm_init_size(psPool_t *pool, pstm_int * a, uint32 size);
 137
 138 extern int32 pstm_init_copy(psPool_t *pool, pstm_int * a, pstm_int * b,
 139                                 int16 toSqr);
 140
 141 extern int16 pstm_count_bits (pstm_int * a);
 142
 143 extern int32 pstm_init_for_read_unsigned_bin(psPool_t *pool, pstm_int *a,
 144                                 uint32 len);
 145
 146 extern int32 pstm_read_unsigned_bin(pstm_int *a, unsigned char *b, int32 c);
 147
 148 extern int32 pstm_unsigned_bin_size(pstm_int *a);
 149
 150 extern int32 pstm_copy(pstm_int * a, pstm_int * b);
 151
 152 extern void pstm_exch(pstm_int * a, pstm_int * b);
 153
 154 extern void pstm_clear(pstm_int * a);
 155
 156 extern void pstm_clear_multi(pstm_int *mp0, pstm_int *mp1, pstm_int *mp2,
 157                                 pstm_int *mp3, pstm_int *mp4, pstm_int *mp5, pstm_int *mp6,
 158                                 pstm_int *mp7);
 159
 160 extern int32 pstm_grow(pstm_int * a, int16 size);
 161
 162 extern void pstm_clamp(pstm_int * a);
 163
 164 extern int32 pstm_cmp(pstm_int * a, pstm_int * b);
 165
 166 extern int32 pstm_cmp_mag(pstm_int * a, pstm_int * b);
 167
 168 extern void pstm_rshd(pstm_int *a, int16 x);
 169
 170 extern int32 pstm_lshd(pstm_int * a, int16 b);
 171
 172 extern int32 pstm_div(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c,
 173                                 pstm_int *d);
 174
 175 extern int32 pstm_div_2d(psPool_t *pool, pstm_int *a, int16 b, pstm_int *c,
 176                                 pstm_int *d);
 177
 178 extern int32 pstm_div_2(pstm_int * a, pstm_int * b);
 179
 180 extern int32 s_pstm_sub(pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 181
 182 extern int32 pstm_sub(pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 183
 184 extern int32 pstm_sub_d(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_digit b, pstm_int *c);
 185
 186 extern int32 pstm_mul_2(pstm_int * a, pstm_int * b);
 187
 188 extern int32 pstm_mod(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 189
 190 extern int32 pstm_mulmod(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c,
 191                                 pstm_int *d);
 192
 193 extern int32 pstm_exptmod(psPool_t *pool, pstm_int *G, pstm_int *X, pstm_int *P,
 194                                 pstm_int *Y);
 195
 196 extern int32 pstm_2expt(pstm_int *a, int16 b);
 197
 198 extern int32 pstm_add(pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 199
 200 extern int32 pstm_to_unsigned_bin(psPool_t *pool, pstm_int *a,
 201                                 unsigned char *b);
 202
 203 extern int32 pstm_to_unsigned_bin_nr(psPool_t *pool, pstm_int *a,
 204                                 unsigned char *b);
 205
 206 extern int32 pstm_montgomery_setup(pstm_int *a, pstm_digit *rho);
 207
 208 ///bbox: pool unused
 209 #define pstm_montgomery_reduce(pool, a, m, mp, paD, paDlen) \
 210         pstm_montgomery_reduce(      a, m, mp, paD, paDlen)
 211 extern int32 pstm_montgomery_reduce(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *m,
 212                                 pstm_digit mp, pstm_digit *paD, uint32 paDlen);
 213
 214 #define pstm_mul_comba(pool, A, B, C, paD, paDlen) \
 215         pstm_mul_comba(      A, B, C, paD, paDlen)
 216 extern int32 pstm_mul_comba(psPool_t *pool, pstm_int *A, pstm_int *B,
 217                                 pstm_int *C, pstm_digit *paD, uint32 paDlen);
 218
 219 ///bbox: pool unused
 220 #define pstm_sqr_comba(pool, A, B, paD, paDlen) \
 221         pstm_sqr_comba(      A, B, paD, paDlen)
 222 extern int32 pstm_sqr_comba(psPool_t *pool, pstm_int *A, pstm_int *B,
 223                                 pstm_digit *paD, uint32 paDlen);
 224
 225 extern int32 pstm_cmp_d(pstm_int *a, pstm_digit b);
 226
 227 extern int32 pstm_montgomery_calc_normalization(pstm_int *a, pstm_int *b);
 228
 229 extern int32 pstm_mul_d(pstm_int *a, pstm_digit b, pstm_int *c);
 230
 231 extern int32 pstm_invmod(psPool_t *pool, pstm_int * a, pstm_int * b,
 232                                 pstm_int * c);
 233
 234 #else /* DISABLE_PSTM */
 235         typedef int32 pstm_int;
 236 #endif /* !DISABLE_PSTM */
 237 #endif /* _h_PSTMATH */
 238