third_party/heimdal/lib/hcrypto/libtommath/mtest/mtest.c

   1 /* makes a bignum test harness with NUM tests per operation
   2  *
   3  * the output is made in the following format [one parameter per line]
   4
   5 operation
   6 operand1
   7 operand2
   8 [... operandN]
   9 result1
  10 result2
  11 [... resultN]
  12
  13 So for example "a * b mod n" would be
  14
  15 mulmod
  16 a
  17 b
  18 n
  19 a*b mod n
  20
  21 e.g. if a=3, b=4 n=11 then
  22
  23 mulmod
  24 3
  25 4
  26 11
  27 1
  28
  29  */
  30
  31 #ifdef MP_8BIT
  32 #define THE_MASK 127
  33 #else
  34 #define THE_MASK 32767
  35 #endif
  36
  37 #include <stdio.h>
  38 #include <stdlib.h>
  39 #include <time.h>
  40 #include "mpi.c"
  41
  42 #ifdef LTM_MTEST_REAL_RAND
  43 #define getRandChar() fgetc(rng)
  44 FILE *rng;
  45 #else
  46 #define getRandChar() (rand()&0xFF)
  47 #endif
  48
  49 void rand_num(mp_int *a)
  50 {
  51    int size;
  52    unsigned char buf[2048];
  53    size_t sz;
  54
  55    size = 1 + ((getRandChar()<<8) + getRandChar()) % 101;
  56    buf[0] = (getRandChar()&1)?1:0;
  57 #ifdef LTM_MTEST_REAL_RAND
  58    sz = fread(buf+1, 1, size, rng);
  59 #else
  60    sz = 1;
  61    while (sz < (unsigned)size) {
  62       buf[sz] = getRandChar();
  63       ++sz;
  64    }
  65 #endif
  66    if (sz != (unsigned)size) {
  67       fprintf(stderr, "\nWarning: fread failed\n\n");
  68    }
  69    while (buf[1] == 0) buf[1] = getRandChar();
  70    mp_read_raw(a, buf, 1+size);
  71 }
  72
  73 void rand_num2(mp_int *a)
  74 {
  75    int size;
  76    unsigned char buf[2048];
  77    size_t sz;
  78
  79    size = 10 + ((getRandChar()<<8) + getRandChar()) % 101;
  80    buf[0] = (getRandChar()&1)?1:0;
  81 #ifdef LTM_MTEST_REAL_RAND
  82    sz = fread(buf+1, 1, size, rng);
  83 #else
  84    sz = 1;
  85    while (sz < (unsigned)size) {
  86       buf[sz] = getRandChar();
  87       ++sz;
  88    }
  89 #endif
  90    if (sz != (unsigned)size) {
  91       fprintf(stderr, "\nWarning: fread failed\n\n");
  92    }
  93    while (buf[1] == 0) buf[1] = getRandChar();
  94    mp_read_raw(a, buf, 1+size);
  95 }
  96
  97 #define mp_to64(a, b) mp_toradix(a, b, 64)
  98
  99 int main(int argc, char *argv[])
 100 {
 101    int n, tmp;
 102    long long max;
 103    mp_int a, b, c, d, e;
 104 #ifdef MTEST_NO_FULLSPEED
 105    clock_t t1;
 106 #endif
 107    char buf[4096];
 108
 109    mp_init(&a);
 110    mp_init(&b);
 111    mp_init(&c);
 112    mp_init(&d);
 113    mp_init(&e);
 114
 115    if (argc > 1) {
 116       max = strtol(argv[1], NULL, 0);
 117       if (max < 0) {
 118          if (max > -64) {
 119             max = (1 << -(max)) + 1;
 120          } else {
 121             max = 1;
 122          }
 123       } else if (max == 0) {
 124          max = 1;
 125       }
 126    } else {
 127       max = 0;
 128    }
 129
 130
 131    /* initial (2^n - 1)^2 testing, makes sure the comba multiplier works [it has the new carry code] */
 132    /*
 133       mp_set(&a, 1);
 134       for (n = 1; n < 8192; n++) {
 135           mp_mul(&a, &a, &c);
 136           printf("mul\n");
 137           mp_to64(&a, buf);
 138           printf("%s\n%s\n", buf, buf);
 139           mp_to64(&c, buf);
 140           printf("%s\n", buf);
 141
 142           mp_add_d(&a, 1, &a);
 143           mp_mul_2(&a, &a);
 144           mp_sub_d(&a, 1, &a);
 145       }
 146    */
 147
 148 #ifdef LTM_MTEST_REAL_RAND
 149    rng = fopen("/dev/urandom", "rb");
