Fix last moi-pow.c change.
[libgcrypt.git] / tests / mpitests.c
1 /* mpitests.c  -  basic mpi tests
2  *      Copyright (C) 2001, 2002, 2003, 2006 Free Software Foundation, Inc.
3  *
4  * This file is part of Libgcrypt.
5  *
6  * Libgcrypt is free software; you can redistribute it and/or modify
7  * it under the terms of the GNU Lesser General Public License as
8  * published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of
9  * the License, or (at your option) any later version.
10  *
11  * Libgcrypt is distributed in the hope that it will be useful,
12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
14  * GNU Lesser General Public License for more details.
15  *
16  * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
17  * License along with this program; if not, write to the Free Software
18  * Foundation, Inc., 51 Franklin Street, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301,
19  * USA. 
20  */
21
22 #ifdef HAVE_CONFIG_H
23 #include <config.h>
24 #endif
25 #include <stdio.h>
26 #include <stdlib.h>
27 #include <string.h>
28 #include <stdarg.h>
29
30 #ifdef _GCRYPT_IN_LIBGCRYPT
31 # include "../src/gcrypt.h"
32 #else
33 # include <gcrypt.h>
34 #endif
35
36 static int verbose;
37 static int debug;
38
39
40 static void
41 die (const char *format, ...)
42 {
43   va_list arg_ptr;
44
45   va_start (arg_ptr, format);
46   vfprintf (stderr, format, arg_ptr);
47   va_end (arg_ptr);
48   exit (1);
49 }
50
51
52
53 /* Set up some test patterns */
54
55 /* 48 bytes with value 1: this results in 8 limbs for 64bit limbs, 16limb for 32 bit limbs */
56 unsigned char ones[] = {
57   0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01,
58   0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01,
59   0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01, 0x01
60 };
61
62 /* 48 bytes with value 2: this results in 8 limbs for 64bit limbs, 16limb for 32 bit limbs */
63 unsigned char twos[] = {
64   0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02,
65   0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02,
66   0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02, 0x02
67 };
68
69 /* 48 bytes with value 3: this results in 8 limbs for 64bit limbs, 16limb for 32 bit limbs */
70 unsigned char threes[] = {
71   0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03,
72   0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03,
73   0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03, 0x03
74 };
75
76 /* 48 bytes with value 0x80: this results in 8 limbs for 64bit limbs, 16limb for 32 bit limbs */
77 unsigned char eighties[] = {
78   0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80,
79   0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80,
80   0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80, 0x80
81 };
82
83 /* 48 bytes with value 0xff: this results in 8 limbs for 64bit limbs, 16limb for 32 bit limbs */
84 unsigned char manyff[] = {
85   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
86   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
87   0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff
88 };
89
90
91
92 static int 
93 test_add (void)
94 {
95   gcry_mpi_t one;
96   gcry_mpi_t two;
97   gcry_mpi_t ff;
98   gcry_mpi_t result;
99   unsigned char* pc;
