chiark - git - mdw - catacomb-python/blob - catacomb/__init__.py

   1 ### -*-python-*-
   2 ###
   3 ### Setup for Catacomb/Python bindings
   4 ###
   5 ### (c) 2004 Straylight/Edgeware
   6 ###
   7
   8 ###----- Licensing notice ---------------------------------------------------
   9 ###
  10 ### This file is part of the Python interface to Catacomb.
  11 ###
  12 ### Catacomb/Python is free software; you can redistribute it and/or modify
  13 ### it under the terms of the GNU General Public License as published by
  14 ### the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
  15 ### (at your option) any later version.
  16 ###
  17 ### Catacomb/Python is distributed in the hope that it will be useful,
  18 ### but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  19 ### MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  20 ### GNU General Public License for more details.
  21 ###
  22 ### You should have received a copy of the GNU General Public License
  23 ### along with Catacomb/Python; if not, write to the Free Software Foundation,
  24 ### Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA.
  25
  26 from __future__ import with_statement
  27
  28 from binascii import hexlify as _hexify, unhexlify as _unhexify
  29 from contextlib import contextmanager as _ctxmgr
  30 try: import DLFCN as _dlfcn
  31 except ImportError: _dlfcn = None
  32 import os as _os
  33 from struct import pack as _pack
  34 import sys as _sys
  35 import types as _types
  36
  37 ###--------------------------------------------------------------------------
  38 ### Import the main C extension module.
  39
  40 try:
  41   _dlflags = _odlflags = _sys.getdlopenflags()
  42 except AttributeError:
  43   _dlflags = _odlflags = -1
  44
  45 ## Set the `deep binding' flag.  Python has its own different MD5
  46 ## implementation, and some distributions export `md5_init' and friends so
  47 ## they override our versions, which doesn't end well.  Figure out how to
  48 ## turn this flag on so we don't have the problem.
  49 if _dlflags >= 0:
  50   try: _dlflags |= _dlfcn.RTLD_DEEPBIND
  51   except AttributeError:
  52     try: _dlflags |= _os.RTLD_DEEPBIND
  53     except AttributeError:
  54       if _os.uname()[0] == 'Linux': _dlflags |= 8 # magic knowledge
  55       else: pass # can't do this.
  56   _sys.setdlopenflags(_dlflags)
  57
  58 import _base
  59
  60 if _odlflags >= 0:
  61   _sys.setdlopenflags(_odlflags)
  62
  63 del _dlflags, _odlflags
  64
  65 ###--------------------------------------------------------------------------
  66 ### Basic stuff.
  67
  68 ## For the benefit of the default keyreporter, we need the program name.
  69 _base._ego(_sys.argv[0])
  70
  71 ## Register our module.
  72 _base._set_home_module(_sys.modules[__name__])
  73 def default_lostexchook(why, ty, val, tb):
  74   """`catacomb.lostexchook(WHY, TY, VAL, TB)' reports lost exceptions."""
  75   _sys.stderr.write("\n\n!!! LOST EXCEPTION: %s\n" % why)
  76   _sys.excepthook(ty, val, tb)
  77   _sys.stderr.write("\n")
  78 lostexchook = default_lostexchook
  79
  80 ## Text/binary conversions.
  81 def _bin(s): return s
  82
  83 ## Iterating over dictionaries.
  84 def _iteritems(dict): return dict.iteritems()
  85 def _itervalues(dict): return dict.itervalues()
  86
  87 ## How to fix a name back into the right identifier.  Alas, the rules are not
  88 ## consistent.
  89 def _fixname(name):
  90
  91   ## Hyphens consistently become underscores.
  92   name = name.replace('-', '_')
  93
  94   ## But slashes might become underscores or just vanish.
  95   if name.startswith('salsa20'): name = name.replace('/', '')
  96   else: name = name.replace('/', '_')
  97
  98   ## Done.
  99   return name
 100
 101 ## Initialize the module.  Drag in the static methods of the various
 102 ## classes; create names for the various known crypto algorithms.
 103 def _init():
 104   d = globals()
 105   b = _base.__dict__;
 106   for i in b:
 107     if i[0] != '_':
 108       d[i] = b[i];
 109   for i in [gcciphers, gcaeads, gchashes, gcmacs, gcprps]:
 110     for c in _itervalues(i):
 111       d[_fixname(c.name)] = c
 112   for c in _itervalues(gccrands):
 113     d[_fixname(c.name + 'rand')] = c
 114 _init()
 115
 116 ## A handy function for our work: add the methods of a named class to an
 117 ## existing class.  This is how we write the Python-implemented parts of our
 118 ## mostly-C types.
 119 def _augment(c, cc):
 120   for i in cc.__dict__:
 121     a = cc.__dict__[i]
 122     if type(a) is _types.MethodType:
 123       a = a.im_func
 124     elif type(a) not in (_types.FunctionType, staticmethod, classmethod):
 125       continue
 126     setattr(c, i, a)
 127
 128 ## Parsing functions tend to return the object parsed and the remainder of
 129 ## the input.  This checks that the remainder is input and, if so, returns
 130 ## just the object.
 131 def _checkend(r):
 132   x, rest = r
 133   if rest != '':
 134     raise SyntaxError('junk at end of string')
 135   return x
 136
 137 ## Some pretty-printing utilities.
 138 PRINT_SECRETS = False
 139 def _clsname(me): return type(me).__name__
 140 def _repr_secret(thing, secretp = True):
 141   if not secretp or PRINT_SECRETS: return repr(thing)
 142   else: return '#<SECRET>'
 143 def _pp_str(me, pp, cyclep): pp.text(cyclep and '...' or str(me))
 144 def _pp_secret(pp, thing, secretp = True):
 145   if not secretp or PRINT_SECRETS: pp.pretty(thing)
 146   else: pp.text('#<SECRET>')
 147 def _pp_bgroup(pp, text):
 148   ind = len(text)
 149   pp.begin_group(ind, text)
 150   return ind
 151 def _pp_bgroup_tyname(pp, obj, open = '('):
 152   return _pp_bgroup(pp, _clsname(obj) + open)
 153 def _pp_kv(pp, k, v, secretp = False):
 154   ind = _pp_bgroup(pp, k + ' = ')
 155   _pp_secret(pp, v, secretp)
 156   pp.end_group(ind, '')
 157 def _pp_commas(pp, printfn, items):
 158   firstp = True
 159   for i in items:
 160     if firstp: firstp = False
 161     else: pp.text(','); pp.breakable()
 162     printfn(i)
 163 def _pp_dict(pp, items):
 164   def p(kv):
 165     k, v = kv
 166     pp.begin_group(0)
 167     pp.pretty(k)
 168     pp.text(':')
 169     pp.begin_group(2)
 170     pp.breakable()
 171     pp.pretty(v)
 172     pp.end_group(2)
 173     pp.end_group(0)
 174   _pp_commas(pp, p, items)
 175
 176 ###--------------------------------------------------------------------------
 177 ### Bytestrings.
