Improve.
[libgcrypt.git] / cipher / primegen.c
index addc51f..34361e3 100644 (file)
@@ -1,21 +1,26 @@
 /* primegen.c - prime number generator
- *     Copyright (C) 1998 Free Software Foundation, Inc.
+ * Copyright (C) 1998, 2000, 2001, 2002, 2003 Free Software Foundation, Inc.
  *
- * This file is part of GNUPG.
+ * This file is part of Libgcrypt.
  *
- * GNUPG is free software; you can redistribute it and/or modify
- * it under the terms of the GNU General Public License as published by
- * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
- * (at your option) any later version.
+ * Libgcrypt is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Lesser general Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2.1 of
+ * the License, or (at your option) any later version.
  *
- * GNUPG is distributed in the hope that it will be useful,
+ * Libgcrypt is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
+ * GNU Lesser General Public License for more details.
  *
- * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * along with this program; if not, write to the Free Software
+ * You should have received a copy of the GNU Lesser General Public
+ * License along with this program; if not, write to the Free Software
  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
+ *
+ * ***********************************************************************
+ * The algorithm used to generate practically save primes is due to
+ * Lim and Lee as described in the CRYPTO '97 proceedings (ISBN3540633847)
+ * page 260.
  */
 
 #include <config.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <string.h>
 #include <assert.h>
-#include "util.h"
+#include "g10lib.h"
 #include "mpi.h"
 #include "cipher.h"
 
-static int no_of_small_prime_numbers;
-static MPI gen_prime( unsigned nbits, int mode, int randomlevel );
-static int check_prime( MPI prime );
-static int is_prime( MPI n, int steps, int *count );
+static gcry_mpi_t gen_prime (unsigned int nbits, int secret, int randomlevel, 
+                      int (*extra_check)(void *, gcry_mpi_t), void *extra_check_arg);
+static int check_prime( gcry_mpi_t prime, gcry_mpi_t val_2 );
+static int is_prime( gcry_mpi_t n, int steps, int *count );
 static void m_out_of_n( char *array, int m, int n );
 