100   
101   gcry_mpi_scan(&one, GCRYMPI_FMT_USG, ones, sizeof(ones), NULL);
102   gcry_mpi_scan(&two, GCRYMPI_FMT_USG, twos, sizeof(twos), NULL);
103   gcry_mpi_scan(&ff, GCRYMPI_FMT_USG, manyff, sizeof(manyff), NULL);
104   result = gcry_mpi_new(0);
105   
106   gcry_mpi_add(result, one, two);
107   gcry_mpi_aprint(GCRYMPI_FMT_HEX, &pc, NULL, result);
108   if (verbose)
109     printf("Result of one plus two:\n%s\n", pc);
110   gcry_free(pc);
111
112   gcry_mpi_add(result, ff, one);
113   gcry_mpi_aprint(GCRYMPI_FMT_HEX, &pc, NULL, result);
114   if (verbose)
115     printf("Result of ff plus one:\n%s\n", pc);
116   gcry_free(pc);
117   
118   gcry_mpi_release(one);
119   gcry_mpi_release(two);
120   gcry_mpi_release(ff);
121   gcry_mpi_release(result);
122   return 1;
123 }
124
125
126 static int 
127 test_sub (void)
128 {
129   gcry_mpi_t one;
130   gcry_mpi_t two;
131   gcry_mpi_t result;
132   unsigned char* pc;
133   
134   gcry_mpi_scan(&one, GCRYMPI_FMT_USG, ones, sizeof(ones), NULL);
135   gcry_mpi_scan(&two, GCRYMPI_FMT_USG, twos, sizeof(twos), NULL);
136   result = gcry_mpi_new(0);
137   gcry_mpi_sub(result, two, one);
138   
139   gcry_mpi_aprint(GCRYMPI_FMT_HEX, &pc, NULL, result);
140   if (verbose)
141     printf("Result of two minus one:\n%s\n", pc);
142   gcry_free(pc);
143   
144   gcry_mpi_release(one);
145   gcry_mpi_release(two);
146   gcry_mpi_release(result);
147   return 1;
148 }
149
150
151 static int 
152 test_mul (void)
153 {
154   gcry_mpi_t two;
155   gcry_mpi_t three;
156   gcry_mpi_t result;
157   unsigned char* pc;
158   
159   gcry_mpi_scan(&two, GCRYMPI_FMT_USG, twos, sizeof(twos), NULL);
160   gcry_mpi_scan(&three, GCRYMPI_FMT_USG, threes, sizeof(threes), NULL);
161   result = gcry_mpi_new(0);
162   gcry_mpi_mul(result, two, three);
163   
164   gcry_mpi_aprint(GCRYMPI_FMT_HEX, &pc, NULL, result);
165   if (verbose)
166     printf("Result of two mul three:\n%s\n", pc);
167   gcry_free(pc);
168   
169   gcry_mpi_release(two);
170   gcry_mpi_release(three);
171   gcry_mpi_release(result);
172   return 1;
173 }
174
175
176 /* What we test here is that we don't overwrite our args and that
177    using thne same mpi for several args works.  */
178 static int
179 test_powm (void)
180 {
181   int b_int = 17;
182   int e_int = 3;
183   int m_int = 19;  
184   gcry_mpi_t base = gcry_mpi_set_ui (NULL, b_int);
185   gcry_mpi_t exp = gcry_mpi_set_ui (NULL, e_int);
186   gcry_mpi_t mod = gcry_mpi_set_ui (NULL, m_int);
187   gcry_mpi_t res = gcry_mpi_new (0);
188
189   gcry_mpi_powm (res, base, exp, mod);
190   if (gcry_mpi_cmp_ui (base, b_int))
191     die ("test_powm failed for base at %d\n", __LINE__);
192   if (gcry_mpi_cmp_ui (exp, e_int))
193     die ("test_powm_ui failed for exp at %d\n", __LINE__);
194   if (gcry_mpi_cmp_ui (mod, m_int))
195     die ("test_powm failed for mod at %d\n", __LINE__);
196
197   /* Check using base for the result.  */
198   gcry_mpi_set_ui (base, b_int);
199   gcry_mpi_set_ui (exp, e_int);
200   gcry_mpi_set_ui(mod, m_int);
201   gcry_mpi_powm (base, base, exp, mod);
202   if (gcry_mpi_cmp (res, base))
203     die ("test_powm failed at %d\n", __LINE__);
204   if (gcry_mpi_cmp_ui (exp, e_int))
205     die ("test_powm_ui failed for exp at %d\n", __LINE__);
