chiark / gitweb /
math/mpx-mul4-*-sse2.S: Remove an unhelpful comment.
[catacomb] / math / mpmont-exp.c
1 /* -*-c-*-
2  *
3  * Modular exponentiation with Montgomery reduction
4  *
5  * (c) 2004 Straylight/Edgeware
6  */
7
8 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
9  *
10  * This file is part of Catacomb.
11  *
12  * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
13  * it under the terms of the GNU Library General Public License as
14  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
15  * License, or (at your option) any later version.
16  *
17  * Catacomb 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 Library General Public License for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
23  * License along with Catacomb; if not, write to the Free
24  * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
25  * MA 02111-1307, USA.
26  */
27
28 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
29
30 #include "mp.h"
31 #include "mpmont.h"
32 #include "mpmont-exp.h"
33
34 /*----- Exponentiation ----------------------------------------------------*/
35
36 /* --- @mpmont_expr@ --- *
37  *
38  * Arguments:   @const mpmont *mm@ = pointer to Montgomery reduction context
39  *              @mp *d@ = fake destination
40  *              @mp *a@ = base
41  *              @mp *e@ = exponent
42  *
43  * Returns:     Result, %$(a R^{-1})^e R \bmod m$%.
44  */
45
46 mp *mpmont_expr(const mpmont *mm, mp *d, mp *a, mp *e)
47 {
48   mp *x = MP_COPY(mm->r);
49   mp *spare = (e->f & MP_BURN) ? MP_NEWSEC : MP_NEW;
50
51   MP_COPY(a);
52   MP_SHRINK(e);
53   if (MP_ZEROP(e))
54     ;
55   else {
56     if (MP_NEGP(e)) {
57       a = mpmont_reduce(mm, a, a);
58       a = mp_modinv(a, a, mm->m);
59       a = mpmont_mul(mm, a, a, mm->r2);
60     }
61     if (MP_LEN(e) < EXP_THRESH)
62       EXP_SIMPLE(x, a, e);
63     else
64       EXP_WINDOW(x, a, e);
65   }
66   mp_drop(d);
67   mp_drop(spare);
68   mp_drop(a);
69   return (x);
70 }
71
72 /* --- @mpmont_exp@ --- *
73  *
74  * Arguments:   @const mpmont *mm@ = pointer to Montgomery reduction context
75  *              @mp *d@ = fake destination
76  *              @mp *a@ = base
77  *              @mp *e@ = exponent
78  *
79  * Returns:     Result, %$a^e \bmod m$%.
80  */
81
82 mp *mpmont_exp(const mpmont *mm, mp *d, mp *a, mp *e)
83 {
84   e = MP_COPY(e);
85   d = mpmont_mul(mm, d, a, mm->r2);
86   d = mpmont_expr(mm, d, d, e);
87   d = mpmont_reduce(mm, d, d);
88   MP_DROP(e);
89   return (d);
90 }
91
92 /*----- Test rig ----------------------------------------------------------*/
93
94 #ifdef TEST_RIG
95
96 #ifdef ENABLE_ASM_DEBUG
97 #  include "regdump.h"
98 #endif
99
100 static int texp(dstr *v)
101 {
102   mp *m = *(mp **)v[0].buf;
103   mp *a = *(mp **)v[1].buf;
104   mp *b = *(mp **)v[2].buf;
105   mp *r = *(mp **)v[3].buf;
106   mp *mr;
107   int ok = 1;
108
109   mpmont mm;
110   mpmont_create(&mm, m);
111
112   mr = mpmont_exp(&mm, MP_NEW, a, b);
113
114   if (!MP_EQ(mr, r)) {
115     fputs("\n*** montgomery modexp failed", stderr);
116     fputs("\n m = ", stderr); mp_writefile(m, stderr, 10);
117     fputs("\n a = ", stderr); mp_writefile(a, stderr, 10);
118     fputs("\n e = ", stderr); mp_writefile(b, stderr, 10);
119     fputs("\n r = ", stderr); mp_writefile(r, stderr, 10);
120     fputs("\nmr = ", stderr); mp_writefile(mr, stderr, 10);
121     fputc('\n', stderr);
122     ok = 0;
123   }
124
125   MP_DROP(m);
126   MP_DROP(a);
127   MP_DROP(b);
128   MP_DROP(r);
129   MP_DROP(mr);
130   mpmont_destroy(&mm);
131   assert(mparena_count(MPARENA_GLOBAL) == 0);
132   return ok;
133 }
134
135 static test_chunk tests[] = {
136   { "exp", texp, { &type_mp, &type_mp, &type_mp, &type_mp, 0 } },
137   { 0, 0, { 0 } },
138 };
139
140 int main(int argc, char *argv[])
141 {
142   sub_init();
143 #ifdef ENABLE_ASM_DEBUG
144   regdump_init();
145 #endif
146   test_run(argc, argv, tests, SRCDIR "/t/mpmont");
147   return (0);
148 }
149
150 #endif
151
152 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/