lib/mpi/mpicoder.c

   1 /* mpicoder.c  -  Coder for the external representation of MPIs
   2  * Copyright (C) 1998, 1999 Free Software Foundation, Inc.
   3  *
   4  * This file is part of GnuPG.
   5  *
   6  * GnuPG is free software; you can redistribute it and/or modify
   7  * it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8  * the Free Software Foundation; either version 2 of the License, or
   9  * (at your option) any later version.
  10  *
  11  * GnuPG is distributed in the hope that it will be useful,
  12  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14  * GNU General Public License for more details.
  15  *
  16  * You should have received a copy of the GNU General Public License
  17  * along with this program; if not, write to the Free Software
  18  * Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA
  19  */
  20
  21 #include <linux/bitops.h>
  22 #include <asm-generic/bitops/count_zeros.h>
  23 #include "mpi-internal.h"
  24
  25 #define MAX_EXTERN_MPI_BITS 16384
  26
  27 /**
  28  * mpi_read_raw_data - Read a raw byte stream as a positive integer
  29  * @xbuffer: The data to read
  30  * @nbytes: The amount of data to read
  31  */
  32 MPI mpi_read_raw_data(const void *xbuffer, size_t nbytes)
  33 {
  34         const uint8_t *buffer = xbuffer;
  35         int i, j;
  36         unsigned nbits, nlimbs;
  37         mpi_limb_t a;
  38         MPI val = NULL;
  39
  40         while (nbytes > 0 && buffer[0] == 0) {
  41                 buffer++;
  42                 nbytes--;
  43         }
  44
  45         nbits = nbytes * 8;
  46         if (nbits > MAX_EXTERN_MPI_BITS) {
  47                 pr_info("MPI: mpi too large (%u bits)\n", nbits);
  48                 return NULL;
  49         }
  50         if (nbytes > 0)
  51                 nbits -= count_leading_zeros(buffer[0]);
  52         else
  53                 nbits = 0;
  54
  55         nlimbs = DIV_ROUND_UP(nbytes, BYTES_PER_MPI_LIMB);
  56         val = mpi_alloc(nlimbs);
  57         if (!val)
  58                 return NULL;
  59         val->nbits = nbits;
  60         val->sign = 0;
  61         val->nlimbs = nlimbs;
  62
  63         if (nbytes > 0) {
  64                 i = BYTES_PER_MPI_LIMB - nbytes % BYTES_PER_MPI_LIMB;
  65                 i %= BYTES_PER_MPI_LIMB;
  66                 for (j = nlimbs; j > 0; j--) {
  67                         a = 0;
  68                         for (; i < BYTES_PER_MPI_LIMB; i++) {
  69                                 a <<= 8;
  70                                 a |= *buffer++;
  71                         }
  72                         i = 0;
  73                         val->d[j - 1] = a;
  74                 }
  75         }
  76         return val;
  77 }
  78 EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_read_raw_data);
  79
  80 MPI mpi_read_from_buffer(const void *xbuffer, unsigned *ret_nread)
  81 {
  82         const uint8_t *buffer = xbuffer;
  83         int i, j;
  84         unsigned nbits, nbytes, nlimbs, nread = 0;
  85         mpi_limb_t a;
  86         MPI val = NULL;
  87
  88         if (*ret_nread < 2)
  89                 goto leave;
  90         nbits = buffer[0] << 8 | buffer[1];
  91
  92         if (nbits > MAX_EXTERN_MPI_BITS) {
  93                 pr_info("MPI: mpi too large (%u bits)\n", nbits);
  94                 goto leave;
  95         }
  96         buffer += 2;
  97         nread = 2;
  98
  99         nbytes = DIV_ROUND_UP(nbits, 8);
 100         nlimbs = DIV_ROUND_UP(nbytes, BYTES_PER_MPI_LIMB);
 101         val = mpi_alloc(nlimbs);
 102         if (!val)
 103                 return NULL;
 104         i = BYTES_PER_MPI_LIMB - nbytes % BYTES_PER_MPI_LIMB;
 105         i %= BYTES_PER_MPI_LIMB;
 106         val->nbits = nbits;
 107         j = val->nlimbs = nlimbs;
 108         val->sign = 0;
 109         for (; j > 0; j--) {
 110                 a = 0;
 111                 for (; i < BYTES_PER_MPI_LIMB; i++) {
 112                         if (++nread > *ret_nread) {
 113                                 printk
 114                                     ("MPI: mpi larger than buffer nread=%d ret_nread=%d\n",
 115                                      nread, *ret_nread);
 116                                 goto leave;
 117                         }
 118                         a <<= 8;
 119                         a |= *buffer++;
 120                 }
 121                 i = 0;
 122                 val->d[j - 1] = a;
 123         }
 124
 125 leave:
 126         *ret_nread = nread;
 127         return val;
 128 }
 129 EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_read_from_buffer);
 130
 131 /**
 132  * mpi_read_buffer() - read MPI to a bufer provided by user (msb first)
 133  *
 134  * @a:          a multi precision integer
 135  * @buf:        bufer to which the output will be written to. Needs to be at
 136  *              leaset mpi_get_size(a) long.
 137  * @buf_len:    size of the buf.
 138  * @nbytes:     receives the actual length of the data written.
 139  * @sign:       if not NULL, it will be set to the sign of a.