 178
 179 class _tmp:
 180   def fromhex(x):
 181     return ByteString(_unhexify(x))
 182   fromhex = staticmethod(fromhex)
 183   def hex(me): return _hexify(me)
 184   __hex__ = hex
 185   def __repr__(me):
 186     return 'bytes(%r)' % me.hex()
 187 _augment(ByteString, _tmp)
 188 ByteString.__hash__ = str.__hash__
 189 bytes = ByteString.fromhex
 190
 191 ###--------------------------------------------------------------------------
 192 ### Symmetric encryption.
 193
 194 class _tmp:
 195   def encrypt(me, n, m, tsz = None, h = ByteString.zero(0)):
 196     if tsz is None: tsz = me.__class__.tagsz.default
 197     e = me.enc(n, len(h), len(m), tsz)
 198     if not len(h): a = None
 199     else: a = e.aad().hash(h)
 200     c0 = e.encrypt(m)
 201     c1, t = e.done(aad = a)
 202     return c0 + c1, t
 203   def decrypt(me, n, c, t, h = ByteString.zero(0)):
 204     d = me.dec(n, len(h), len(c), len(t))
 205     if not len(h): a = None
 206     else: a = d.aad().hash(h)
 207     m = d.decrypt(c)
 208     m += d.done(t, aad = a)
 209     return m
 210 _augment(GAEKey, _tmp)
 211
 212 ###--------------------------------------------------------------------------
 213 ### Hashing.
 214
 215 class _tmp:
 216   def check(me, h):
 217     hh = me.done()
 218     return ctstreq(h, hh)
 219 _augment(GHash, _tmp)
 220 _augment(Poly1305Hash, _tmp)
 221
 222 class _HashBase (object):
 223   ## The standard hash methods.  Assume that `hash' is defined and returns
 224   ## the receiver.
 225   def _check_range(me, n, max):
 226     if not (0 <= n <= max): raise OverflowError("out of range")
 227   def hashu8(me, n):
 228     me._check_range(n, 0xff)
 229     return me.hash(_pack('B', n))
 230   def hashu16l(me, n):
 231     me._check_range(n, 0xffff)
 232     return me.hash(_pack('<H', n))
 233   def hashu16b(me, n):
 234     me._check_range(n, 0xffff)
 235     return me.hash(_pack('>H', n))
 236   hashu16 = hashu16b
 237   def hashu32l(me, n):
 238     me._check_range(n, 0xffffffff)
 239     return me.hash(_pack('<L', n))
 240   def hashu32b(me, n):
 241     me._check_range(n, 0xffffffff)
 242     return me.hash(_pack('>L', n))
 243   hashu32 = hashu32b
 244   def hashu64l(me, n):
 245     me._check_range(n, 0xffffffffffffffff)
 246     return me.hash(_pack('<Q', n))
 247   def hashu64b(me, n):
 248     me._check_range(n, 0xffffffffffffffff)
 249     return me.hash(_pack('>Q', n))
 250   hashu64 = hashu64b
 251   def hashbuf8(me, s): return me.hashu8(len(s)).hash(s)
 252   def hashbuf16l(me, s): return me.hashu16l(len(s)).hash(s)
 253   def hashbuf16b(me, s): return me.hashu16b(len(s)).hash(s)
 254   hashbuf16 = hashbuf16b
 255   def hashbuf32l(me, s): return me.hashu32l(len(s)).hash(s)
 256   def hashbuf32b(me, s): return me.hashu32b(len(s)).hash(s)
 257   hashbuf32 = hashbuf32b
 258   def hashbuf64l(me, s): return me.hashu64l(len(s)).hash(s)
 259   def hashbuf64b(me, s): return me.hashu64b(len(s)).hash(s)
 260   hashbuf64 = hashbuf64b
 261   def hashstrz(me, s): return me.hash(s).hashu8(0)
 262
 263 class _ShakeBase (_HashBase):
 264
 265   ## Python gets really confused if I try to augment `__new__' on native
 266   ## classes, so wrap and delegate.  Sorry.
 267   def __init__(me, perso = _bin(''), *args, **kw):
 268     super(_ShakeBase, me).__init__(*args, **kw)
 269     me._h = me._SHAKE(perso = perso, func = me._FUNC)
 270
 271   ## Delegate methods...
 272   def copy(me): new = me.__class__._bare_new(); new._copy(me); return new
 273   def _copy(me, other): me._h = other._h.copy()
 274   def hash(me, m): me._h.hash(m); return me
 275   def xof(me): me._h.xof(); return me
 276   def get(me, n): return me._h.get(n)
 277   def mask(me, m): return me._h.mask(m)
 278   def done(me, n): return me._h.done(n)
 279   def check(me, h): return ctstreq(h, me.done(len(h)))
 280   @property
 281   def state(me): return me._h.state
 282   @property
 283   def buffered(me): return me._h.buffered
 284   @property
 285   def rate(me): return me._h.rate
 286   @classmethod
 287   def _bare_new(cls): return cls()
 288
 289 class _tmp:
 290   def check(me, h):
 291     return ctstreq(h, me.done(len(h)))
 292   def leftenc(me, n):
 293     nn = MP(n).storeb()
 294     return me.hashu8(len(nn)).hash(nn)
 295   def rightenc(me, n):
 296     nn = MP(n).storeb()
 297     return me.hash(nn).hashu8(len(nn))
 298   def stringenc(me, str):
 299     return me.leftenc(8*len(str)).hash(str)
 300   def bytepad_before(me):
 301     return me.leftenc(me.rate)
 302   def bytepad_after(me):
 303     if me.buffered: me.hash(me._Z[:me.rate - me.buffered])
 304     return me
 305   @_ctxmgr
 306   def bytepad(me):
 307     me.bytepad_before()
 308     yield me
 309     me.bytepad_after()
 310 _augment(Shake, _tmp)
 311 _augment(_ShakeBase, _tmp)
 312 Shake._Z = _ShakeBase._Z = ByteString.zero(200)
 313
 314 class KMAC (_ShakeBase):
 315   _FUNC = _bin('KMAC')
 316   def __init__(me, k, *arg, **kw):
 317     super(KMAC, me).__init__(*arg, **kw)
 318     with me.bytepad(): me.stringenc(k)
 319   def done(me, n = -1):
 320     if n < 0: n = me._TAGSZ
 321     me.rightenc(8*n)
 322     return super(KMAC, me).done(n)
 323   def xof(me):
 324     me.rightenc(0)
 325     return super(KMAC, me).xof()
 326   @classmethod
 327   def _bare_new(cls): return cls(_bin(""))
 328
 329 class KMAC128 (KMAC): _SHAKE = Shake128; _TAGSZ = 16
 330 class KMAC256 (KMAC): _SHAKE = Shake256; _TAGSZ = 32
 331
 332 ###--------------------------------------------------------------------------
 333 ### NaCl `secretbox'.
