networking/tls_pstm.h

   1 /*
   2  * Copyright (C) 2017 Denys Vlasenko
   3  *
   4  * Licensed under GPLv2, see file LICENSE in this source tree.
   5  */
   6 /* The file is taken almost verbatim from matrixssl-3-7-2b-open/crypto/math/.
   7  * Changes are flagged with //bbox
   8  */
   9
  10 /**
  11  *      @file    pstm.h
  12  *      @version 33ef80f (HEAD, tag: MATRIXSSL-3-7-2-OPEN, tag: MATRIXSSL-3-7-2-COMM, origin/master, origin/HEAD, master)
  13  *
  14  *      multiple-precision integer library.
  15  */
  16 /*
  17  *      Copyright (c) 2013-2015 INSIDE Secure Corporation
  18  *      Copyright (c) PeerSec Networks, 2002-2011
  19  *      All Rights Reserved
  20  *
  21  *      The latest version of this code is available at http://www.matrixssl.org
  22  *
  23  *      This software is open source; you can redistribute it and/or modify
  24  *      it under the terms of the GNU General Public License as published by
  25  *      the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  26  *      (at your option) any later version.
  27  *
  28  *      This General Public License does NOT permit incorporating this software
  29  *      into proprietary programs.  If you are unable to comply with the GPL, a
  30  *      commercial license for this software may be purchased from INSIDE at
  31  *      http://www.insidesecure.com/eng/Company/Locations
  32  *
  33  *      This program is distributed in WITHOUT ANY WARRANTY; without even the
  34  *      implied warranty of MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.
  35  *      See the GNU General Public License for more details.
  36  *
  37  *      You should have received a copy of the GNU General Public License
  38  *      along with this program; if not, write to the Free Software
  39  *      Foundation, Inc., 59 Temple Place, Suite 330, Boston, MA  02111-1307  USA
  40  *      http://www.gnu.org/copyleft/gpl.html
  41  */
  42 /******************************************************************************/
  43
  44 #ifndef _h_PSTMATH
  45 #define _h_PSTMATH
  46 #ifndef DISABLE_PSTM
  47
  48 /* Define this here to avoid including circular limits.h on some platforms */
  49 #ifndef CHAR_BIT
  50 #define CHAR_BIT        8
  51 #endif
  52
  53 /******************************************************************************/
  54 /*
  55         If native 64 bit integers are not supported, we do not support 32x32->64
  56         in hardware, so we must set the 16 bit flag to produce 16x16->32 products.
  57 */
  58 #ifndef HAVE_NATIVE_INT64
  59         #define PSTM_16BIT
  60 #endif /* ! HAVE_NATIVE_INT64 */
  61
  62 /******************************************************************************/
  63 /*
  64         Some default configurations.
  65
  66         pstm_word should be the largest value the processor can hold as the product
  67                 of a multiplication. Most platforms support a 32x32->64 MAC instruction,
  68                 so 64bits is the default pstm_word size.
  69         pstm_digit should be half the size of pstm_word
  70  */
  71 #ifdef PSTM_8BIT
  72 /*      8-bit digits, 16-bit word products */
  73         typedef unsigned char           pstm_digit;
  74         typedef unsigned short          pstm_word;
  75         #define DIGIT_BIT                       8
  76
  77 #elif defined(PSTM_16BIT)
  78 /*      16-bit digits, 32-bit word products */
  79         typedef unsigned short          pstm_digit;
  80         typedef unsigned long           pstm_word;
  81         #define DIGIT_BIT                       16
  82
  83 #elif defined(PSTM_64BIT)
  84 /*      64-bit digits, 128-bit word products */
  85         #ifndef __GNUC__
  86         #error "64bit digits requires GCC"
  87         #endif
  88         typedef unsigned long           pstm_digit;
  89         typedef unsigned long           pstm_word __attribute__ ((mode(TI)));
  90         #define DIGIT_BIT                       64
  91
  92 #else