+static void (*progress_cb) (void *,const char*,int,int, int );
+static void *progress_cb_data;
+
+/* Note: 2 is not included because it can be tested more easily by
+   looking at bit 0. The last entry in this list is marked by a zero */
+static ushort small_prime_numbers[] = {
+    3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43,
+    47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101,
+    103, 107, 109, 113, 127, 131, 137, 139, 149, 151,
+    157, 163, 167, 173, 179, 181, 191, 193, 197, 199,
+    211, 223, 227, 229, 233, 239, 241, 251, 257, 263,
+    269, 271, 277, 281, 283, 293, 307, 311, 313, 317,
+    331, 337, 347, 349, 353, 359, 367, 373, 379, 383,
+    389, 397, 401, 409, 419, 421, 431, 433, 439, 443,
+    449, 457, 461, 463, 467, 479, 487, 491, 499, 503,
+    509, 521, 523, 541, 547, 557, 563, 569, 571, 577,
+    587, 593, 599, 601, 607, 613, 617, 619, 631, 641,
+    643, 647, 653, 659, 661, 673, 677, 683, 691, 701,
+    709, 719, 727, 733, 739, 743, 751, 757, 761, 769,
+    773, 787, 797, 809, 811, 821, 823, 827, 829, 839,
+    853, 857, 859, 863, 877, 881, 883, 887, 907, 911,
+    919, 929, 937, 941, 947, 953, 967, 971, 977, 983,
+    991, 997, 1009, 1013, 1019, 1021, 1031, 1033,
+    1039, 1049, 1051, 1061, 1063, 1069, 1087, 1091,
+    1093, 1097, 1103, 1109, 1117, 1123, 1129, 1151,
+    1153, 1163, 1171, 1181, 1187, 1193, 1201, 1213,
+    1217, 1223, 1229, 1231, 1237, 1249, 1259, 1277,
+    1279, 1283, 1289, 1291, 1297, 1301, 1303, 1307,
+    1319, 1321, 1327, 1361, 1367, 1373, 1381, 1399,
+    1409, 1423, 1427, 1429, 1433, 1439, 1447, 1451,
+    1453, 1459, 1471, 1481, 1483, 1487, 1489, 1493,
+    1499, 1511, 1523, 1531, 1543, 1549, 1553, 1559,
+    1567, 1571, 1579, 1583, 1597, 1601, 1607, 1609,
+    1613, 1619, 1621, 1627, 1637, 1657, 1663, 1667,
+    1669, 1693, 1697, 1699, 1709, 1721, 1723, 1733,
+    1741, 1747, 1753, 1759, 1777, 1783, 1787, 1789,
+    1801, 1811, 1823, 1831, 1847, 1861, 1867, 1871,
+    1873, 1877, 1879, 1889, 1901, 1907, 1913, 1931,
+    1933, 1949, 1951, 1973, 1979, 1987, 1993, 1997,
+    1999, 2003, 2011, 2017, 2027, 2029, 2039, 2053,
+    2063, 2069, 2081, 2083, 2087, 2089, 2099, 2111,
+    2113, 2129, 2131, 2137, 2141, 2143, 2153, 2161,
+    2179, 2203, 2207, 2213, 2221, 2237, 2239, 2243,
+    2251, 2267, 2269, 2273, 2281, 2287, 2293, 2297,
+    2309, 2311, 2333, 2339, 2341, 2347, 2351, 2357,
+    2371, 2377, 2381, 2383, 2389, 2393, 2399, 2411,
+    2417, 2423, 2437, 2441, 2447, 2459, 2467, 2473,
+    2477, 2503, 2521, 2531, 2539, 2543, 2549, 2551,
+    2557, 2579, 2591, 2593, 2609, 2617, 2621, 2633,
+    2647, 2657, 2659, 2663, 2671, 2677, 2683, 2687,
+    2689, 2693, 2699, 2707, 2711, 2713, 2719, 2729,
+    2731, 2741, 2749, 2753, 2767, 2777, 2789, 2791,
+    2797, 2801, 2803, 2819, 2833, 2837, 2843, 2851,
+    2857, 2861, 2879, 2887, 2897, 2903, 2909, 2917,
+    2927, 2939, 2953, 2957, 2963, 2969, 2971, 2999,
+    3001, 3011, 3019, 3023, 3037, 3041, 3049, 3061,
+    3067, 3079, 3083, 3089, 3109, 3119, 3121, 3137,
+    3163, 3167, 3169, 3181, 3187, 3191, 3203, 3209,
+    3217, 3221, 3229, 3251, 3253, 3257, 3259, 3271,
+    3299, 3301, 3307, 3313, 3319, 3323, 3329, 3331,
+    3343, 3347, 3359, 3361, 3371, 3373, 3389, 3391,
+    3407, 3413, 3433, 3449, 3457, 3461, 3463, 3467,
+    3469, 3491, 3499, 3511, 3517, 3527, 3529, 3533,
+    3539, 3541, 3547, 3557, 3559, 3571, 3581, 3583,
+    3593, 3607, 3613, 3617, 3623, 3631, 3637, 3643,
+    3659, 3671, 3673, 3677, 3691, 3697, 3701, 3709,
+    3719, 3727, 3733, 3739, 3761, 3767, 3769, 3779,
+    3793, 3797, 3803, 3821, 3823, 3833, 3847, 3851,
+    3853, 3863, 3877, 3881, 3889, 3907, 3911, 3917,
+    3919, 3923, 3929, 3931, 3943, 3947, 3967, 3989,
+    4001, 4003, 4007, 4013, 4019, 4021, 4027, 4049,
+    4051, 4057, 4073, 4079, 4091, 4093, 4099, 4111,
+    4127, 4129, 4133, 4139, 4153, 4157, 4159, 4177,
+    4201, 4211, 4217, 4219, 4229, 4231, 4241, 4243,
+    4253, 4259, 4261, 4271, 4273, 4283, 4289, 4297,
+    4327, 4337, 4339, 4349, 4357, 4363, 4373, 4391,
+    4397, 4409, 4421, 4423, 4441, 4447, 4451, 4457,
+    4463, 4481, 4483, 4493, 4507, 4513, 4517, 4519,
+    4523, 4547, 4549, 4561, 4567, 4583, 4591, 4597,
+    4603, 4621, 4637, 4639, 4643, 4649, 4651, 4657,
+    4663, 4673, 4679, 4691, 4703, 4721, 4723, 4729,
+    4733, 4751, 4759, 4783, 4787, 4789, 4793, 4799,
+    4801, 4813, 4817, 4831, 4861, 4871, 4877, 4889,
+    4903, 4909, 4919, 4931, 4933, 4937, 4943, 4951,
+    4957, 4967, 4969, 4973, 4987, 4993, 4999,
+    0
+};
+static int no_of_small_prime_numbers = DIM (small_prime_numbers) - 1;
+
+void
+_gcry_register_primegen_progress ( void (*cb)(void *,const char*,int,int,int), void *cb_data )
+{
+    progress_cb = cb;
+    progress_cb_data = cb_data;
+}
+
+
+static void
+progress( int c )
+{
+  if ( progress_cb )
+    progress_cb ( progress_cb_data, "primegen", c, 0, 0 );
+}
+
 