 334
 335 def secret_box(k, n, m):
 336   y, t = salsa20_naclbox(k).encrypt(n, m)
 337   return t + y
 338
 339 def secret_unbox(k, n, c):
 340   tsz = poly1305.tagsz
 341   return salsa20_naclbox(k).decrypt(n, c[tsz:], c[0:tsz])
 342
 343 ###--------------------------------------------------------------------------
 344 ### Multiprecision integers and binary polynomials.
 345
 346 def _split_rat(x):
 347   if isinstance(x, BaseRat): return x._n, x._d
 348   else: return x, 1
 349 class BaseRat (object):
 350   """Base class implementing fields of fractions over Euclidean domains."""
 351   def __new__(cls, a, b):
 352     a, b = cls.RING(a), cls.RING(b)
 353     q, r = divmod(a, b)
 354     if r == 0: return q
 355     g = b.gcd(r)
 356     me = super(BaseRat, cls).__new__(cls)
 357     me._n = a//g
 358     me._d = b//g
 359     return me
 360   @property
 361   def numer(me): return me._n
 362   @property
 363   def denom(me): return me._d
 364   def __str__(me): return '%s/%s' % (me._n, me._d)
 365   def __repr__(me): return '%s(%s, %s)' % (_clsname(me), me._n, me._d)
 366   _repr_pretty_ = _pp_str
 367
 368   def __add__(me, you):
 369     n, d = _split_rat(you)
 370     return type(me)(me._n*d + n*me._d, d*me._d)
 371   __radd__ = __add__
 372   def __sub__(me, you):
 373     n, d = _split_rat(you)
 374     return type(me)(me._n*d - n*me._d, d*me._d)
 375   def __rsub__(me, you):
 376     n, d = _split_rat(you)
 377     return type(me)(n*me._d - me._n*d, d*me._d)
 378   def __mul__(me, you):
 379     n, d = _split_rat(you)
 380     return type(me)(me._n*n, me._d*d)
 381   __rmul__ = __mul__
 382   def __truediv__(me, you):
 383     n, d = _split_rat(you)
 384     return type(me)(me._n*d, me._d*n)
 385   def __rtruediv__(me, you):
 386     n, d = _split_rat(you)
 387     return type(me)(me._d*n, me._n*d)
 388   __div__ = __truediv__
 389   __rdiv__ = __rtruediv__
 390   def _order(me, you, op):
 391     n, d = _split_rat(you)
 392     return op(me._n*d, n*me._d)
 393   def __eq__(me, you): return me._order(you, lambda x, y: x == y)
 394   def __ne__(me, you): return me._order(you, lambda x, y: x != y)
 395   def __le__(me, you): return me._order(you, lambda x, y: x <= y)
 396   def __lt__(me, you): return me._order(you, lambda x, y: x <  y)
 397   def __gt__(me, you): return me._order(you, lambda x, y: x >  y)
 398   def __ge__(me, you): return me._order(you, lambda x, y: x >= y)
 399
 400 class IntRat (BaseRat):
 401   RING = MP
 402
 403 class GFRat (BaseRat):
 404   RING = GF
 405
 406 class _tmp:
 407   def negp(x): return x < 0
 408   def posp(x): return x > 0
 409   def zerop(x): return x == 0
 410   def oddp(x): return x.testbit(0)
 411   def evenp(x): return not x.testbit(0)
 412   def mont(x): return MPMont(x)
 413   def barrett(x): return MPBarrett(x)
 414   def reduce(x): return MPReduce(x)
 415   def __truediv__(me, you): return IntRat(me, you)
 416   def __rtruediv__(me, you): return IntRat(you, me)
 417   __div__ = __truediv__
 418   __rdiv__ = __rtruediv__
 419   _repr_pretty_ = _pp_str
 420 _augment(MP, _tmp)
 421
 422 class _tmp:
 423   def zerop(x): return x == 0
 424   def reduce(x): return GFReduce(x)
 425   def trace(x, y): return x.reduce().trace(y)
 426   def halftrace(x, y): return x.reduce().halftrace(y)
 427   def modsqrt(x, y): return x.reduce().sqrt(y)
 428   def quadsolve(x, y): return x.reduce().quadsolve(y)
 429   def __truediv__(me, you): return GFRat(me, you)
 430   def __rtruediv__(me, you): return GFRat(you, me)
 431   __div__ = __truediv__
 432   __rdiv__ = __rtruediv__
 433   _repr_pretty_ = _pp_str
 434 _augment(GF, _tmp)
 435
 436 class _tmp:
 437   def product(*arg):
 438     'product(ITERABLE) or product(I, ...) -> PRODUCT'
 439     return MPMul(*arg).done()
 440   product = staticmethod(product)
 441 _augment(MPMul, _tmp)
 442
 443 ###--------------------------------------------------------------------------
 444 ### Abstract fields.
 445
 446 class _tmp:
 447   def fromstring(str): return _checkend(Field.parse(str))
 448   fromstring = staticmethod(fromstring)
 449 _augment(Field, _tmp)
 450
 451 class _tmp:
 452   def __repr__(me): return '%s(%sL)' % (_clsname(me), me.p)
 453   def __hash__(me): return 0x114401de ^ hash(me.p)
 454   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 455     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 456     if cyclep: pp.text('...')
 457     else: pp.pretty(me.p)
 458     pp.end_group(ind, ')')
 459   def ec(me, a, b): return ECPrimeProjCurve(me, a, b)
 460 _augment(PrimeField, _tmp)
 461
 462 class _tmp:
 463   def __repr__(me): return '%s(%#xL)' % (_clsname(me), me.p)
 464   def ec(me, a, b): return ECBinProjCurve(me, a, b)
 465   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 466     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 467     if cyclep: pp.text('...')
