legacy-libs/grpc/deps/grpc/third_party/boringssl/crypto/fipsmodule/bn/add.c

   1 /* Copyright (C) 1995-1998 Eric Young (eay@cryptsoft.com)
   2  * All rights reserved.
   3  *
   4  * This package is an SSL implementation written
   5  * by Eric Young (eay@cryptsoft.com).
   6  * The implementation was written so as to conform with Netscapes SSL.
   7  *
   8  * This library is free for commercial and non-commercial use as long as
   9  * the following conditions are aheared to.  The following conditions
  10  * apply to all code found in this distribution, be it the RC4, RSA,
  11  * lhash, DES, etc., code; not just the SSL code.  The SSL documentation
  12  * included with this distribution is covered by the same copyright terms
  13  * except that the holder is Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  14  *
  15  * Copyright remains Eric Young's, and as such any Copyright notices in
  16  * the code are not to be removed.
  17  * If this package is used in a product, Eric Young should be given attribution
  18  * as the author of the parts of the library used.
  19  * This can be in the form of a textual message at program startup or
  20  * in documentation (online or textual) provided with the package.
  21  *
  22  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  23  * modification, are permitted provided that the following conditions
  24  * are met:
  25  * 1. Redistributions of source code must retain the copyright
  26  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  27  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  28  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  29  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  30  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  31  *    must display the following acknowledgement:
  32  *    "This product includes cryptographic software written by
  33  *     Eric Young (eay@cryptsoft.com)"
  34  *    The word 'cryptographic' can be left out if the rouines from the library
  35  *    being used are not cryptographic related :-).
  36  * 4. If you include any Windows specific code (or a derivative thereof) from
  37  *    the apps directory (application code) you must include an acknowledgement:
  38  *    "This product includes software written by Tim Hudson (tjh@cryptsoft.com)"
  39  *
  40  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY ERIC YOUNG ``AS IS'' AND
  41  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  42  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  43  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  44  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  45  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  46  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  48  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  49  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  50  * SUCH DAMAGE.
  51  *
  52  * The licence and distribution terms for any publically available version or
  53  * derivative of this code cannot be changed.  i.e. this code cannot simply be
  54  * copied and put under another distribution licence
  55  * [including the GNU Public Licence.] */
  56
  57 #include <openssl/bn.h>
  58
  59 #include <string.h>
  60
  61 #include <openssl/err.h>
  62 #include <openssl/mem.h>
  63
  64 #include "internal.h"
  65
  66
  67 int BN_add(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b) {
  68   const BIGNUM *tmp;
  69   int a_neg = a->neg, ret;
  70
  71   //  a +  b    a+b
  72   //  a + -b    a-b
  73   // -a +  b    b-a
  74   // -a + -b    -(a+b)
  75   if (a_neg ^ b->neg) {
  76     // only one is negative
  77     if (a_neg) {
  78       tmp = a;
  79       a = b;
  80       b = tmp;
  81     }
  82
  83     // we are now a - b
  84     if (BN_ucmp(a, b) < 0) {
  85       if (!BN_usub(r, b, a)) {
  86         return 0;
  87       }
  88       r->neg = 1;
  89     } else {
  90       if (!BN_usub(r, a, b)) {
  91         return 0;
  92       }
  93       r->neg = 0;
  94     }
  95     return 1;
  96   }
  97
  98   ret = BN_uadd(r, a, b);
  99   r->neg = a_neg;
 100   return ret;
 101 }
 102
 103 int bn_uadd_consttime(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b) {
 104   // Widths are public, so we normalize to make |a| the larger one.
 105   if (a->width < b->width) {
 106     const BIGNUM *tmp = a;
 107     a = b;
 108     b = tmp;
 109   }
 110
 111   int max = a->width;
 112   int min = b->width;
 113   if (!bn_wexpand(r, max + 1)) {
 114     return 0;
 115   }
 116   r->width = max + 1;
 117
 118   BN_ULONG carry = bn_add_words(r->d, a->d, b->d, min);
 119   for (int i = min; i < max; i++) {
 120     // |r| and |a| may alias, so use a temporary.