 /****************
  * Generate a prime number (stored in secure memory)
  */
-MPI
-generate_secret_prime( unsigned  nbits )
+gcry_mpi_t
+_gcry_generate_secret_prime (unsigned int nbits,
+                             int (*extra_check)(void*, gcry_mpi_t),
+                             void *extra_check_arg)
 {
-    MPI prime;
+    gcry_mpi_t prime;
 
-    prime = gen_prime( nbits, 1, 2 );
-    fputc('\n', stderr);
+    prime = gen_prime( nbits, 1, 2, extra_check, extra_check_arg);
+    progress('\n');
     return prime;
 }
 
-MPI
-generate_public_prime( unsigned  nbits )
+gcry_mpi_t
+_gcry_generate_public_prime( unsigned int nbits,
+                             int (*extra_check)(void*, gcry_mpi_t),
+                             void *extra_check_arg)
 {
-    MPI prime;
+    gcry_mpi_t prime;
 
-    prime = gen_prime( nbits, 0, 2 );
-    fputc('\n', stderr);
+    prime = gen_prime( nbits, 0, 2, extra_check, extra_check_arg );
+    progress('\n');
     return prime;
 }
 
@@ -67,23 +180,24 @@ generate_public_prime( unsigned  nbits )
  * mode 0: Standard
  *     1: Make sure that at least one factor is of size qbits.
  */
-MPI
-generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
-                   MPI g, MPI **ret_factors )
+gcry_mpi_t
+_gcry_generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
+                   gcry_mpi_t g, gcry_mpi_t **ret_factors )
 {
     int n;  /* number of factors */
     int m;  /* number of primes in pool */
     unsigned fbits; /* length of prime factors */
-    MPI *factors; /* current factors */
-    MPI *pool; /* pool of primes */
-    MPI q;     /* first prime factor (variable)*/
-    MPI prime; /* prime test value */
-    MPI q_factor; /* used for mode 1 */
+    gcry_mpi_t *factors; /* current factors */
+    gcry_mpi_t *pool;  /* pool of primes */
+    gcry_mpi_t q;      /* first prime factor (variable)*/
+    gcry_mpi_t prime;  /* prime test value */
+    gcry_mpi_t q_factor; /* used for mode 1 */
     byte *perms = NULL;
     int i, j;
     int count1, count2;
     unsigned nprime;
     unsigned req_qbits = qbits; /* the requested q bits size */
+    gcry_mpi_t val_2  = mpi_alloc_set_ui( 2 );
 
     /* find number of needed prime factors */
     for(n=1; (pbits - qbits - 1) / n  >= qbits; n++ )
@@ -103,12 +217,12 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
     if( DBG_CIPHER )
        log_debug("gen prime: pbits=%u qbits=%u fbits=%u/%u n=%d\n",
                    pbits, req_qbits, qbits, fbits, n  );
-    prime = mpi_alloc( (pbits + BITS_PER_MPI_LIMB - 1) /  BITS_PER_MPI_LIMB );
-    q = gen_prime( qbits, 0, 1 );
-    q_factor = mode==1? gen_prime( req_qbits, 0, 1 ) : NULL;
+    prime = gcry_mpi_new ( pbits  );
+    q = gen_prime( qbits, 0, 0, NULL, NULL );
+    q_factor = mode==1? gen_prime( req_qbits, 0, 0, NULL, NULL ) : NULL;
 
     /* allocate an array to hold the factors + 2 for later usage */
-    factors = m_alloc_clear( (n+2) * sizeof *factors );
+    factors = gcry_xcalloc( n+2, sizeof *factors );
 