 468     else: pp.text('%#x' % me.p)
 469     pp.end_group(ind, ')')
 470 _augment(BinField, _tmp)
 471
 472 class _tmp:
 473   def __hash__(me): return 0x23e4701c ^ hash(me.p)
 474 _augment(BinPolyField, _tmp)
 475
 476 class _tmp:
 477   def __hash__(me):
 478     h = 0x9a7d6240
 479     h ^=   hash(me.p)
 480     h ^= 2*hash(me.beta) & 0xffffffff
 481     return h
 482 _augment(BinNormField, _tmp)
 483
 484 class _tmp:
 485   def __str__(me): return str(me.value)
 486   def __repr__(me): return '%s(%s)' % (repr(me.field), repr(me.value))
 487   _repr_pretty_ = _pp_str
 488 _augment(FE, _tmp)
 489
 490 ###--------------------------------------------------------------------------
 491 ### Elliptic curves.
 492
 493 class _tmp:
 494   def __repr__(me):
 495     return '%s(%r, %s, %s)' % (_clsname(me), me.field, me.a, me.b)
 496   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 497     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 498     if cyclep:
 499       pp.text('...')
 500     else:
 501       pp.pretty(me.field); pp.text(','); pp.breakable()
 502       pp.pretty(me.a); pp.text(','); pp.breakable()
 503       pp.pretty(me.b)
 504     pp.end_group(ind, ')')
 505   def frombuf(me, s):
 506     return ecpt.frombuf(me, s)
 507   def fromraw(me, s):
 508     return ecpt.fromraw(me, s)
 509   def pt(me, *args):
 510     return me(*args)
 511 _augment(ECCurve, _tmp)
 512
 513 class _tmp:
 514   def __hash__(me):
 515     h = 0x6751d341
 516     h ^=   hash(me.field)
 517     h ^= 2*hash(me.a) ^ 0xffffffff
 518     h ^= 5*hash(me.b) ^ 0xffffffff
 519     return h
 520 _augment(ECPrimeCurve, _tmp)
 521
 522 class _tmp:
 523   def __hash__(me):
 524     h = 0x2ac203c5
 525     h ^=   hash(me.field)
 526     h ^= 2*hash(me.a) ^ 0xffffffff
 527     h ^= 5*hash(me.b) ^ 0xffffffff
 528     return h
 529 _augment(ECBinCurve, _tmp)
 530
 531 class _tmp:
 532   def __repr__(me):
 533     if not me: return '%s()' % _clsname(me)
 534     return '%s(%s, %s)' % (_clsname(me), me.ix, me.iy)
 535   def __str__(me):
 536     if not me: return 'inf'
 537     return '(%s, %s)' % (me.ix, me.iy)
 538   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 539     if cyclep:
 540       pp.text('...')
 541     elif not me:
 542       pp.text('inf')
 543     else:
 544       ind = _pp_bgroup(pp, '(')
 545       pp.pretty(me.ix); pp.text(','); pp.breakable()
 546       pp.pretty(me.iy)
 547       pp.end_group(ind, ')')
 548 _augment(ECPt, _tmp)
 549
 550 class _tmp:
 551   def __repr__(me):
 552     return '%s(curve = %r, G = %r, r = %s, h = %s)' % \
 553            (_clsname(me), me.curve, me.G, me.r, me.h)
 554   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 555     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 556     if cyclep:
 557       pp.text('...')
 558     else:
 559       _pp_kv(pp, 'curve', me.curve); pp.text(','); pp.breakable()
 560       _pp_kv(pp, 'G', me.G); pp.text(','); pp.breakable()
 561       _pp_kv(pp, 'r', me.r); pp.text(','); pp.breakable()
 562       _pp_kv(pp, 'h', me.h)
 563     pp.end_group(ind, ')')
 564   def __hash__(me):
 565     h = 0x9bedb8de
 566     h ^=   hash(me.curve)
 567     h ^= 2*hash(me.G) & 0xffffffff
 568     return h
 569   def group(me):
 570     return ECGroup(me)
 571 _augment(ECInfo, _tmp)
 572
 573 class _tmp:
 574   def __repr__(me):
 575     if not me: return '%r()' % (me.curve)
 576     return '%r(%s, %s)' % (me.curve, me.x, me.y)
 577   def __str__(me):
 578     if not me: return 'inf'
 579     return '(%s, %s)' % (me.x, me.y)
 580   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 581     if cyclep:
 582       pp.text('...')
 583     elif not me:
 584       pp.text('inf')
 585     else:
 586       ind = _pp_bgroup(pp, '(')
 587       pp.pretty(me.x); pp.text(','); pp.breakable()
 588       pp.pretty(me.y)
 589       pp.end_group(ind, ')')
 590 _augment(ECPtCurve, _tmp)
 591
 592 ###--------------------------------------------------------------------------
 593 ### Key sizes.
 594
 595 class _tmp:
 596   def __repr__(me): return '%s(%d)' % (_clsname(me), me.default)
 597   def check(me, sz): return True
 598   def best(me, sz): return sz
 599   def pad(me, sz): return sz
 600 _augment(KeySZAny, _tmp)
 601
 602 class _tmp:
 603   def __repr__(me):
 604     return '%s(%d, %d, %d, %d)' % \
 605            (_clsname(me), me.default, me.min, me.max, me.mod)
 606   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 607     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 608     if cyclep:
 609       pp.text('...')
 610     else:
 611       pp.pretty(me.default); pp.text(','); pp.breakable()
 612       pp.pretty(me.min); pp.text(','); pp.breakable()
 613       pp.pretty(me.max); pp.text(','); pp.breakable()
 614       pp.pretty(me.mod)
 615     pp.end_group(ind, ')')
 616   def check(me, sz): return me.min <= sz <= me.max and sz%me.mod == 0
 617   def best(me, sz):
 618     if sz < me.min: raise ValueError('key too small')
 619     elif sz > me.max: return me.max
 620     else: return sz - sz%me.mod
 621   def pad(me, sz):
 622     if sz > me.max: raise ValueError('key too large')
 623     elif sz < me.min: return me.min
 624     else: sz += me.mod - 1; return sz - sz%me.mod
 625 _augment(KeySZRange, _tmp)
 626
 627 class _tmp:
 628   def __repr__(me): return '%s(%d, %s)' % (_clsname(me), me.default, me.set)
 629   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 630     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 631     if cyclep:
 632       pp.text('...')
 633     else:
 634       pp.pretty(me.default); pp.text(','); pp.breakable()
 635       ind1 = _pp_bgroup(pp, '{')
 636       _pp_commas(pp, pp.pretty, me.set)
 637       pp.end_group(ind1, '}')
 638     pp.end_group(ind, ')')
 639   def check(me, sz): return sz in me.set
 640   def best(me, sz):
 641     found = -1
 642     for i in me.set:
 643       if found < i <= sz: found = i
 644     if found < 0: raise ValueError('key too small')
 645     return found
 646   def pad(me, sz):
 647     found = -1
 648     for i in me.set:
 649       if sz <= i and (found == -1 or i < found): found = i
 650     if found < 0: raise ValueError('key too large')
 651     return found
 652 _augment(KeySZSet, _tmp)
 653
 654 ###--------------------------------------------------------------------------
 655 ### Key data objects.