  93 /*      This is the default case, 32-bit digits, 64-bit word products */
  94         typedef uint32                  pstm_digit;
  95         typedef uint64                  pstm_word;
  96         #define DIGIT_BIT               32
  97         #define PSTM_32BIT
  98 #endif /* digit and word size */
  99
 100 #define PSTM_MASK                       (pstm_digit)(-1)
 101 #define PSTM_DIGIT_MAX          PSTM_MASK
 102
 103 /******************************************************************************/
 104 /*
 105         equalities
 106  */
 107 #define PSTM_LT                 -1              /* less than */
 108 #define PSTM_EQ                 0               /* equal to */
 109 #define PSTM_GT                 1               /* greater than */
 110
 111 #define PSTM_ZPOS               0               /* positive integer */
 112 #define PSTM_NEG                1               /* negative */
 113
 114 #define PSTM_OKAY               PS_SUCCESS
 115 #define PSTM_MEM                PS_MEM_FAIL
 116
 117 /******************************************************************************/
 118 /*
 119         Various build options
 120  */
 121 #define PSTM_DEFAULT_INIT 64            /* default (64) digits of allocation */
 122 #define PSTM_MAX_SIZE   4096
 123
 124 typedef struct  {
 125         int     used, alloc, sign; //bbox: was int16
 126         pstm_digit      *dp;
 127 //bbox  psPool_t        *pool;
 128 } pstm_int;
 129
 130 /******************************************************************************/
 131 /*
 132         Operations on large integers
 133  */
 134 #define pstm_iszero(a) (((a)->used == 0) ? PS_TRUE : PS_FALSE)
 135 #define pstm_iseven(a) (((a)->used > 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 0)) ? PS_TRUE : PS_FALSE)
 136 #define pstm_isodd(a)  (((a)->used > 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 1)) ? PS_TRUE : PS_FALSE)
 137 #define pstm_abs(a, b)  { pstm_copy(a, b); (b)->sign  = 0; }
 138
 139 extern void pstm_set(pstm_int *a, pstm_digit b);
 140
 141 extern void pstm_zero(pstm_int * a);
 142
 143 //bbox: pool unused
 144 #define pstm_init(pool, a) \
 145         pstm_init(      a)
 146 extern int32 pstm_init(psPool_t *pool, pstm_int * a);
 147
 148 //bbox: pool unused
 149 #define pstm_init_size(pool, a, size) \
 150         pstm_init_size(      a, size)
 151 extern int32 pstm_init_size(psPool_t *pool, pstm_int * a, uint32 size);
 152
 153 //bbox: pool unused
 154 #define pstm_init_copy(pool, a, b, toSqr) \
 155         pstm_init_copy(      a, b, toSqr)
 156 extern int32 pstm_init_copy(psPool_t *pool, pstm_int * a, pstm_int * b,
 157                                 int toSqr); //bbox: was int16 toSqr
 158
 159 extern int pstm_count_bits (pstm_int * a); //bbox: was returning int16
 160
 161 //bbox: pool unused
 162 #define pstm_init_for_read_unsigned_bin(pool, a, len) \
 163         pstm_init_for_read_unsigned_bin(      a, len)
 164 extern int32 pstm_init_for_read_unsigned_bin(psPool_t *pool, pstm_int *a,
 165                                 uint32 len);
 166
 167 extern int32 pstm_read_unsigned_bin(pstm_int *a, unsigned char *b, int32 c);
 168
 169 extern int32 pstm_unsigned_bin_size(pstm_int *a);
 170
 171 extern int32 pstm_copy(pstm_int * a, pstm_int * b);
 172
 173 extern void pstm_exch(pstm_int * a, pstm_int * b);
 174
 175 extern void pstm_clear(pstm_int * a);
 176
 177 extern void pstm_clear_multi(pstm_int *mp0, pstm_int *mp1, pstm_int *mp2,
 178                                 pstm_int *mp3, pstm_int *mp4, pstm_int *mp5, pstm_int *mp6,
 179                                 pstm_int *mp7);
 180
 181 extern int32 pstm_grow(pstm_int * a, int size); //bbox: was int16 size
 182
 183 extern void pstm_clamp(pstm_int * a);
 184
 185 extern int32 pstm_cmp(pstm_int * a, pstm_int * b);
 186
 187 extern int32 pstm_cmp_mag(pstm_int * a, pstm_int * b);
 188
 189 extern void pstm_rshd(pstm_int *a, int x); //bbox: was int16 x
 190
 191 extern int32 pstm_lshd(pstm_int * a, int b); //bbox: was int16 b