     /* make a pool of 3n+5 primes (this is an arbitrary value) */
     m = n*3+5;
@@ -116,7 +230,7 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
        m += 5; /* need some more for DSA */
     if( m < 25 )
        m = 25;
-    pool = m_alloc_clear( m * sizeof *pool );
+    pool = gcry_xcalloc( m , sizeof *pool );
 
     /* permutate over the pool of primes */
     count1=count2=0;
@@ -129,10 +243,10 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
                pool[i] = NULL;
            }
            /* init m_out_of_n() */
-           perms = m_alloc_clear( m );
+           perms = gcry_xcalloc( 1, m );
            for(i=0; i < n; i++ ) {
                perms[i] = 1;
-               pool[i] = gen_prime( fbits, 0, 1 );
+               pool[i] = gen_prime( fbits, 0, 1, NULL, NULL );
                factors[i] = pool[i];
            }
        }
@@ -141,12 +255,12 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
            for(i=j=0; i < m && j < n ; i++ )
                if( perms[i] ) {
                    if( !pool[i] )
-                       pool[i] = gen_prime( fbits, 0, 1 );
+                       pool[i] = gen_prime( fbits, 0, 1, NULL, NULL );
                    factors[j++] = pool[i];
                }
            if( i == n ) {
-               m_free(perms); perms = NULL;
-               fputc('!', stderr);
+               gcry_free(perms); perms = NULL;
+               progress('!');
                goto next_try;  /* allocate new primes */
            }
        }
@@ -163,8 +277,9 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
            if( ++count1 > 20 ) {
                count1 = 0;
                qbits++;
-               fputc('>', stderr);
-               q = gen_prime( qbits, 0, 1 );
+               progress('>');
+                mpi_free (q);
+               q = gen_prime( qbits, 0, 0, NULL, NULL );
                goto next_try;
            }
        }
@@ -174,17 +289,18 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
            if( ++count2 > 20 ) {
                count2 = 0;
                qbits--;
-               fputc('<', stderr);
-               q = gen_prime( qbits, 0, 1 );
+               progress('<');
+                mpi_free (q);
+               q = gen_prime( qbits, 0, 0, NULL, NULL );
                goto next_try;
            }
        }
        else
            count2 = 0;
-    } while( !(nprime == pbits && check_prime( prime )) );
+    } while( !(nprime == pbits && check_prime( prime, val_2 )) );
 
     if( DBG_CIPHER ) {
-       putc('\n', stderr);
+       progress('\n');
        log_mpidump( "prime    : ", prime );
        log_mpidump( "factor  q: ", q );
        if( mode == 1 )
@@ -193,16 +309,16 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
            log_mpidump( "factor pi: ", factors[i] );
        log_debug("bit sizes: prime=%u, q=%u", mpi_get_nbits(prime), mpi_get_nbits(q) );
        if( mode == 1 )
-           fprintf(stderr, ", q0=%u", mpi_get_nbits(q_factor) );
+           log_debug (", q0=%u", mpi_get_nbits(q_factor) );
        for(i=0; i < n; i++ )
-           fprintf(stderr, ", p%d=%u", i, mpi_get_nbits(factors[i]) );
-       putc('\n', stderr);
+           log_debug (", p%d=%u", i, mpi_get_nbits(factors[i]) );
+       progress('\n');
     }
 
     if( ret_factors ) { /* caller wants the factors */
-       *ret_factors = m_alloc_clear( (n+2) * sizeof **ret_factors);
+       *ret_factors = gcry_xcalloc( n+2 , sizeof **ret_factors);
+        i = 0;
        if( mode == 1 ) {
-           i = 0;
            (*ret_factors)[i++] = mpi_copy( q_factor );
            for(; i <= n; i++ )
                (*ret_factors)[i] = mpi_copy( factors[i] );
@@ -214,9 +330,9 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
     }
 
     if( g ) { /* create a generator (start with 3)*/
-       MPI tmp   = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs(prime) );
-       MPI b     = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs(prime) );
-       MPI pmin1 = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs(prime) );
+       gcry_mpi_t tmp   = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs(prime) );
+       gcry_mpi_t b      = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs(prime) );
+       gcry_mpi_t pmin1 = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs(prime) );
 
