Built motion from commit 6a09e18b.|2.6.11
[motion2.git] / legacy-libs / grpc-cloned / deps / grpc / third_party / boringssl / crypto / fipsmodule / bn / sqrt.c
diff --git a/legacy-libs/grpc-cloned/deps/grpc/third_party/boringssl/crypto/fipsmodule/bn/sqrt.c b/legacy-libs/grpc-cloned/deps/grpc/third_party/boringssl/crypto/fipsmodule/bn/sqrt.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..23417d1
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,502 @@
+/* Written by Lenka Fibikova <fibikova@exp-math.uni-essen.de>
+ * and Bodo Moeller for the OpenSSL project. */
+/* ====================================================================
+ * Copyright (c) 1998-2000 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions
+ * are met:
+ *
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
+ *
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
+ *    the documentation and/or other materials provided with the
+ *    distribution.
+ *
+ * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
+ *    software must display the following acknowledgment:
+ *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
+ *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
+ *
+ * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
+ *    endorse or promote products derived from this software without
+ *    prior written permission. For written permission, please contact
+ *    openssl-core@openssl.org.
+ *
+ * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
+ *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
+ *    permission of the OpenSSL Project.
+ *
+ * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
+ *    acknowledgment:
+ *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
+ *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
+ * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
+ * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
+ * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
+ * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
+ * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
+ * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
+ * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
+ * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
+ * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
+ * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
+ * ====================================================================
+ *
+ * This product includes cryptographic software written by Eric Young
+ * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
+ * Hudson (tjh@cryptsoft.com). */
+
+#include <openssl/bn.h>
+
+#include <openssl/err.h>
+
+#include "internal.h"
+
+
+BIGNUM *BN_mod_sqrt(BIGNUM *in, const BIGNUM *a, const BIGNUM *p, BN_CTX *ctx) {
+  // Compute a square root of |a| mod |p| using the Tonelli/Shanks algorithm
+  // (cf. Henri Cohen, "A Course in Algebraic Computational Number Theory",
+  // algorithm 1.5.1). |p| is assumed to be a prime.
+
+  BIGNUM *ret = in;
+  int err = 1;
+  int r;
+  BIGNUM *A, *b, *q, *t, *x, *y;
+  int e, i, j;
+
+  if (!BN_is_odd(p) || BN_abs_is_word(p, 1)) {
+    if (BN_abs_is_word(p, 2)) {
+      if (ret == NULL) {
+        ret = BN_new();
+      }
+      if (ret == NULL) {
+        goto end;
+      }
+      if (!BN_set_word(ret, BN_is_bit_set(a, 0))) {
+        if (ret != in) {
+          BN_free(ret);
+        }
+        return NULL;
+      }
+      return ret;
+    }
+
+    OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_P_IS_NOT_PRIME);
+    return (NULL);
+  }
+
+  if (BN_is_zero(a) || BN_is_one(a)) {
+    if (ret == NULL) {
+      ret = BN_new();
+    }
+    if (ret == NULL) {
+      goto end;
+    }
+    if (!BN_set_word(ret, BN_is_one(a))) {
+      if (ret != in) {
+        BN_free(ret);
+      }
+      return NULL;
+    }
+    return ret;
+  }
+
+  BN_CTX_start(ctx);
+  A = BN_CTX_get(ctx);
+  b = BN_CTX_get(ctx);
+  q = BN_CTX_get(ctx);
+  t = BN_CTX_get(ctx);
+  x = BN_CTX_get(ctx);
+  y = BN_CTX_get(ctx);
+  if (y == NULL) {
+    goto end;
+  }
+
+  if (ret == NULL) {
+    ret = BN_new();
+  }
+  if (ret == NULL) {
+    goto end;
+  }
+
+  // A = a mod p
+  if (!BN_nnmod(A, a, p, ctx)) {
+    goto end;
+  }
+
+  // now write  |p| - 1  as  2^e*q  where  q  is odd
+  e = 1;
+  while (!BN_is_bit_set(p, e)) {
+    e++;
+  }
+  // we'll set  q  later (if needed)
+
+  if (e == 1) {
+    // The easy case:  (|p|-1)/2  is odd, so 2 has an inverse
+    // modulo  (|p|-1)/2,  and square roots can be computed
+    // directly by modular exponentiation.