 192
 193 //bbox: pool unused
 194 #define pstm_div(pool, a, b, c, d) \
 195         pstm_div(      a, b, c, d)
 196 extern int32 pstm_div(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c,
 197                                 pstm_int *d);
 198
 199 //bbox: pool unused
 200 #define pstm_div_2d(pool, a, b, c, d) \
 201         pstm_div_2d(      a, b, c, d)
 202 extern int32 pstm_div_2d(psPool_t *pool, pstm_int *a, int b, pstm_int *c,
 203                                 pstm_int *d); //bbox: was int16 b
 204
 205 extern int32 pstm_div_2(pstm_int * a, pstm_int * b);
 206
 207 extern int32 s_pstm_sub(pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 208
 209 extern int32 pstm_sub(pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 210
 211 //bbox: pool unused
 212 #define pstm_sub_d(pool, a, b, c) \
 213         pstm_sub_d(      a, b, c)
 214 extern int32 pstm_sub_d(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_digit b, pstm_int *c);
 215
 216 extern int32 pstm_mul_2(pstm_int * a, pstm_int * b);
 217
 218 //bbox: pool unused
 219 #define pstm_mod(pool, a, b, c) \
 220         pstm_mod(      a, b, c)
 221 extern int32 pstm_mod(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 222
 223 //bbox: pool unused
 224 #define pstm_mulmod(pool, a, b, c, d) \
 225         pstm_mulmod(      a, b, c, d)
 226 extern int32 pstm_mulmod(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c,
 227                                 pstm_int *d);
 228
 229 //bbox: pool unused
 230 #define pstm_exptmod(pool, G, X, P, Y) \
 231         pstm_exptmod(      G, X, P, Y)
 232 extern int32 pstm_exptmod(psPool_t *pool, pstm_int *G, pstm_int *X, pstm_int *P,
 233                                 pstm_int *Y);
 234
 235 extern int32 pstm_2expt(pstm_int *a, int b); //bbox: was int16 b
 236
 237 extern int32 pstm_add(pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 238
 239 //bbox: pool unused
 240 #define pstm_to_unsigned_bin(pool, a, b) \
 241         pstm_to_unsigned_bin(      a, b)
 242 extern int32 pstm_to_unsigned_bin(psPool_t *pool, pstm_int *a,
 243                                 unsigned char *b);
 244
 245 //bbox: pool unused
 246 #define pstm_to_unsigned_bin_nr(pool, a, b) \
 247         pstm_to_unsigned_bin_nr(      a, b)
 248 extern int32 pstm_to_unsigned_bin_nr(psPool_t *pool, pstm_int *a,
 249                                 unsigned char *b);
 250
 251 extern int32 pstm_montgomery_setup(pstm_int *a, pstm_digit *rho);
 252
 253 //bbox: pool unused
 254 #define pstm_montgomery_reduce(pool, a, m, mp, paD, paDlen) \
 255         pstm_montgomery_reduce(      a, m, mp, paD, paDlen)
 256 extern int32 pstm_montgomery_reduce(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *m,
 257                                 pstm_digit mp, pstm_digit *paD, uint32 paDlen);
 258
 259 #define pstm_mul_comba(pool, A, B, C, paD, paDlen) \
 260         pstm_mul_comba(      A, B, C, paD, paDlen)
 261 extern int32 pstm_mul_comba(psPool_t *pool, pstm_int *A, pstm_int *B,
 262                                 pstm_int *C, pstm_digit *paD, uint32 paDlen);
 263
 264 //bbox: pool unused
 265 #define pstm_sqr_comba(pool, A, B, paD, paDlen) \
 266         pstm_sqr_comba(      A, B, paD, paDlen)
 267 extern int32 pstm_sqr_comba(psPool_t *pool, pstm_int *A, pstm_int *B,
 268                                 pstm_digit *paD, uint32 paDlen);
 269
 270 extern int32 pstm_cmp_d(pstm_int *a, pstm_digit b);
 271
 272 extern int32 pstm_montgomery_calc_normalization(pstm_int *a, pstm_int *b);
 273
 274 extern int32 pstm_mul_d(pstm_int *a, pstm_digit b, pstm_int *c);
 275
 276 //bbox: pool unused
 277 #define pstm_invmod(pool, a, b, c) \
 278         pstm_invmod(      a, b, c)
 279 extern int32 pstm_invmod(psPool_t *pool, pstm_int * a, pstm_int * b,
 280                                 pstm_int * c);
 281
 282 #else /* DISABLE_PSTM */
 283         typedef int32 pstm_int;
 284 #endif /* !DISABLE_PSTM */
 285 #endif /* _h_PSTMATH */
 286