        if( mode == 1 )
            BUG(); /* not yet implemented */
@@ -228,20 +344,23 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
            mpi_add_ui(g, g, 1);
            if( DBG_CIPHER ) {
                log_debug("checking g: ");
-               mpi_print( stderr, g, 1 );
+               /*mpi_print( stderr, g, 1 );*/
+#if __GNUC__ >= 2
+#warning we need an internal mpi_print for debugging
+#endif
            }
            else
-               fputc('^', stderr);
+               progress('^');
            for(i=0; i < n+2; i++ ) {
                /*fputc('~', stderr);*/
                mpi_fdiv_q(tmp, pmin1, factors[i] );
                /* (no mpi_pow(), but it is okay to use this with mod prime) */
-               mpi_powm(b, g, tmp, prime );
+               gcry_mpi_powm(b, g, tmp, prime );
                if( !mpi_cmp_ui(b, 1) )
                    break;
            }
            if( DBG_CIPHER )
-               fputc('\n', stderr);
+               progress('\n');
        } while( i < n+2 );
        mpi_free(factors[n+1]);
        mpi_free(tmp);
@@ -249,115 +368,118 @@ generate_elg_prime( int mode, unsigned pbits, unsigned qbits,
        mpi_free(pmin1);
     }
     if( !DBG_CIPHER )
-       putc('\n', stderr);
+       progress('\n');
 
-    m_free( factors ); /* (factors are shallow copies) */
+    gcry_free( factors );  /* (factors are shallow copies) */
     for(i=0; i < m; i++ )
        mpi_free( pool[i] );
-    m_free( pool );
-    m_free(perms);
+    gcry_free( pool );
+    gcry_free(perms);
+    mpi_free(val_2);
+    mpi_free (q);
     return prime;
 }
 
 
 