206   if (gcry_mpi_cmp_ui (mod, m_int))
207     die ("test_powm failed for mod at %d\n", __LINE__);
208
209   /* Check using exp for the result.  */
210   gcry_mpi_set_ui (base, b_int);
211   gcry_mpi_set_ui (exp, e_int);
212   gcry_mpi_set_ui(mod, m_int);
213   gcry_mpi_powm (exp, base, exp, mod);
214   if (gcry_mpi_cmp (res, exp))
215     die ("test_powm failed at %d\n", __LINE__);
216   if (gcry_mpi_cmp_ui (base, b_int))
217     die ("test_powm failed for base at %d\n", __LINE__);
218   if (gcry_mpi_cmp_ui (mod, m_int))
219     die ("test_powm failed for mod at %d\n", __LINE__);
220
221   /* Check using mod for the result.  */
222   gcry_mpi_set_ui (base, b_int);
223   gcry_mpi_set_ui (exp, e_int);
224   gcry_mpi_set_ui(mod, m_int);
225   gcry_mpi_powm (mod, base, exp, mod);
226   if (gcry_mpi_cmp (res, mod))
227     die ("test_powm failed at %d\n", __LINE__);
228   if (gcry_mpi_cmp_ui (base, b_int))
229     die ("test_powm failed for base at %d\n", __LINE__);
230   if (gcry_mpi_cmp_ui (exp, e_int))
231     die ("test_powm_ui failed for exp at %d\n", __LINE__);
232
233   /* Now check base ^ base mod mod.  */
234   gcry_mpi_set_ui (base, b_int);
235   gcry_mpi_set_ui(mod, m_int);
236   gcry_mpi_powm (res, base, base, mod);
237   if (gcry_mpi_cmp_ui (base, b_int))
238     die ("test_powm failed for base at %d\n", __LINE__);
239   if (gcry_mpi_cmp_ui (mod, m_int))
240     die ("test_powm failed for mod at %d\n", __LINE__);
241
242   /* Check base ^ base mod mod with base as result.  */
243   gcry_mpi_set_ui (base, b_int);
244   gcry_mpi_set_ui(mod, m_int);
245   gcry_mpi_powm (base, base, base, mod);
246   if (gcry_mpi_cmp (res, base))
247     die ("test_powm failed at %d\n", __LINE__);
248   if (gcry_mpi_cmp_ui (mod, m_int))
249     die ("test_powm failed for mod at %d\n", __LINE__);
250
251   /* Check base ^ base mod mod with mod as result.  */
252   gcry_mpi_set_ui (base, b_int);
253   gcry_mpi_set_ui(mod, m_int);
254   gcry_mpi_powm (mod, base, base, mod);
255   if (gcry_mpi_cmp (res, mod))
256     die ("test_powm failed at %d\n", __LINE__);
257   if (gcry_mpi_cmp_ui (base, b_int))
258     die ("test_powm failed for base at %d\n", __LINE__);
259
260   /* Now check base ^ base mod base.  */
261   gcry_mpi_set_ui (base, b_int);
262   gcry_mpi_powm (res, base, base, base);
263   if (gcry_mpi_cmp_ui (base, b_int))
264     die ("test_powm failed for base at %d\n", __LINE__);
265
266   /* Check base ^ base mod base with base as result.  */
267   gcry_mpi_set_ui (base, b_int);
268   gcry_mpi_powm (base, base, base, base);
269   if (gcry_mpi_cmp (res, base))
270     die ("test_powm failed at %d\n", __LINE__);
271
272   /* Fixme: We should add the rest of the cases of course.  */
273
274
275
276   return 1;
277 }
278
279
280 int 
281 main (int argc, char* argv[])
282 {
283   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--verbose"))
284     verbose = 1;
285   else if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--debug"))
286     verbose = debug = 1;
287
288   if (!gcry_check_version (GCRYPT_VERSION))
289     {
290       fputs ("version mismatch\n", stderr);
291       exit (1);
292     }
293   gcry_control(GCRYCTL_DISABLE_SECMEM);
294
295   test_add ();
296   test_sub ();
297   test_mul ();
298   test_powm ();
299
300   return 0;
301 }
302