+    // We have
+    //     2 * (|p|+1)/4 == 1   (mod (|p|-1)/2),
+    // so we can use exponent  (|p|+1)/4,  i.e.  (|p|-3)/4 + 1.
+    if (!BN_rshift(q, p, 2)) {
+      goto end;
+    }
+    q->neg = 0;
+    if (!BN_add_word(q, 1) ||
+        !BN_mod_exp_mont(ret, A, q, p, ctx, NULL)) {
+      goto end;
+    }
+    err = 0;
+    goto vrfy;
+  }
+
+  if (e == 2) {
+    // |p| == 5  (mod 8)
+    //
+    // In this case  2  is always a non-square since
+    // Legendre(2,p) = (-1)^((p^2-1)/8)  for any odd prime.
+    // So if  a  really is a square, then  2*a  is a non-square.
+    // Thus for
+    //      b := (2*a)^((|p|-5)/8),
+    //      i := (2*a)*b^2
+    // we have
+    //     i^2 = (2*a)^((1 + (|p|-5)/4)*2)
+    //         = (2*a)^((p-1)/2)
+    //         = -1;
+    // so if we set
+    //      x := a*b*(i-1),
+    // then
+    //     x^2 = a^2 * b^2 * (i^2 - 2*i + 1)
+    //         = a^2 * b^2 * (-2*i)
+    //         = a*(-i)*(2*a*b^2)
+    //         = a*(-i)*i
+    //         = a.
+    //
+    // (This is due to A.O.L. Atkin,
+    // <URL:
+    //http://listserv.nodak.edu/scripts/wa.exe?A2=ind9211&L=nmbrthry&O=T&P=562>,
+    // November 1992.)
+
+    // t := 2*a
+    if (!bn_mod_lshift1_consttime(t, A, p, ctx)) {
+      goto end;
+    }
+
+    // b := (2*a)^((|p|-5)/8)
+    if (!BN_rshift(q, p, 3)) {
+      goto end;
+    }
+    q->neg = 0;
+    if (!BN_mod_exp_mont(b, t, q, p, ctx, NULL)) {
+      goto end;
+    }
+
+    // y := b^2
+    if (!BN_mod_sqr(y, b, p, ctx)) {
+      goto end;
+    }
+
+    // t := (2*a)*b^2 - 1
+    if (!BN_mod_mul(t, t, y, p, ctx) ||
+        !BN_sub_word(t, 1)) {
+      goto end;
+    }
+
+    // x = a*b*t
+    if (!BN_mod_mul(x, A, b, p, ctx) ||
+        !BN_mod_mul(x, x, t, p, ctx)) {
+      goto end;
+    }
+
+    if (!BN_copy(ret, x)) {
+      goto end;
+    }
+    err = 0;
+    goto vrfy;
+  }
+
+  // e > 2, so we really have to use the Tonelli/Shanks algorithm.
+  // First, find some  y  that is not a square.
+  if (!BN_copy(q, p)) {
+    goto end;  // use 'q' as temp
+  }
+  q->neg = 0;
+  i = 2;
+  do {
+    // For efficiency, try small numbers first;
+    // if this fails, try random numbers.
+    if (i < 22) {
+      if (!BN_set_word(y, i)) {
+        goto end;
+      }
+    } else {
+      if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(p), 0, 0)) {
+        goto end;
+      }
+      if (BN_ucmp(y, p) >= 0) {
+        if (!(p->neg ? BN_add : BN_sub)(y, y, p)) {
+          goto end;
+        }
+      }
+      // now 0 <= y < |p|
+      if (BN_is_zero(y)) {
+        if (!BN_set_word(y, i)) {
+          goto end;
+        }
+      }
+    }
+
+    r = bn_jacobi(y, q, ctx);  // here 'q' is |p|
+    if (r < -1) {
+      goto end;
+    }
+    if (r == 0) {
+      // m divides p
+      OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_P_IS_NOT_PRIME);
+      goto end;
+    }
+  } while (r == 1 && ++i < 82);
+
+  if (r != -1) {
+    // Many rounds and still no non-square -- this is more likely
+    // a bug than just bad luck.