-static MPI
-gen_prime( unsigned  nbits, int secret, int randomlevel )
+static gcry_mpi_t
+gen_prime (unsigned int nbits, int secret, int randomlevel, 
+           int (*extra_check)(void *, gcry_mpi_t), void *extra_check_arg)
 {
-    unsigned  nlimbs;
-    MPI prime, val_2, val_3, result;
-    int i;
-    unsigned x, step;
-    unsigned count1, count2;
-    int *mods;
-
-    if( 0 && DBG_CIPHER )
-       log_debug("generate a prime of %u bits ", nbits );
-
-    if( !no_of_small_prime_numbers ) {
-       for(i=0; small_prime_numbers[i]; i++ )
-           no_of_small_prime_numbers++;
-    }
-    mods = m_alloc( no_of_small_prime_numbers * sizeof *mods );
-    /* make nbits fit into MPI implementation */
-    nlimbs = (nbits + BITS_PER_MPI_LIMB - 1) / BITS_PER_MPI_LIMB;
-    val_2  = mpi_alloc( nlimbs );
-    mpi_set_ui(val_2, 2);
-    val_3  = mpi_alloc( nlimbs );
-    mpi_set_ui(val_3, 3);
-    result = mpi_alloc( nlimbs );
-    prime  = secret? mpi_alloc_secure( nlimbs ): mpi_alloc( nlimbs );
-    count1 = count2 = 0;
-    /* enter (endless) loop */
-    for(;;) {
-       int dotcount=0;
-
-       /* generate a random number */
-       /*mpi_set_bytes( prime, nbits, get_random_byte, randomlevel );*/
-       {   char *p = get_random_bits( nbits, randomlevel, secret );
-           mpi_set_buffer( prime, p, (nbits+7)/8, 0 );
-           m_free(p);
-       }
-
-       /* set high order bit to 1, set low order bit to 1 */
-       mpi_set_highbit( prime, nbits-1 );
-       mpi_set_bit( prime, 0 );
-
-       /* calculate all remainders */
-       for(i=0; (x = small_prime_numbers[i]); i++ )
-           mods[i] = mpi_fdiv_r_ui(NULL, prime, x);
-
-       for(step=0; step < 20000; step += 2 ) {
-           /* check against all the small primes we have in mods */
-           count1++;
-           for(i=0; (x = small_prime_numbers[i]); i++ ) {
-               while( mods[i] + step >= x )
-                   mods[i] -= x;
-               if( !(mods[i] + step) )
-                   break;
+  gcry_mpi_t prime, ptest, pminus1, val_2, val_3, result;
+  int i;
+  unsigned x, step;
+  unsigned count1, count2;
+  int *mods;
+  
+  if( 0 && DBG_CIPHER )
+    log_debug("generate a prime of %u bits ", nbits );
+
+  mods = gcry_xmalloc( no_of_small_prime_numbers * sizeof *mods );
+  /* make nbits fit into gcry_mpi_t implementation */
+  val_2  = mpi_alloc_set_ui( 2 );
+  val_3 = mpi_alloc_set_ui( 3);
+  prime  = secret? gcry_mpi_snew ( nbits ): gcry_mpi_new ( nbits );
+  result = mpi_alloc_like( prime );
+  pminus1= mpi_alloc_like( prime );
+  ptest  = mpi_alloc_like( prime );
+  count1 = count2 = 0;
+  for (;;)
+    {  /* try forvever */
+      int dotcount=0;
+      
+      /* generate a random number */
+      gcry_mpi_randomize( prime, nbits, randomlevel );
+      
+      /* Set high order bit to 1, set low order bit to 0.  If we are
+         generating a secret prime we are most probably doing that
+         for RSA, to make sure that the modulus does have the
+         requested keysize we set the 2 high order bits */
+      mpi_set_highbit (prime, nbits-1);
+      if (secret)
+        mpi_set_bit (prime, nbits-2);
+      mpi_set_bit(prime, 0);
+      
+      /* calculate all remainders */
+      for (i=0; (x = small_prime_numbers[i]); i++ )
+        mods[i] = mpi_fdiv_r_ui(NULL, prime, x);
+      
+      /* now try some primes starting with prime */
+      for(step=0; step < 20000; step += 2 ) 
+        {
+          /* check against all the small primes we have in mods */
+          count1++;
+          for (i=0; (x = small_prime_numbers[i]); i++ ) 
+            {
+              while ( mods[i] + step >= x )
+                mods[i] -= x;
+              if ( !(mods[i] + step) )
+                break;
            }
-           if( x )
-               continue;   /* found a multiple of a already known prime */
-
-           mpi_add_ui( prime, prime, step );
-
-          #if 0
-           /* do a Fermat test */
-           count2++;
-           mpi_powm( result, val_2, prime, prime );
-           if( mpi_cmp_ui(result, 2) )
-               continue;  /* stepping (fermat test failed) */
-           fputc('+', stderr);
-          #endif
-
-           /* perform stronger tests */
-           if( is_prime(prime, 5, &count2 ) ) {
-               if( !mpi_test_bit( prime, nbits-1 ) ) {
-                   if( 0 && DBG_CIPHER ) {
-                       fputc('\n', stderr);
+          if ( x )
+            continue;   /* found a multiple of an already known prime */
+
+          mpi_add_ui( ptest, prime, step );
+
+          /* do a faster Fermat test */
+          count2++;
+          mpi_sub_ui( pminus1, ptest, 1);
+          gcry_mpi_powm( result, val_2, pminus1, ptest );
+          if ( !mpi_cmp_ui( result, 1 ) )
+            { /* not composite, perform stronger tests */
+               if (is_prime(ptest, 5, &count2 ))
+                  {
+                   if (!mpi_test_bit( ptest, nbits-1-secret ))
+                      {
+                       progress('\n');
                        log_debug("overflow in prime generation\n");
-                       break; /* step loop, cont with a new prime */
-                   }
-               }
-
-               if( 0 && DBG_CIPHER ) {
-                   log_debug("performed %u simple and %u stronger tests\n",
-                                       count1, count2 );
-                   log_mpidump("found prime: ", prime );
-               }
-
-               mpi_free(val_2);
-               mpi_free(val_3);
-               mpi_free(result);
-               m_free(mods);
-               return prime;
+                       break; /* stop loop, continue with a new prime */
+                      }
+
+                    if (extra_check && extra_check (ptest, extra_check_arg))
+                      { /* The extra check told us that this prime is
+                           not of the caller's taste. */
+                        progress ('/');
+                      }
+                    else
+                      { /* got it */
+                        mpi_free(val_2);
+                        mpi_free(val_3);
+                        mpi_free(result);
+                        mpi_free(pminus1);
+                        mpi_free(prime);
+                        gcry_free(mods);
+                        return ptest; 
+                      }
+                  }
            }
-           if( ++dotcount == 10 ) {
-               fputc('.', stderr);
-               dotcount = 0;
+          if (++dotcount == 10 )
+            {
+              progress('.');
+              dotcount = 0;
            }
        }
-       fputc(':', stderr); /* restart with a new random value */
+      progress(':'); /* restart with a new random value */
     }
 }
 