 656
 657 class _tmp:
 658   def merge(me, file, report = None):
 659     """KF.merge(FILE, [report = <built-in-reporter>])"""
 660     name = file.name
 661     lno = 1
 662     for line in file:
 663       me.mergeline(name, lno, line, report)
 664       lno += 1
 665     return me
 666   def __repr__(me): return '%s(%r)' % (_clsname(me), me.name)
 667 _augment(KeyFile, _tmp)
 668
 669 class _tmp:
 670   def extract(me, file, filter = ''):
 671     """KEY.extract(FILE, [filter = <any>])"""
 672     line = me.extractline(filter)
 673     file.write(line)
 674     return me
 675   def __repr__(me): return '%s(%r)' % (_clsname(me), me.fulltag)
 676 _augment(Key, _tmp)
 677
 678 class _tmp:
 679   def __repr__(me):
 680     return '%s({%s})' % (_clsname(me),
 681                          ', '.join(['%r: %r' % kv for kv in _iteritems(me)()]))
 682   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 683     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 684     if cyclep: pp.text('...')
 685     else: _pp_dict(pp, _iteritems(me))
 686     pp.end_group(ind, ')')
 687 _augment(KeyAttributes, _tmp)
 688
 689 class _tmp:
 690   def __repr__(me):
 691     return '%s(%s, %r)' % (_clsname(me),
 692                            _repr_secret(me._guts(),
 693                                         not (me.flags & KF_NONSECRET)),
 694                            me.writeflags(me.flags))
 695   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 696     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 697     if cyclep:
 698       pp.text('...')
 699     else:
 700       _pp_secret(pp, me._guts(), not (me.flags & KF_NONSECRET))
 701       pp.text(','); pp.breakable()
 702       pp.pretty(me.writeflags(me.flags))
 703     pp.end_group(ind, ')')
 704   def __hash__(me): return me._HASHBASE ^ hash(me._guts())
 705   def __eq__(me, kd):
 706     return type(me) == type(kd) and \
 707       me._guts() == kd._guts() and \
 708       me.flags == kd.flags
 709   def __ne__(me, kd):
 710     return not me == kd
 711 _augment(KeyData, _tmp)
 712
 713 class _tmp:
 714   def _guts(me): return me.bin
 715   def __eq__(me, kd):
 716     return isinstance(kd, KeyDataBinary) and me.bin == kd.bin
 717 _augment(KeyDataBinary, _tmp)
 718 KeyDataBinary._HASHBASE = 0x961755c3
 719
 720 class _tmp:
 721   def _guts(me): return me.ct
 722 _augment(KeyDataEncrypted, _tmp)
 723 KeyDataEncrypted._HASHBASE = 0xffe000d4
 724
 725 class _tmp:
 726   def _guts(me): return me.mp
 727 _augment(KeyDataMP, _tmp)
 728 KeyDataMP._HASHBASE = 0x1cb64d69
 729
 730 class _tmp:
 731   def _guts(me): return me.str
 732 _augment(KeyDataString, _tmp)
 733 KeyDataString._HASHBASE = 0x349c33ea
 734
 735 class _tmp:
 736   def _guts(me): return me.ecpt
 737 _augment(KeyDataECPt, _tmp)
 738 KeyDataECPt._HASHBASE = 0x2509718b
 739
 740 class _tmp:
 741   def __repr__(me):
 742     return '%s({%s})' % (_clsname(me),
 743                          ', '.join(['%r: %r' % kv for kv in _iteritems(me)]))
 744   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 745     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me, '({ ')
 746     if cyclep: pp.text('...')
 747     else: _pp_dict(pp, _iteritems(me))
 748     pp.end_group(ind, ' })')
 749   def __hash__(me):
 750     h = me._HASHBASE
 751     for k, v in _iteritems(me):
 752       h = ((h << 1) ^ 3*hash(k) ^ 5*hash(v))&0xffffffff
 753     return h
 754   def __eq__(me, kd):
 755     if type(me) != type(kd) or me.flags != kd.flags or len(me) != len(kd):
 756       return False
 757     for k, v in _iteritems(me):
 758       try: vv = kd[k]
 759       except KeyError: return False
 760       if v != vv: return False
 761     return True
 762 _augment(KeyDataStructured, _tmp)
 763 KeyDataStructured._HASHBASE = 0x85851b21
 764
 765 ###--------------------------------------------------------------------------
 766 ### Abstract groups.
 767
 768 class _tmp:
 769   def __repr__(me):
 770     return '%s(p = %s, r = %s, g = %s)' % (_clsname(me), me.p, me.r, me.g)
 771   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 772     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 773     if cyclep:
 774       pp.text('...')
 775     else:
 776       _pp_kv(pp, 'p', me.p); pp.text(','); pp.breakable()
 777       _pp_kv(pp, 'r', me.r); pp.text(','); pp.breakable()
 778       _pp_kv(pp, 'g', me.g)
 779     pp.end_group(ind, ')')
 780 _augment(FGInfo, _tmp)
 781
 782 class _tmp:
 783   def group(me): return PrimeGroup(me)
 784 _augment(DHInfo, _tmp)
 785
 786 class _tmp:
 787   def group(me): return BinGroup(me)
 788 _augment(BinDHInfo, _tmp)
 789
 790 class _tmp:
 791   def __repr__(me):
 792     return '%s(%r)' % (_clsname(me), me.info)
 793   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 794     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 795     if cyclep: pp.text('...')
 796     else: pp.pretty(me.info)
 797     pp.end_group(ind, ')')
 798 _augment(Group, _tmp)
 799
 800 class _tmp:
 801   def __hash__(me):
 802     info = me.info
 803     h = 0xbce3cfe6
 804     h ^=   hash(info.p)
 805     h ^= 2*hash(info.r) & 0xffffffff
 806     h ^= 5*hash(info.g) & 0xffffffff
 807     return h
 808   def _get_geval(me, x): return MP(x)
 809 _augment(PrimeGroup, _tmp)
 810
 811 class _tmp:
 812   def __hash__(me):
 813     info = me.info
 814     h = 0x80695949
 815     h ^=   hash(info.p)
 816     h ^= 2*hash(info.r) & 0xffffffff
 817     h ^= 5*hash(info.g) & 0xffffffff
 818     return h
 819   def _get_geval(me, x): return GF(x)
 820 _augment(BinGroup, _tmp)
 821
 822 class _tmp:
 823   def __hash__(me): return 0x0ec23dab ^ hash(me.info)
 824   def _get_geval(me, x): return x.toec()
 825 _augment(ECGroup, _tmp)
 826
 827 class _tmp:
 828   def __repr__(me):
 829     return '%r(%r)' % (me.group, str(me))
 830   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 831     pp.pretty(type(me)._get_geval(me))
 832 _augment(GE, _tmp)
 833
 834 ###--------------------------------------------------------------------------
 835 ### RSA encoding techniques.