+    // Even if  p  is not prime, we should have found some  y
+    // such that r == -1.
+    OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_TOO_MANY_ITERATIONS);
+    goto end;
+  }
+
+  // Here's our actual 'q':
+  if (!BN_rshift(q, q, e)) {
+    goto end;
+  }
+
+  // Now that we have some non-square, we can find an element
+  // of order  2^e  by computing its q'th power.
+  if (!BN_mod_exp_mont(y, y, q, p, ctx, NULL)) {
+    goto end;
+  }
+  if (BN_is_one(y)) {
+    OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_P_IS_NOT_PRIME);
+    goto end;
+  }
+
+  // Now we know that (if  p  is indeed prime) there is an integer
+  // k,  0 <= k < 2^e,  such that
+  //
+  //      a^q * y^k == 1   (mod p).
+  //
+  // As  a^q  is a square and  y  is not,  k  must be even.
+  // q+1  is even, too, so there is an element
+  //
+  //     X := a^((q+1)/2) * y^(k/2),
+  //
+  // and it satisfies
+  //
+  //     X^2 = a^q * a     * y^k
+  //         = a,
+  //
+  // so it is the square root that we are looking for.
+
+  // t := (q-1)/2  (note that  q  is odd)
+  if (!BN_rshift1(t, q)) {
+    goto end;
+  }
+
+  // x := a^((q-1)/2)
+  if (BN_is_zero(t))  // special case: p = 2^e + 1
+  {
+    if (!BN_nnmod(t, A, p, ctx)) {
+      goto end;
+    }
+    if (BN_is_zero(t)) {
+      // special case: a == 0  (mod p)
+      BN_zero(ret);
+      err = 0;
+      goto end;
+    } else if (!BN_one(x)) {
+      goto end;
+    }
+  } else {
+    if (!BN_mod_exp_mont(x, A, t, p, ctx, NULL)) {
+      goto end;
+    }
+    if (BN_is_zero(x)) {
+      // special case: a == 0  (mod p)
+      BN_zero(ret);
+      err = 0;
+      goto end;
+    }
+  }
+
+  // b := a*x^2  (= a^q)
+  if (!BN_mod_sqr(b, x, p, ctx) ||
+      !BN_mod_mul(b, b, A, p, ctx)) {
+    goto end;
+  }
+
+  // x := a*x    (= a^((q+1)/2))
+  if (!BN_mod_mul(x, x, A, p, ctx)) {
+    goto end;
+  }
+
+  while (1) {
+    // Now  b  is  a^q * y^k  for some even  k  (0 <= k < 2^E
+    // where  E  refers to the original value of  e,  which we
+    // don't keep in a variable),  and  x  is  a^((q+1)/2) * y^(k/2).
+    //
+    // We have  a*b = x^2,
+    //    y^2^(e-1) = -1,
+    //    b^2^(e-1) = 1.