 150    if (rng == NULL) {
 151       rng = fopen("/dev/random", "rb");
 152       if (rng == NULL) {
 153          fprintf(stderr, "\nWarning:  no /dev/[u]random available\n\n");
 154          printf("exit\n");
 155          return 1;
 156       }
 157    }
 158 #else
 159    srand(23);
 160 #endif
 161
 162 #ifdef MTEST_NO_FULLSPEED
 163    t1 = clock();
 164 #endif
 165    for (;;) {
 166 #ifdef MTEST_NO_FULLSPEED
 167       if (clock() - t1 > CLOCKS_PER_SEC) {
 168          sleep(2);
 169          t1 = clock();
 170       }
 171 #endif
 172       n = getRandChar() % 15;
 173
 174       if (max != 0) {
 175          --max;
 176          if (max == 0)
 177             n = 255;
 178       }
 179
 180       if (n == 0) {
 181          /* add tests */
 182          rand_num(&a);
 183          rand_num(&b);
 184          mp_add(&a, &b, &c);
 185          printf("add\n");
 186          mp_to64(&a, buf);
 187          printf("%s\n", buf);
 188          mp_to64(&b, buf);
 189          printf("%s\n", buf);
 190          mp_to64(&c, buf);
 191          printf("%s\n", buf);
 192       } else if (n == 1) {
 193          /* sub tests */
 194          rand_num(&a);
 195          rand_num(&b);
 196          mp_sub(&a, &b, &c);
 197          printf("sub\n");
 198          mp_to64(&a, buf);
 199          printf("%s\n", buf);
 200          mp_to64(&b, buf);
 201          printf("%s\n", buf);
 202          mp_to64(&c, buf);
 203          printf("%s\n", buf);
 204       } else if (n == 2) {
 205          /* mul tests */
 206          rand_num(&a);
 207          rand_num(&b);
 208          mp_mul(&a, &b, &c);
 209          printf("mul\n");
 210          mp_to64(&a, buf);
 211          printf("%s\n", buf);
 212          mp_to64(&b, buf);
 213          printf("%s\n", buf);
 214          mp_to64(&c, buf);
 215          printf("%s\n", buf);
 216       } else if (n == 3) {
 217          /* div tests */
 218          rand_num(&a);
 219          rand_num(&b);
 220          mp_div(&a, &b, &c, &d);
 221          printf("div\n");
 222          mp_to64(&a, buf);
 223          printf("%s\n", buf);
 224          mp_to64(&b, buf);
 225          printf("%s\n", buf);
 226          mp_to64(&c, buf);
 227          printf("%s\n", buf);
 228          mp_to64(&d, buf);
 229          printf("%s\n", buf);
 230       } else if (n == 4) {
 231          /* sqr tests */
 232          rand_num(&a);
 233          mp_sqr(&a, &b);
 234          printf("sqr\n");
 235          mp_to64(&a, buf);
 236          printf("%s\n", buf);
 237          mp_to64(&b, buf);
 238          printf("%s\n", buf);
 239       } else if (n == 5) {
 240          /* mul_2d test */
 241          rand_num(&a);
 242          mp_copy(&a, &b);
 243          n = getRandChar() & 63;
 244          mp_mul_2d(&b, n, &b);
 245          mp_to64(&a, buf);
 246          printf("mul2d\n");
 247          printf("%s\n", buf);
 248          printf("%d\n", n);
 249          mp_to64(&b, buf);
 250          printf("%s\n", buf);
 251       } else if (n == 6) {
 252          /* div_2d test */
 253          rand_num(&a);
 254          mp_copy(&a, &b);
 255          n = getRandChar() & 63;
 256          mp_div_2d(&b, n, &b, NULL);
 257          mp_to64(&a, buf);
 258          printf("div2d\n");
 259          printf("%s\n", buf);
 260          printf("%d\n", n);
 261          mp_to64(&b, buf);
 262          printf("%s\n", buf);
 263       } else if (n == 7) {
 264          /* gcd test */