 836
 837 class PKCS1Crypt (object):
 838   def __init__(me, ep = _bin(''), rng = rand):
 839     me.ep = ep
 840     me.rng = rng
 841   def encode(me, msg, nbits):
 842     return _base._p1crypt_encode(msg, nbits, me.ep, me.rng)
 843   def decode(me, ct, nbits):
 844     return _base._p1crypt_decode(ct, nbits, me.ep, me.rng)
 845
 846 class PKCS1Sig (object):
 847   def __init__(me, ep = _bin(''), rng = rand):
 848     me.ep = ep
 849     me.rng = rng
 850   def encode(me, msg, nbits):
 851     return _base._p1sig_encode(msg, nbits, me.ep, me.rng)
 852   def decode(me, msg, sig, nbits):
 853     return _base._p1sig_decode(msg, sig, nbits, me.ep, me.rng)
 854
 855 class OAEP (object):
 856   def __init__(me, mgf = sha_mgf, hash = sha, ep = _bin(''), rng = rand):
 857     me.mgf = mgf
 858     me.hash = hash
 859     me.ep = ep
 860     me.rng = rng
 861   def encode(me, msg, nbits):
 862     return _base._oaep_encode(msg, nbits, me.mgf, me.hash, me.ep, me.rng)
 863   def decode(me, ct, nbits):
 864     return _base._oaep_decode(ct, nbits, me.mgf, me.hash, me.ep, me.rng)
 865
 866 class PSS (object):
 867   def __init__(me, mgf = sha_mgf, hash = sha, saltsz = None, rng = rand):
 868     me.mgf = mgf
 869     me.hash = hash
 870     if saltsz is None:
 871       saltsz = hash.hashsz
 872     me.saltsz = saltsz
 873     me.rng = rng
 874   def encode(me, msg, nbits):
 875     return _base._pss_encode(msg, nbits, me.mgf, me.hash, me.saltsz, me.rng)
 876   def decode(me, msg, sig, nbits):
 877     return _base._pss_decode(msg, sig, nbits,
 878                              me.mgf, me.hash, me.saltsz, me.rng)
 879
 880 class _tmp:
 881   def encrypt(me, msg, enc):
 882     return me.pubop(enc.encode(msg, me.n.nbits))
 883   def verify(me, msg, sig, enc):
 884     if msg is None: return enc.decode(msg, me.pubop(sig), me.n.nbits)
 885     try:
 886       x = enc.decode(msg, me.pubop(sig), me.n.nbits)
 887       return x is None or x == msg
 888     except ValueError:
 889       return False
 890   def __repr__(me):
 891     return '%s(n = %r, e = %r)' % (_clsname(me), me.n, me.e)
 892   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 893     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 894     if cyclep:
 895       pp.text('...')
 896     else:
 897       _pp_kv(pp, 'n', me.n); pp.text(','); pp.breakable()
 898       _pp_kv(pp, 'e', me.e)
 899     pp.end_group(ind, ')')
 900 _augment(RSAPub, _tmp)
 901
 902 class _tmp:
 903   def decrypt(me, ct, enc): return enc.decode(me.privop(ct), me.n.nbits)
 904   def sign(me, msg, enc): return me.privop(enc.encode(msg, me.n.nbits))
 905   def __repr__(me):
 906     return '%s(n = %r, e = %r, d = %s, ' \
 907       'p = %s, q = %s, dp = %s, dq = %s, q_inv = %s)' % \
 908       (_clsname(me), me.n, me.e,
 909        _repr_secret(me.d), _repr_secret(me.p), _repr_secret(me.q),
 910        _repr_secret(me.dp), _repr_secret(me.dq), _repr_secret(me.q_inv))
 911   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 912     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 913     if cyclep:
 914       pp.text('...')
 915     else:
 916       _pp_kv(pp, 'n', me.n); pp.text(','); pp.breakable()
 917       _pp_kv(pp, 'e', me.e); pp.text(','); pp.breakable()
 918       _pp_kv(pp, 'd', me.d, secretp = True); pp.text(','); pp.breakable()
 919       _pp_kv(pp, 'p', me.p, secretp = True); pp.text(','); pp.breakable()
 920       _pp_kv(pp, 'q', me.q, secretp = True); pp.text(','); pp.breakable()
 921       _pp_kv(pp, 'dp', me.dp, secretp = True); pp.text(','); pp.breakable()
 922       _pp_kv(pp, 'dq', me.dq, secretp = True); pp.text(','); pp.breakable()
 923       _pp_kv(pp, 'q_inv', me.q_inv, secretp = True)
 924     pp.end_group(ind, ')')
 925 _augment(RSAPriv, _tmp)
 926
 927 ###--------------------------------------------------------------------------
 928 ### DSA and related schemes.
 929
 930 class _tmp:
 931   def __repr__(me): return '%s(G = %r, p = %r, hash = %r)' % \
 932         (_clsname(me), me.G, me.p, me.hash)
 933   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 934     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 935     if cyclep:
 936       pp.text('...')
 937     else:
 938       _pp_kv(pp, 'G', me.G); pp.text(','); pp.breakable()
 939       _pp_kv(pp, 'p', me.p); pp.text(','); pp.breakable()
 940       _pp_kv(pp, 'hash', me.hash)
 941     pp.end_group(ind, ')')
 942 _augment(DSAPub, _tmp)
 943 _augment(KCDSAPub, _tmp)
 944
 945 class _tmp:
 946   def __repr__(me): return '%s(G = %r, u = %s, p = %r, hash = %r)' % \
 947       (_clsname(me), me.G, _repr_secret(me.u), me.p, me.hash)
 948   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 949     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 950     if cyclep:
 951       pp.text('...')
 952     else:
 953       _pp_kv(pp, 'G', me.G); pp.text(','); pp.breakable()
 954       _pp_kv(pp, 'u', me.u, True); pp.text(','); pp.breakable()
 955       _pp_kv(pp, 'p', me.p); pp.text(','); pp.breakable()
 956       _pp_kv(pp, 'hash', me.hash)
 957     pp.end_group(ind, ')')
 958 _augment(DSAPriv, _tmp)
 959 _augment(KCDSAPriv, _tmp)
 960
 961 ###--------------------------------------------------------------------------
 962 ### Bernstein's elliptic curve crypto and related schemes.