+
+    if (BN_is_one(b)) {
+      if (!BN_copy(ret, x)) {
+        goto end;
+      }
+      err = 0;
+      goto vrfy;
+    }
+
+
+    // find smallest  i  such that  b^(2^i) = 1
+    i = 1;
+    if (!BN_mod_sqr(t, b, p, ctx)) {
+      goto end;
+    }
+    while (!BN_is_one(t)) {
+      i++;
+      if (i == e) {
+        OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_NOT_A_SQUARE);
+        goto end;
+      }
+      if (!BN_mod_mul(t, t, t, p, ctx)) {
+        goto end;
+      }
+    }
+
+
+    // t := y^2^(e - i - 1)
+    if (!BN_copy(t, y)) {
+      goto end;
+    }
+    for (j = e - i - 1; j > 0; j--) {
+      if (!BN_mod_sqr(t, t, p, ctx)) {
+        goto end;
+      }
+    }
+    if (!BN_mod_mul(y, t, t, p, ctx) ||
+        !BN_mod_mul(x, x, t, p, ctx) ||
+        !BN_mod_mul(b, b, y, p, ctx)) {
+      goto end;
+    }
+    e = i;
+  }
+
+vrfy:
+  if (!err) {
+    // verify the result -- the input might have been not a square
+    // (test added in 0.9.8)
+
+    if (!BN_mod_sqr(x, ret, p, ctx)) {
+      err = 1;
+    }
+
+    if (!err && 0 != BN_cmp(x, A)) {
+      OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_NOT_A_SQUARE);
+      err = 1;
+    }
+  }
+
+end:
+  if (err) {
+    if (ret != in) {
+      BN_clear_free(ret);
+    }
+    ret = NULL;
+  }
+  BN_CTX_end(ctx);
+  return ret;
+}
+
+int BN_sqrt(BIGNUM *out_sqrt, const BIGNUM *in, BN_CTX *ctx) {
+  BIGNUM *estimate, *tmp, *delta, *last_delta, *tmp2;
+  int ok = 0, last_delta_valid = 0;
+
+  if (in->neg) {
+    OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_NEGATIVE_NUMBER);
+    return 0;
+  }
+  if (BN_is_zero(in)) {
+    BN_zero(out_sqrt);
+    return 1;
+  }
+
+  BN_CTX_start(ctx);
+  if (out_sqrt == in) {
+    estimate = BN_CTX_get(ctx);
+  } else {
+    estimate = out_sqrt;
+  }
+  tmp = BN_CTX_get(ctx);
+  last_delta = BN_CTX_get(ctx);
+  delta = BN_CTX_get(ctx);
+  if (estimate == NULL || tmp == NULL || last_delta == NULL || delta == NULL) {
+    OPENSSL_PUT_ERROR(BN, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+    goto err;
+  }
+
+  // We estimate that the square root of an n-bit number is 2^{n/2}.
+  if (!BN_lshift(estimate, BN_value_one(), BN_num_bits(in)/2)) {
+    goto err;
+  }
+
+  // This is Newton's method for finding a root of the equation |estimate|^2 -
+  // |in| = 0.
+  for (;;) {
+    // |estimate| = 1/2 * (|estimate| + |in|/|estimate|)
+    if (!BN_div(tmp, NULL, in, estimate, ctx) ||
+        !BN_add(tmp, tmp, estimate) ||
+        !BN_rshift1(estimate, tmp) ||
+        // |tmp| = |estimate|^2
+        !BN_sqr(tmp, estimate, ctx) ||
+        // |delta| = |in| - |tmp|
+        !BN_sub(delta, in, tmp)) {
+      OPENSSL_PUT_ERROR(BN, ERR_R_BN_LIB);
+      goto err;
+    }
+
+    delta->neg = 0;
+    // The difference between |in| and |estimate| squared is required to always
+    // decrease. This ensures that the loop always terminates, but I don't have
+    // a proof that it always finds the square root for a given square.
+    if (last_delta_valid && BN_cmp(delta, last_delta) >= 0) {
+      break;
+    }
+
+    last_delta_valid = 1;
+
+    tmp2 = last_delta;
+    last_delta = delta;
+    delta = tmp2;
+  }
+
+  if (BN_cmp(tmp, in) != 0) {
+    OPENSSL_PUT_ERROR(BN, BN_R_NOT_A_SQUARE);
+    goto err;
+  }
+
+  ok = 1;
+
+err:
+  if (ok && out_sqrt == in && !BN_copy(out_sqrt, estimate)) {
+    ok = 0;
+  }
+  BN_CTX_end(ctx);
+  return ok;
+}