 265          rand_num(&a);
 266          rand_num(&b);
 267          a.sign = MP_ZPOS;
 268          b.sign = MP_ZPOS;
 269          mp_gcd(&a, &b, &c);
 270          printf("gcd\n");
 271          mp_to64(&a, buf);
 272          printf("%s\n", buf);
 273          mp_to64(&b, buf);
 274          printf("%s\n", buf);
 275          mp_to64(&c, buf);
 276          printf("%s\n", buf);
 277       } else if (n == 8) {
 278          /* lcm test */
 279          rand_num(&a);
 280          rand_num(&b);
 281          a.sign = MP_ZPOS;
 282          b.sign = MP_ZPOS;
 283          mp_lcm(&a, &b, &c);
 284          printf("lcm\n");
 285          mp_to64(&a, buf);
 286          printf("%s\n", buf);
 287          mp_to64(&b, buf);
 288          printf("%s\n", buf);
 289          mp_to64(&c, buf);
 290          printf("%s\n", buf);
 291       } else if (n == 9) {
 292          /* exptmod test */
 293          rand_num2(&a);
 294          rand_num2(&b);
 295          rand_num2(&c);
 296          /*      if (c.dp[0]&1) mp_add_d(&c, 1, &c); */
 297          a.sign = b.sign = c.sign = 0;
 298          mp_exptmod(&a, &b, &c, &d);
 299          printf("expt\n");
 300          mp_to64(&a, buf);
 301          printf("%s\n", buf);
 302          mp_to64(&b, buf);
 303          printf("%s\n", buf);
 304          mp_to64(&c, buf);
 305          printf("%s\n", buf);
 306          mp_to64(&d, buf);
 307          printf("%s\n", buf);
 308       } else if (n == 10) {
 309          /* invmod test */
 310          do {
 311             rand_num2(&a);
 312             rand_num2(&b);
 313             b.sign = MP_ZPOS;
 314             a.sign = MP_ZPOS;
 315             mp_gcd(&a, &b, &c);
 316          } while (mp_cmp_d(&c, 1) != 0 || mp_cmp_d(&b, 1) == 0);
 317          mp_invmod(&a, &b, &c);
 318          printf("invmod\n");
 319          mp_to64(&a, buf);
 320          printf("%s\n", buf);
 321          mp_to64(&b, buf);
 322          printf("%s\n", buf);
 323          mp_to64(&c, buf);
 324          printf("%s\n", buf);
 325       } else if (n == 11) {
 326          rand_num(&a);
 327          mp_mul_2(&a, &a);
 328          mp_div_2(&a, &b);
 329          printf("div2\n");
 330          mp_to64(&a, buf);
 331          printf("%s\n", buf);
 332          mp_to64(&b, buf);
 333          printf("%s\n", buf);
 334       } else if (n == 12) {
 335          rand_num2(&a);
 336          mp_mul_2(&a, &b);
 337          printf("mul2\n");
 338          mp_to64(&a, buf);
 339          printf("%s\n", buf);
 340          mp_to64(&b, buf);
 341          printf("%s\n", buf);
 342       } else if (n == 13) {
 343          rand_num2(&a);
 344          tmp = abs(rand()) & THE_MASK;
 345          mp_add_d(&a, tmp, &b);
 346          printf("add_d\n");
 347          mp_to64(&a, buf);
 348          printf("%s\n%d\n", buf, tmp);
 349          mp_to64(&b, buf);
 350          printf("%s\n", buf);
 351       } else if (n == 14) {
 352          rand_num2(&a);
 353          tmp = abs(rand()) & THE_MASK;
 354          mp_sub_d(&a, tmp, &b);
 355          printf("sub_d\n");
 356          mp_to64(&a, buf);
 357          printf("%s\n%d\n", buf, tmp);
 358          mp_to64(&b, buf);
 359          printf("%s\n", buf);
 360       } else if (n == 255) {
 361          printf("exit\n");
 362          break;
 363       }
 364
 365    }
 366 #ifdef LTM_MTEST_REAL_RAND
 367    fclose(rng);
 368 #endif
 369    return 0;
 370 }
 371
 372 /* $Source$ */
 373 /* $Revision$ */
 374 /* $Date$ */