 140  *
 141  * Return:      0 on success or error code in case of error
 142  */
 143 int mpi_read_buffer(MPI a, uint8_t *buf, unsigned buf_len, unsigned *nbytes,
 144                     int *sign)
 145 {
 146         uint8_t *p;
 147         mpi_limb_t alimb;
 148         unsigned int n = mpi_get_size(a);
 149         int i;
 150
 151         if (buf_len < n || !buf)
 152                 return -EINVAL;
 153
 154         if (sign)
 155                 *sign = a->sign;
 156
 157         if (nbytes)
 158                 *nbytes = n;
 159
 160         p = buf;
 161
 162         for (i = a->nlimbs - 1; i >= 0; i--) {
 163                 alimb = a->d[i];
 164 #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 165                 *p++ = alimb >> 24;
 166                 *p++ = alimb >> 16;
 167                 *p++ = alimb >> 8;
 168                 *p++ = alimb;
 169 #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 170                 *p++ = alimb >> 56;
 171                 *p++ = alimb >> 48;
 172                 *p++ = alimb >> 40;
 173                 *p++ = alimb >> 32;
 174                 *p++ = alimb >> 24;
 175                 *p++ = alimb >> 16;
 176                 *p++ = alimb >> 8;
 177                 *p++ = alimb;
 178 #else
 179 #error please implement for this limb size.
 180 #endif
 181         }
 182         return 0;
 183 }
 184 EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_read_buffer);
 185
 186 /*
 187  * mpi_get_buffer() - Returns an allocated buffer with the MPI (msb first).
 188  * Caller must free the return string.
 189  * This function does return a 0 byte buffer with nbytes set to zero if the
 190  * value of A is zero.
 191  *
 192  * @a:          a multi precision integer.
 193  * @nbytes:     receives the length of this buffer.
 194  * @sign:       if not NULL, it will be set to the sign of the a.
 195  *
 196  * Return:      Pointer to MPI buffer or NULL on error
 197  */
 198 void *mpi_get_buffer(MPI a, unsigned *nbytes, int *sign)
 199 {
 200         uint8_t *buf, *p;
 201         unsigned int n;
 202         int ret;
 203
 204         if (!nbytes)
 205                 return NULL;
 206
 207         n = mpi_get_size(a);
 208
 209         if (!n)
 210                 n++;
 211
 212         buf = kmalloc(n, GFP_KERNEL);
 213
 214         if (!buf)
 215                 return NULL;
 216
 217         ret = mpi_read_buffer(a, buf, n, nbytes, sign);
 218
 219         if (ret) {
 220                 kfree(buf);
 221                 return NULL;
 222         }
 223
 224         /* this is sub-optimal but we need to do the shift operation
 225          * because the caller has to free the returned buffer */
 226         for (p = buf; !*p && *nbytes; p++, --*nbytes)
 227                 ;
 228         if (p != buf)
 229                 memmove(buf, p, *nbytes);
 230
 231         return buf;
 232 }
 233 EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_get_buffer);
 234
 235 /****************
 236  * Use BUFFER to update MPI.
 237  */
 238 int mpi_set_buffer(MPI a, const void *xbuffer, unsigned nbytes, int sign)
 239 {
 240         const uint8_t *buffer = xbuffer, *p;
 241         mpi_limb_t alimb;
 242         int nlimbs;
 243         int i;
 244
 245         nlimbs = DIV_ROUND_UP(nbytes, BYTES_PER_MPI_LIMB);
 246         if (RESIZE_IF_NEEDED(a, nlimbs) < 0)
 247                 return -ENOMEM;
 248         a->sign = sign;
 249
 250         for (i = 0, p = buffer + nbytes - 1; p >= buffer + BYTES_PER_MPI_LIMB;) {
 251 #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 252                 alimb = (mpi_limb_t) *p--;
 253                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 8;
 254                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 16;
 255                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 24;
 256 #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 257                 alimb = (mpi_limb_t) *p--;
 258                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 8;
 259                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 16;
 260                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 24;
 261                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 32;
 262                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 40;
 263                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 48;
 264                 alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 56;
 265 #else
 266 #error please implement for this limb size.
 267 #endif
 268                 a->d[i++] = alimb;
 269         }
 270         if (p >= buffer) {
 271 #if BYTES_PER_MPI_LIMB == 4
 272                 alimb = *p--;
 273                 if (p >= buffer)
 274                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 8;
 275                 if (p >= buffer)
 276                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 16;
 277                 if (p >= buffer)
 278                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 24;
 279 #elif BYTES_PER_MPI_LIMB == 8
 280                 alimb = (mpi_limb_t) *p--;
 281                 if (p >= buffer)
 282                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 8;
 283                 if (p >= buffer)
 284                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 16;
 285                 if (p >= buffer)
 286                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 24;
 287                 if (p >= buffer)
 288                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 32;
 289                 if (p >= buffer)
 290                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 40;
 291                 if (p >= buffer)
 292                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 48;
 293                 if (p >= buffer)
 294                         alimb |= (mpi_limb_t) *p-- << 56;
 295 #else
 296 #error please implement for this limb size.
 297 #endif
 298                 a->d[i++] = alimb;
 299         }
 300         a->nlimbs = i;
 301
 302         if (i != nlimbs) {
 303                 pr_emerg("MPI: mpi_set_buffer: Assertion failed (%d != %d)", i,
 304                        nlimbs);
 305                 BUG();
 306         }
 307         return 0;
 308 }
 309 EXPORT_SYMBOL_GPL(mpi_set_buffer);