2003-04-17 Moritz Schulte <moritz@g10code.com>
[libgcrypt.git] / mpi / mpi-mul.c
1 /* mpi-mul.c  -  MPI functions
2  * Copyright (C) 1994, 1996, 1998, 2001, 2002 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., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
19  *
20  * Note: This code is heavily based on the GNU MP Library.
21  *       Actually it's the same code with only minor changes in the
22  *       way the data is stored; this is to support the abstraction
23  *       of an optional secure memory allocation which may be used
24  *       to avoid revealing of sensitive data due to paging etc.
25  */
26
27 #include <config.h>
28 #include <stdio.h>
29 #include <stdlib.h>
30 #include "mpi-internal.h"
31
32
33 void
34 gcry_mpi_mul_ui( MPI prod, MPI mult, unsigned long small_mult )
35 {
36     mpi_size_t size, prod_size;
37     mpi_ptr_t  prod_ptr;
38     mpi_limb_t cy;
39     int sign;
40
41     size = mult->nlimbs;
42     sign = mult->sign;
43
44     if( !size || !small_mult ) {
45         prod->nlimbs = 0;
46         prod->sign = 0;
47         return;
48     }
49
50     prod_size = size + 1;
51     if( prod->alloced < prod_size )
52         mpi_resize( prod, prod_size );
53     prod_ptr = prod->d;
54
55     cy = _gcry_mpih_mul_1( prod_ptr, mult->d, size, (mpi_limb_t)small_mult );
56     if( cy )
57         prod_ptr[size++] = cy;
58     prod->nlimbs = size;
59     prod->sign = sign;
60 }
61
62
63 void
64 _gcry_mpi_mul_2exp( MPI w, MPI u, unsigned long cnt)
65 {
66     mpi_size_t usize, wsize, limb_cnt;
67     mpi_ptr_t wp;
68     mpi_limb_t wlimb;
69     int usign, wsign;
70
71     usize = u->nlimbs;
72     usign = u->sign;
73
74     if( !usize ) {
75         w->nlimbs = 0;
76         w->sign = 0;
77         return;
78     }
79
80     limb_cnt = cnt / BITS_PER_MPI_LIMB;
81     wsize = usize + limb_cnt + 1;
82     if( w->alloced < wsize )
83         mpi_resize(w, wsize );
84     wp = w->d;
85     wsize = usize + limb_cnt;
86     wsign = usign;
87
88     cnt %= BITS_PER_MPI_LIMB;
89     if( cnt ) {
90         wlimb = _gcry_mpih_lshift( wp + limb_cnt, u->d, usize, cnt );
91         if( wlimb ) {
92             wp[wsize] = wlimb;
93             wsize++;
94         }
95     }
96     else {
97         MPN_COPY_DECR( wp + limb_cnt, u->d, usize );
98     }
99
100     /* Zero all whole limbs at low end.  Do it here and not before calling
101      * mpn_lshift, not to lose for U == W.  */
102     MPN_ZERO( wp, limb_cnt );
103
104     w->nlimbs = wsize;
105     w->sign = wsign;
106 }
107
108
109 void
110 gcry_mpi_mul_2exp( MPI w, MPI u, unsigned long cnt)
111 {
112   _gcry_mpi_mul_2exp (w, u, cnt);
113 }
114
115
116 void
117 gcry_mpi_mul( MPI w, MPI u, MPI v)
118 {
119     mpi_size_t usize, vsize, wsize;
120     mpi_ptr_t up, vp, wp;
121     mpi_limb_t cy;
122     int usign, vsign, usecure, vsecure, sign_product;
123     int assign_wp=0;
124     mpi_ptr_t tmp_limb=NULL;
125
126
127     if( u->nlimbs < v->nlimbs ) { /* Swap U and V. */
128         usize = v->nlimbs;
129         usign = v->sign;
130         usecure = mpi_is_secure(v);
131         up    = v->d;
132         vsize = u->nlimbs;
133         vsign = u->sign;
134         vsecure = mpi_is_secure(u);
135         vp    = u->d;
136     }
137     else {
138         usize = u->nlimbs;
139         usign = u->sign;
140         usecure = mpi_is_secure(u);
141         up    = u->d;
142         vsize = v->nlimbs;
143         vsign = v->sign;
144         vsecure = mpi_is_secure(v);
145         vp    = v->d;
146     }
147     sign_product = usign ^ vsign;
148     wp = w->d;
149
150     /* Ensure W has space enough to store the result.  */
151     wsize = usize + vsize;
152     if ( !mpi_is_secure (w) && (mpi_is_secure (u) || mpi_is_secure (v)) ) {
153         /* w is not allocated in secure space but u or v is.  To make sure
154          * that no temporray results are stored in w, we temporary use 
155          * a newly allocated limb space for w */
156         wp = mpi_alloc_limb_space( wsize, 1 );
157         assign_wp = 2; /* mark it as 2 so that we can later copy it back to
158                         * mormal memory */
159     }
160     else if( w->alloced < wsize ) {
161         if( wp == up || wp == vp ) {
162             wp = mpi_alloc_limb_space( wsize, mpi_is_secure(w) );
163             assign_wp = 1;
164         }
165         else {
166             mpi_resize(w, wsize );
167             wp = w->d;
168         }
169     }
170     else { /* Make U and V not overlap with W.  */
171         if( wp == up ) {
172             /* W and U are identical.  Allocate temporary space for U.  */
173             up = tmp_limb = mpi_alloc_limb_space( usize, usecure  );
174             /* Is V identical too?  Keep it identical with U.  */
175             if( wp == vp )
176                 vp = up;
177             /* Copy to the temporary space.  */
178             MPN_COPY( up, wp, usize );
179         }
180         else if( wp == vp ) {
181             /* W and V are identical.  Allocate temporary space for V.  */
182             vp = tmp_limb = mpi_alloc_limb_space( vsize, vsecure );
183             /* Copy to the temporary space.  */
184             MPN_COPY( vp, wp, vsize );
185         }
186     }
187
188     if( !vsize )
189         wsize = 0;
190     else {
191         cy = _gcry_mpih_mul( wp, up, usize, vp, vsize );
192         wsize -= cy? 0:1;
193     }
194
195     if( assign_wp ) {
196         if (assign_wp == 2) {
197             /* copy the temp wp from secure memory back to normal memory */
198             mpi_ptr_t tmp_wp = mpi_alloc_limb_space (wsize, 0);
199             MPN_COPY (tmp_wp, wp, wsize);
200             mpi_free_limb_space (wp);
201             wp = tmp_wp;
202         }
203         _gcry_mpi_assign_limb_space( w, wp, wsize );
204     }
205     w->nlimbs = wsize;
206     w->sign = sign_product;
207     if( tmp_limb )
208         mpi_free_limb_space( tmp_limb );
209 }
210
211
212 void
213 gcry_mpi_mulm( MPI w, MPI u, MPI v, MPI m)
214 {
215     gcry_mpi_mul(w, u, v);
216     _gcry_mpi_fdiv_r( w, w, m );
217 }
218