 121     BN_ULONG tmp = carry + a->d[i];
 122     carry = tmp < a->d[i];
 123     r->d[i] = tmp;
 124   }
 125
 126   r->d[max] = carry;
 127   return 1;
 128 }
 129
 130 int BN_uadd(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b) {
 131   if (!bn_uadd_consttime(r, a, b)) {
 132     return 0;
 133   }
 134   bn_set_minimal_width(r);
 135   return 1;
 136 }
 137
 138 int BN_add_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w) {
 139   BN_ULONG l;
 140   int i;
 141
 142   // degenerate case: w is zero
 143   if (!w) {
 144     return 1;
 145   }
 146
 147   // degenerate case: a is zero
 148   if (BN_is_zero(a)) {
 149     return BN_set_word(a, w);
 150   }
 151
 152   // handle 'a' when negative
 153   if (a->neg) {
 154     a->neg = 0;
 155     i = BN_sub_word(a, w);
 156     if (!BN_is_zero(a)) {
 157       a->neg = !(a->neg);
 158     }
 159     return i;
 160   }
 161
 162   for (i = 0; w != 0 && i < a->width; i++) {
 163     a->d[i] = l = a->d[i] + w;
 164     w = (w > l) ? 1 : 0;
 165   }
 166
 167   if (w && i == a->width) {
 168     if (!bn_wexpand(a, a->width + 1)) {
 169       return 0;
 170     }
 171     a->width++;
 172     a->d[i] = w;
 173   }
 174
 175   return 1;
 176 }
 177
 178 int BN_sub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b) {
 179   int add = 0, neg = 0;
 180   const BIGNUM *tmp;
 181
 182   //  a -  b    a-b
 183   //  a - -b    a+b
 184   // -a -  b    -(a+b)
 185   // -a - -b    b-a
 186   if (a->neg) {
 187     if (b->neg) {
 188       tmp = a;
 189       a = b;
 190       b = tmp;
 191     } else {
 192       add = 1;
 193       neg = 1;
 194     }
 195   } else {
 196     if (b->neg) {
 197       add = 1;
 198       neg = 0;
 199     }
 200   }
 201
 202   if (add) {
 203     if (!BN_uadd(r, a, b)) {
 204       return 0;
 205     }
 206
 207     r->neg = neg;
 208     return 1;
 209   }
 210
 211   if (BN_ucmp(a, b) < 0) {
 212     if (!BN_usub(r, b, a)) {
 213       return 0;
 214     }
 215     r->neg = 1;
 216   } else {
 217     if (!BN_usub(r, a, b)) {
 218       return 0;
 219     }
 220     r->neg = 0;
 221   }
 222
 223   return 1;
 224 }
 225
 226 int bn_usub_consttime(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b) {
 227   // |b| may have more words than |a| given non-minimal inputs, but all words
 228   // beyond |a->width| must then be zero.
 229   int b_width = b->width;
 230   if (b_width > a->width) {
 231     if (!bn_fits_in_words(b, a->width)) {
 232       OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_ARG2_LT_ARG3);
 233       return 0;
 234     }
 235     b_width = a->width;
 236   }
 237
 238   if (!bn_wexpand(r, a->width)) {
 239     return 0;
 240   }
 241
 242   BN_ULONG borrow = bn_sub_words(r->d, a->d, b->d, b_width);
 243   for (int i = b_width; i < a->width; i++) {
 244     // |r| and |a| may alias, so use a temporary.
 245     BN_ULONG tmp = a->d[i];
 246     r->d[i] = a->d[i] - borrow;
 247     borrow = tmp < r->d[i];
 248   }
 249
 250   if (borrow) {
 251     OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_ARG2_LT_ARG3);
 252     return 0;
 253   }
 254
 255   r->width = a->width;
 256   r->neg = 0;
 257   return 1;
 258 }
 259
 260 int BN_usub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b) {
 261   if (!bn_usub_consttime(r, a, b)) {
 262     return 0;
 263   }
 264   bn_set_minimal_width(r);
 265   return 1;
 266 }
 267
 268 int BN_sub_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w) {
 269   int i;
 270
 271   // degenerate case: w is zero
 272   if (!w) {
 273     return 1;
 274   }
 275
 276   // degenerate case: a is zero
 277   if (BN_is_zero(a)) {
 278     i = BN_set_word(a, w);
 279     if (i != 0) {
 280       BN_set_negative(a, 1);
 281     }
 282     return i;
 283   }
 284
 285   // handle 'a' when negative
 286   if (a->neg) {
 287     a->neg = 0;
 288     i = BN_add_word(a, w);
 289     a->neg = 1;
 290     return i;
 291   }
 292
 293   if ((bn_minimal_width(a) == 1) && (a->d[0] < w)) {
 294     a->d[0] = w - a->d[0];
 295     a->neg = 1;
 296     return 1;
 297   }
 298
 299   i = 0;
 300   for (;;) {
 301     if (a->d[i] >= w) {
 302       a->d[i] -= w;
 303       break;
 304     } else {
 305       a->d[i] -= w;
 306       i++;
 307       w = 1;
 308     }
 309   }
 310
 311   if ((a->d[i] == 0) && (i == (a->width - 1))) {
 312     a->width--;
 313   }
 314
 315   return 1;
 316 }