Adding gcry_mpi_lshift.
[libgcrypt.git] / tests / t-mpi-bit.c
1 /* t-mpi-bit.c  - Tests for bit level functions
2  * Copyright (C) 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, 
19  * MA 02110-1301, 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 <assert.h>
29 #include <stdarg.h>
30
31 #include "../src/gcrypt.h"
32
33 #define PGM "t-mpi-bit"
34
35 static const char *wherestr;
36 static int verbose;
37 static int error_count;
38
39 #define xmalloc(a)    gcry_xmalloc ((a))
40 #define xcalloc(a,b)  gcry_xcalloc ((a),(b))
41 #define xfree(a)      gcry_free ((a))
42 #define pass() do { ; } while (0)
43
44 static void
45 show (const char *format, ...)
46 {
47   va_list arg_ptr;
48
49   if (!verbose)
50     return;
51   fprintf (stderr, "%s: ", PGM);
52   va_start (arg_ptr, format);
53   vfprintf (stderr, format, arg_ptr);
54   va_end (arg_ptr);
55 }
56
57 static void
58 fail (const char *format, ...)
59 {
60   va_list arg_ptr;
61
62   fflush (stdout);
63   fprintf (stderr, "%s: ", PGM);
64   if (wherestr)
65     fprintf (stderr, "%s: ", wherestr);
66   va_start (arg_ptr, format);
67   vfprintf (stderr, format, arg_ptr);
68   va_end (arg_ptr);
69   error_count++;
70 }
71
72 static void
73 die (const char *format, ...)
74 {
75   va_list arg_ptr;
76
77   fflush (stdout);
78   fprintf (stderr, "%s: ", PGM);
79   if (wherestr)
80     fprintf (stderr, "%s: ", wherestr);
81   va_start (arg_ptr, format);
82   vfprintf (stderr, format, arg_ptr);
83   va_end (arg_ptr);
84   exit (1);
85 }
86
87 /* Allocate a bit string consisting of '0' and '1' from the MPI
88    A. Return the LENGTH least significant bits. Caller needs to xfree
89    the result. */
90 static char *
91 mpi2bitstr (gcry_mpi_t a, size_t length)
92 {
93   char *p, *buf;
94   
95   buf = p = xmalloc (length+1);
96   while (length--)
97     *p++ = gcry_mpi_test_bit (a, length) ? '1':'0';
98   *p = 0;
99
100   return buf;
101 }
102
103 /* Shift a bit string to the right. */
104 static void
105 rshiftbitstring (char *string, size_t n)
106 {
107   size_t len = strlen (string);
108
109   if (n > len)
110     n = len;
111
112   memmove (string+n, string, len-n);
113   memset (string, '0', n);
114 }
115
116
117 /* This is to check a bug reported by bpgcrypt at itaparica.org on
118    2006-07-31 against libgcrypt 1.2.2.  */
119 static void
120 one_bit_only (int highbit)
121 {
122   gcry_mpi_t a;
123   char *result;
124   int i;
125
126   wherestr = "one_bit_only";
127   show ("checking that set_%sbit does only set one bit\n", highbit?"high":"");
128
129   a = gcry_mpi_new (0);
130   gcry_mpi_randomize (a, 70, GCRY_WEAK_RANDOM);
131   gcry_mpi_set_ui (a, 0);
132
133   if (highbit)
134     gcry_mpi_set_highbit (a, 42);
135   else
136     gcry_mpi_set_bit (a, 42);
137   if (!gcry_mpi_test_bit (a, 42))
138     fail ("failed to set a bit\n");
139   gcry_mpi_clear_bit (a, 42);
140   if (gcry_mpi_test_bit (a, 42))
141     fail ("failed to clear a bit\n");
142   result = mpi2bitstr (a, 70);
143   assert (strlen (result) == 70);
144   show ("r=%s\n", result);
145   for (i=0; result[i]; i++)
146     if ( result[i] != '0' )
147       break;
148   if (result[i])
149     fail ("spurious bits detected\n");
150   xfree (result);
151   gcry_mpi_release (a);
152 }
153
154 /* Check that the shifting actually works for an amount larger than
155    the number of bits per limb. */
156 static void
157 test_rshift (int pass)
158 {
159   gcry_mpi_t a, b;
160   char *result, *result2;
161   int i;
162
163   wherestr = "test_rshift";
164   show ("checking that rshift works as expected (pass %d)\n", pass);
165
166   a = gcry_mpi_new (0);
167   b = gcry_mpi_new (0);
168   gcry_mpi_randomize (a, 70, GCRY_WEAK_RANDOM);
169
170   for (i=0; i < 75; i++)
171     {
172       gcry_mpi_rshift (b, a, i);
173
174       result = mpi2bitstr (b, 72);
175       result2 = mpi2bitstr (a, 72);
176       rshiftbitstring (result2, i);
177       if (strcmp (result, result2))
178         {
179           show ("got =%s\n", result);
180           show ("want=%s\n", result2);
181           fail ("rshift by %d failed\n", i);
182         }
183       xfree (result);
184       xfree (result2);
185     }
186
187   /* Again. This time using in-place operation. */
188   gcry_mpi_randomize (a, 70, GCRY_WEAK_RANDOM);
189
190   for (i=0; i < 75; i++)
191     {
192       gcry_mpi_release (b);
193       b = gcry_mpi_copy (a);
194       gcry_mpi_rshift (b, b, i);
195
196       result = mpi2bitstr (b, 72);
197       result2 = mpi2bitstr (a, 72);
198       rshiftbitstring (result2, i);
199       if (strcmp (result, result2))
200         {
201           show ("got =%s\n", result);
202           show ("want=%s\n", result2);
203           fail ("in-place rshift by %d failed\n", i);
204         }
205       xfree (result2);
206       xfree (result);
207     }
208
209   gcry_mpi_release (b);
210   gcry_mpi_release (a);
211 }
212
213
214 int
215 main (int argc, char **argv)
216 {
217   int debug = 0;
218   int i;
219
220   if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--verbose"))
221     verbose = 1;
222   else if (argc > 1 && !strcmp (argv[1], "--debug"))
223     verbose = debug = 1;
224
225   if (!gcry_check_version (GCRYPT_VERSION))
226     die ("version mismatch\n");
227
228   gcry_control (GCRYCTL_DISABLE_SECMEM, 0);
229   gcry_control (GCRYCTL_INITIALIZATION_FINISHED, 0);
230   if (debug)
231     gcry_control (GCRYCTL_SET_DEBUG_FLAGS, 1u, 0);
232   gcry_control (GCRYCTL_ENABLE_QUICK_RANDOM, 0);
233
234   one_bit_only (0);
235   one_bit_only (1);
236   for (i=0; i < 5; i++)
237     test_rshift (i); /* Run several times due to random initializations. */
238   
239   show ("All tests completed. Errors: %d\n", error_count);
240   return error_count ? 1 : 0;
241 }