 963
 964 X25519_BASE = MP(9).storel(32)
 965 X448_BASE = MP(5).storel(56)
 966
 967 Z128 = ByteString.zero(16)
 968
 969 class _BasePub (object):
 970   def __init__(me, pub, *args, **kw):
 971     if not me._PUBSZ.check(len(pub)): raise ValueError('bad public key')
 972     super(_BasePub, me).__init__(*args, **kw)
 973     me.pub = pub
 974   def __repr__(me): return '%s(pub = %r)' % (_clsname(me), me.pub)
 975   def _pp(me, pp): _pp_kv(pp, 'pub', me.pub)
 976   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
 977     ind = _pp_bgroup_tyname(pp, me)
 978     if cyclep: pp.text('...')
 979     else: me._pp(pp)
 980     pp.end_group(ind, ')')
 981
 982 class _BasePriv (object):
 983   def __init__(me, priv, pub = None, *args, **kw):
 984     if not me._KEYSZ.check(len(priv)): raise ValueError('bad private key')
 985     if pub is None: pub = me._pubkey(priv)
 986     super(_BasePriv, me).__init__(pub = pub, *args, **kw)
 987     me.priv = priv
 988   @classmethod
 989   def generate(cls, rng = rand):
 990     return cls(rng.block(cls._KEYSZ.default))
 991   def __repr__(me):
 992     return '%s(priv = %d, pub = %r)' % \
 993         (_clsname(me), _repr_secret(me.priv), me.pub)
 994   def _pp(me, pp):
 995     _pp_kv(pp, 'priv', me.priv, secretp = True); pp.text(','); pp.breakable()
 996     super(_BasePriv, me)._pp(pp)
 997
 998 class _XDHPub (_BasePub):  pass
 999
1000 class _XDHPriv (_BasePriv):
1001   def _pubkey(me, priv): return me._op(priv, me._BASE)
1002   def agree(me, you): return me._op(me.priv, you.pub)
1003   def boxkey(me, recip): return me._hashkey(me.agree(recip))
1004   def box(me, recip, n, m): return secret_box(me.boxkey(recip), n, m)
1005   def unbox(me, recip, n, c): return secret_unbox(me.boxkey(recip), n, c)
1006
1007 class X25519Pub (_XDHPub):
1008   _PUBSZ = KeySZSet(X25519_PUBSZ)
1009   _BASE = X25519_BASE
1010
1011 class X25519Priv (_XDHPriv, X25519Pub):
1012   _KEYSZ = KeySZSet(X25519_KEYSZ)
1013   def _op(me, k, X): return x25519(k, X)
1014   def _hashkey(me, z): return hsalsa20_prf(z, Z128)
1015
1016 class X448Pub (_XDHPub):
1017   _PUBSZ = KeySZSet(X448_PUBSZ)
1018   _BASE = X448_BASE
1019
1020 class X448Priv (_XDHPriv, X448Pub):
1021   _KEYSZ = KeySZSet(X448_KEYSZ)
1022   def _op(me, k, X): return x448(k, X)
1023   def _hashkey(me, z): return Shake256().hash(z).done(salsa20.keysz.default)
1024
1025 class _EdDSAPub (_BasePub):
1026   def beginhash(me): return me._HASH()
1027   def endhash(me, h): return h.done()
1028
1029 class _EdDSAPriv (_BasePriv, _EdDSAPub):
1030   pass
1031
1032 class Ed25519Pub (_EdDSAPub):
1033   _PUBSZ = KeySZSet(ED25519_PUBSZ)
1034   _HASH = sha512
1035   def verify(me, msg, sig, **kw):
1036     return ed25519_verify(me.pub, msg, sig, **kw)
1037
1038 class Ed25519Priv (_EdDSAPriv, Ed25519Pub):
1039   _KEYSZ = KeySZAny(ED25519_KEYSZ)
1040   def _pubkey(me, priv): return ed25519_pubkey(priv)
1041   def sign(me, msg, **kw):
1042     return ed25519_sign(me.priv, msg, pub = me.pub, **kw)
1043
1044 class Ed448Pub (_EdDSAPub):
1045   _PUBSZ = KeySZSet(ED448_PUBSZ)
1046   _HASH = shake256
1047   def verify(me, msg, sig, **kw):
1048     return ed448_verify(me.pub, msg, sig, **kw)
1049
1050 class Ed448Priv (_EdDSAPriv, Ed448Pub):
1051   _KEYSZ = KeySZAny(ED448_KEYSZ)
1052   def _pubkey(me, priv): return ed448_pubkey(priv)
1053   def sign(me, msg, **kw):
1054     return ed448_sign(me.priv, msg, pub = me.pub, **kw)
1055
1056 ###--------------------------------------------------------------------------
1057 ### Built-in algorithm and group tables.
1058
1059 class _tmp:
1060   def __repr__(me):
1061     return '{%s}' % ', '.join(['%r: %r' % kv for kv in _iteritems(me)])
1062   def _repr_pretty_(me, pp, cyclep):
1063     ind = _pp_bgroup(pp, '{ ')
1064     if cyclep: pp.text('...')
1065     else: _pp_dict(pp, _iteritems(me))
1066     pp.end_group(ind, ' }')
1067 _augment(_base._MiscTable, _tmp)
1068
1069 ###--------------------------------------------------------------------------
1070 ### Prime number generation.
