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         int16   used, alloc, sign;
 126         pstm_digit      *dp;
 127         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 extern int32 pstm_init(psPool_t *pool, pstm_int * a);
 144
 145 extern int32 pstm_init_size(psPool_t *pool, pstm_int * a, uint32 size);
 146
 147 extern int32 pstm_init_copy(psPool_t *pool, pstm_int * a, pstm_int * b,
 148                                 int16 toSqr);
 149
 150 extern int16 pstm_count_bits (pstm_int * a);
 151
 152 extern int32 pstm_init_for_read_unsigned_bin(psPool_t *pool, pstm_int *a,
 153                                 uint32 len);
 154
 155 extern int32 pstm_read_unsigned_bin(pstm_int *a, unsigned char *b, int32 c);
 156
 157 extern int32 pstm_unsigned_bin_size(pstm_int *a);
 158
 159 extern int32 pstm_copy(pstm_int * a, pstm_int * b);
 160
 161 extern void pstm_exch(pstm_int * a, pstm_int * b);
 162
 163 extern void pstm_clear(pstm_int * a);
 164
 165 extern void pstm_clear_multi(pstm_int *mp0, pstm_int *mp1, pstm_int *mp2,
 166                                 pstm_int *mp3, pstm_int *mp4, pstm_int *mp5, pstm_int *mp6,
 167                                 pstm_int *mp7);
 168
 169 extern int32 pstm_grow(pstm_int * a, int16 size);
 170
 171 extern void pstm_clamp(pstm_int * a);
 172
 173 extern int32 pstm_cmp(pstm_int * a, pstm_int * b);
 174
 175 extern int32 pstm_cmp_mag(pstm_int * a, pstm_int * b);
 176
 177 extern void pstm_rshd(pstm_int *a, int16 x);
 178
 179 extern int32 pstm_lshd(pstm_int * a, int16 b);
 180
 181 extern int32 pstm_div(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c,
 182                                 pstm_int *d);
 183
 184 extern int32 pstm_div_2d(psPool_t *pool, pstm_int *a, int16 b, pstm_int *c,
 185                                 pstm_int *d);
 186
 187 extern int32 pstm_div_2(pstm_int * a, pstm_int * b);
 188
 189 extern int32 s_pstm_sub(pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 190
 191 extern int32 pstm_sub(pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 192
 193 extern int32 pstm_sub_d(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_digit b, pstm_int *c);
 194
 195 extern int32 pstm_mul_2(pstm_int * a, pstm_int * b);
 196
 197 extern int32 pstm_mod(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 198
 199 extern int32 pstm_mulmod(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c,
 200                                 pstm_int *d);
 201
 202 extern int32 pstm_exptmod(psPool_t *pool, pstm_int *G, pstm_int *X, pstm_int *P,
 203                                 pstm_int *Y);
 204
 205 extern int32 pstm_2expt(pstm_int *a, int16 b);
 206
 207 extern int32 pstm_add(pstm_int *a, pstm_int *b, pstm_int *c);
 208
 209 extern int32 pstm_to_unsigned_bin(psPool_t *pool, pstm_int *a,
 210                                 unsigned char *b);
 211
 212 extern int32 pstm_to_unsigned_bin_nr(psPool_t *pool, pstm_int *a,
 213                                 unsigned char *b);
 214
 215 extern int32 pstm_montgomery_setup(pstm_int *a, pstm_digit *rho);
 216
 217 ///bbox: pool unused
 218 #define pstm_montgomery_reduce(pool, a, m, mp, paD, paDlen) \
 219         pstm_montgomery_reduce(      a, m, mp, paD, paDlen)
 220 extern int32 pstm_montgomery_reduce(psPool_t *pool, pstm_int *a, pstm_int *m,
 221                                 pstm_digit mp, pstm_digit *paD, uint32 paDlen);
 222
 223 #define pstm_mul_comba(pool, A, B, C, paD, paDlen) \
 224         pstm_mul_comba(      A, B, C, paD, paDlen)
 225 extern int32 pstm_mul_comba(psPool_t *pool, pstm_int *A, pstm_int *B,
 226                                 pstm_int *C, pstm_digit *paD, uint32 paDlen);
 227
 228 ///bbox: pool unused
 229 #define pstm_sqr_comba(pool, A, B, paD, paDlen) \
 230         pstm_sqr_comba(      A, B, paD, paDlen)
 231 extern int32 pstm_sqr_comba(psPool_t *pool, pstm_int *A, pstm_int *B,
 232                                 pstm_digit *paD, uint32 paDlen);
 233
 234 extern int32 pstm_cmp_d(pstm_int *a, pstm_digit b);
 235
 236 extern int32 pstm_montgomery_calc_normalization(pstm_int *a, pstm_int *b);
 237
 238 extern int32 pstm_mul_d(pstm_int *a, pstm_digit b, pstm_int *c);
 239
 240 extern int32 pstm_invmod(psPool_t *pool, pstm_int * a, pstm_int * b,
 241                                 pstm_int * c);
 242
 243 #else /* DISABLE_PSTM */
 244         typedef int32 pstm_int;
 245 #endif /* !DISABLE_PSTM */
 246 #endif /* _h_PSTMATH */
 247