@@ -365,7 +487,7 @@ gen_prime( unsigned  nbits, int secret, int randomlevel )
  * Returns: true if this may be a prime
  */
 static int
-check_prime( MPI prime )
+check_prime( gcry_mpi_t prime, gcry_mpi_t val_2 )
 {
     int i;
     unsigned x;
@@ -377,24 +499,25 @@ check_prime( MPI prime )
            return 0;
     }
 
-  #if 0
-    result = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs(prime) );
-    val_2  = mpi_alloc_set_ui( 2 );
-    mpi_powm( result, val_2, prime, prime );
-    if( mpi_cmp_ui(result, 2) ) {
-       mpi_free(result);
-       mpi_free(val_2);
-       return 0;
+    /* a quick fermat test */
+    {
+       gcry_mpi_t result = mpi_alloc_like( prime );
+       gcry_mpi_t pminus1 = mpi_alloc_like( prime );
+       mpi_sub_ui( pminus1, prime, 1);
+       gcry_mpi_powm( result, val_2, pminus1, prime );
+       mpi_free( pminus1 );
+       if( mpi_cmp_ui( result, 1 ) ) { /* if composite */
+           mpi_free( result );
+           progress('.');
+           return 0;
+       }
+       mpi_free( result );
     }
-    mpi_free(result);
-    mpi_free(val_2);
-    fputc('+', stderr);
-  #endif
 
     /* perform stronger tests */
     if( is_prime(prime, 5, &count ) )
        return 1; /* is probably a prime */
-    fputc('.', stderr);
+    progress('.');
     return 0;
 }
 
@@ -403,14 +526,14 @@ check_prime( MPI prime )
  * Return true if n is probably a prime
  */
 static int
-is_prime( MPI n, int steps, int *count )
+is_prime( gcry_mpi_t n, int steps, int *count )
 {
-    MPI x = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs( n ) );
-    MPI y = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs( n ) );
-    MPI z = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs( n ) );
-    MPI nminus1 = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs( n ) );
-    MPI a2 = mpi_alloc_set_ui( 2 );
-    MPI q;
+    gcry_mpi_t x = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs( n ) );
+    gcry_mpi_t y = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs( n ) );
+    gcry_mpi_t z = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs( n ) );
+    gcry_mpi_t nminus1 = mpi_alloc( mpi_get_nlimbs( n ) );
+    gcry_mpi_t a2 = mpi_alloc_set_ui( 2 );
+    gcry_mpi_t q;
     unsigned i, j, k;
     int rc = 0;
     unsigned nbits = mpi_get_nbits( n );
@@ -428,11 +551,8 @@ is_prime( MPI n, int steps, int *count )
            mpi_set_ui( x, 2 );
        }
        else {
-           /*mpi_set_bytes( x, nbits-1, get_random_byte, 0 );*/
-           {   char *p = get_random_bits( nbits, 0, 0 );
-               mpi_set_buffer( x, p, (nbits+7)/8, 0 );
-               m_free(p);
-           }
+           gcry_mpi_randomize( x, nbits, GCRY_WEAK_RANDOM );
+
            /* make sure that the number is smaller than the prime
             * and keep the randomness of the high bit */
            if( mpi_test_bit( x, nbits-2 ) ) {
@@ -444,17 +564,17 @@ is_prime( MPI n, int steps, int *count )
            }
            assert( mpi_cmp( x, nminus1 ) < 0 && mpi_cmp_ui( x, 1 ) > 0 );
        }
-       mpi_powm( y, x, q, n);
+       gcry_mpi_powm( y, x, q, n);
        if( mpi_cmp_ui(y, 1) && mpi_cmp( y, nminus1 ) ) {
            for( j=1; j < k && mpi_cmp( y, nminus1 ); j++ ) {
-               mpi_powm(y, y, a2, n);
+               gcry_mpi_powm(y, y, a2, n);
                if( !mpi_cmp_ui( y, 1 ) )
                    goto leave; /* not a prime */
            }
            if( mpi_cmp( y, nminus1 ) )
                goto leave; /* not a prime */
        }
-       fputc('+', stderr);
+       progress('+');
     }
     rc = 1; /* may be a prime */