1071
1072 class PrimeGenEventHandler (object):
1073   def pg_begin(me, ev):
1074     return me.pg_try(ev)
1075   def pg_done(me, ev):
1076     return PGEN_DONE
1077   def pg_abort(me, ev):
1078     return PGEN_TRY
1079   def pg_fail(me, ev):
1080     return PGEN_TRY
1081   def pg_pass(me, ev):
1082     return PGEN_TRY
1083
1084 class SophieGermainStepJump (object):
1085   def pg_begin(me, ev):
1086     me.lf = PrimeFilter(ev.x)
1087     me.hf = me.lf.muladd(2, 1)
1088     return me.cont(ev)
1089   def pg_try(me, ev):
1090     me.step()
1091     return me.cont(ev)
1092   def cont(me, ev):
1093     while me.lf.status == PGEN_FAIL or me.hf.status == PGEN_FAIL:
1094       me.step()
1095     if me.lf.status == PGEN_ABORT or me.hf.status == PGEN_ABORT:
1096       return PGEN_ABORT
1097     ev.x = me.lf.x
1098     if me.lf.status == PGEN_DONE and me.hf.status == PGEN_DONE:
1099       return PGEN_DONE
1100     return PGEN_TRY
1101   def pg_done(me, ev):
1102     del me.lf
1103     del me.hf
1104
1105 class SophieGermainStepper (SophieGermainStepJump):
1106   def __init__(me, step):
1107     me.lstep = step;
1108     me.hstep = 2 * step
1109   def step(me):
1110     me.lf.step(me.lstep)
1111     me.hf.step(me.hstep)
1112
1113 class SophieGermainJumper (SophieGermainStepJump):
1114   def __init__(me, jump):
1115     me.ljump = PrimeFilter(jump);
1116     me.hjump = me.ljump.muladd(2, 0)
1117   def step(me):
1118     me.lf.jump(me.ljump)
1119     me.hf.jump(me.hjump)
1120   def pg_done(me, ev):
1121     del me.ljump
1122     del me.hjump
1123     SophieGermainStepJump.pg_done(me, ev)
1124
1125 class SophieGermainTester (object):
1126   def __init__(me):
1127     pass
1128   def pg_begin(me, ev):
1129     me.lr = RabinMiller(ev.x)
1130     me.hr = RabinMiller(2 * ev.x + 1)
1131   def pg_try(me, ev):
1132     lst = me.lr.test(ev.rng.range(me.lr.x))
1133     if lst != PGEN_PASS and lst != PGEN_DONE:
1134       return lst
1135     rst = me.hr.test(ev.rng.range(me.hr.x))
1136     if rst != PGEN_PASS and rst != PGEN_DONE:
1137       return rst
1138     if lst == PGEN_DONE and rst == PGEN_DONE:
1139       return PGEN_DONE
1140     return PGEN_PASS
1141   def pg_done(me, ev):
1142     del me.lr
1143     del me.hr
1144
1145 class PrimitiveStepper (PrimeGenEventHandler):
1146   def __init__(me):
1147     pass
1148   def pg_try(me, ev):
1149     ev.x = me.i.next()
1150     return PGEN_TRY
1151   def pg_begin(me, ev):
1152     me.i = iter(smallprimes)
1153     return me.pg_try(ev)
1154
1155 class PrimitiveTester (PrimeGenEventHandler):
1156   def __init__(me, mod, hh = [], exp = None):
1157     me.mod = MPMont(mod)
1158     me.exp = exp
1159     me.hh = hh
1160   def pg_try(me, ev):
1161     x = ev.x
1162     if me.exp is not None:
1163       x = me.mod.exp(x, me.exp)
1164       if x == 1: return PGEN_FAIL
1165     for h in me.hh:
1166       if me.mod.exp(x, h) == 1: return PGEN_FAIL
1167     ev.x = x
1168     return PGEN_DONE
1169
1170 class SimulStepper (PrimeGenEventHandler):
1171   def __init__(me, mul = 2, add = 1, step = 2):
1172     me.step = step
1173     me.mul = mul
1174     me.add = add
1175   def _stepfn(me, step):
1176     if step <= 0:
1177       raise ValueError('step must be positive')
1178     if step <= MPW_MAX:
1179       return lambda f: f.step(step)
1180     j = PrimeFilter(step)
1181     return lambda f: f.jump(j)
1182   def pg_begin(me, ev):
1183     x = ev.x
1184     me.lf = PrimeFilter(x)
1185     me.hf = PrimeFilter(x * me.mul + me.add)
1186     me.lstep = me._stepfn(me.step)
1187     me.hstep = me._stepfn(me.step * me.mul)
1188     SimulStepper._cont(me, ev)
1189   def pg_try(me, ev):
1190     me._step()
1191     me._cont(ev)
1192   def _step(me):
1193     me.lstep(me.lf)
1194     me.hstep(me.hf)
1195   def _cont(me, ev):
1196     while me.lf.status == PGEN_FAIL or me.hf.status == PGEN_FAIL:
1197       me._step()
1198     if me.lf.status == PGEN_ABORT or me.hf.status == PGEN_ABORT:
1199       return PGEN_ABORT
1200     ev.x = me.lf.x
1201     if me.lf.status == PGEN_DONE and me.hf.status == PGEN_DONE:
1202       return PGEN_DONE
1203     return PGEN_TRY
1204   def pg_done(me, ev):
1205     del me.lf
1206     del me.hf
1207     del me.lstep
1208     del me.hstep
1209
1210 class SimulTester (PrimeGenEventHandler):
1211   def __init__(me, mul = 2, add = 1):
1212     me.mul = mul
1213     me.add = add
1214   def pg_begin(me, ev):
1215     x = ev.x
1216     me.lr = RabinMiller(x)
1217     me.hr = RabinMiller(x * me.mul + me.add)
1218   def pg_try(me, ev):
1219     lst = me.lr.test(ev.rng.range(me.lr.x))
1220     if lst != PGEN_PASS and lst != PGEN_DONE:
1221       return lst
1222     rst = me.hr.test(ev.rng.range(me.hr.x))
1223     if rst != PGEN_PASS and rst != PGEN_DONE:
1224       return rst
1225     if lst == PGEN_DONE and rst == PGEN_DONE:
1226       return PGEN_DONE
1227     return PGEN_PASS
1228   def pg_done(me, ev):
1229     del me.lr
1230     del me.hr
1231
1232 def sgprime(start, step = 2, name = 'p', event = pgen_nullev, nsteps = 0):
1233   start = MP(start)
1234   return pgen(start, name, SimulStepper(step = step), SimulTester(), event,
1235               nsteps, RabinMiller.iters(start.nbits))
1236
1237 def findprimitive(mod, hh = [], exp = None, name = 'g', event = pgen_nullev):
1238   return pgen(0, name, PrimitiveStepper(), PrimitiveTester(mod, hh, exp),
1239               event, 0, 1)
1240
1241 def kcdsaprime(pbits, qbits, rng = rand,
1242                event = pgen_nullev, name = 'p', nsteps = 0):
1243   hbits = pbits - qbits
1244   h = pgen(rng.mp(hbits, 1), name + ' [h]',
1245            PrimeGenStepper(2), PrimeGenTester(),
1246            event, nsteps, RabinMiller.iters(hbits))
1247   q = pgen(rng.mp(qbits, 1), name, SimulStepper(2 * h, 1, 2),
1248            SimulTester(2 * h, 1), event, nsteps, RabinMiller.iters(qbits))
1249   p = 2 * q * h + 1
1250   return p, q, h
1251
1252 #----- That's all, folks ----------------------------------------------------