]> WPIA git - cassiopeia.git/blobdiff - lib/openssl/crypto/bn/rsaz_exp.c
upd: openssl to 1.1.0
[cassiopeia.git] / lib / openssl / crypto / bn / rsaz_exp.c
diff --git a/lib/openssl/crypto/bn/rsaz_exp.c b/lib/openssl/crypto/bn/rsaz_exp.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..1a70f6c
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,352 @@
+/*
+ * Copyright 2013-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ *
+ * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
+ * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
+ * in the file LICENSE in the source distribution or at
+ * https://www.openssl.org/source/license.html
+ */
+
+/*****************************************************************************
+*                                                                            *
+*  Copyright (c) 2012, Intel Corporation                                     *
+*                                                                            *
+*  All rights reserved.                                                      *
+*                                                                            *
+*  Redistribution and use in source and binary forms, with or without        *
+*  modification, are permitted provided that the following conditions are    *
+*  met:                                                                      *
+*                                                                            *
+*  *  Redistributions of source code must retain the above copyright         *
+*     notice, this list of conditions and the following disclaimer.          *
+*                                                                            *
+*  *  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.                                                          *
+*                                                                            *
+*  *  Neither the name of the Intel Corporation nor the names of its         *
+*     contributors may be used to endorse or promote products derived from   *
+*     this software without specific prior written permission.               *
+*                                                                            *
+*                                                                            *
+*  THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY INTEL CORPORATION ""AS IS"" AND ANY          *
+*  EXPRESS 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 INTEL CORPORATION OR            *
+*  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.              *
+*                                                                            *
+******************************************************************************
+* Developers and authors:                                                    *
+* Shay Gueron (1, 2), and Vlad Krasnov (1)                                   *
+* (1) Intel Corporation, Israel Development Center, Haifa, Israel            *
+* (2) University of Haifa, Israel                                            *
+*****************************************************************************/
+
+#include <openssl/opensslconf.h>
+#include "rsaz_exp.h"
+
+#ifndef RSAZ_ENABLED
+NON_EMPTY_TRANSLATION_UNIT
+#else
+
+/*
+ * See crypto/bn/asm/rsaz-avx2.pl for further details.
+ */
+void rsaz_1024_norm2red_avx2(void *red, const void *norm);
+void rsaz_1024_mul_avx2(void *ret, const void *a, const void *b,
+                        const void *n, BN_ULONG k);
+void rsaz_1024_sqr_avx2(void *ret, const void *a, const void *n, BN_ULONG k,
+                        int cnt);
+void rsaz_1024_scatter5_avx2(void *tbl, const void *val, int i);
+void rsaz_1024_gather5_avx2(void *val, const void *tbl, int i);
+void rsaz_1024_red2norm_avx2(void *norm, const void *red);
+
+#if defined(__GNUC__)
+# define ALIGN64        __attribute__((aligned(64)))
+#elif defined(_MSC_VER)
+# define ALIGN64        __declspec(align(64))
+#elif defined(__SUNPRO_C)
+# define ALIGN64
+# pragma align 64(one,two80)
+#else
+/* not fatal, might hurt performance a little */
+# define ALIGN64
+#endif
+
+ALIGN64 static const BN_ULONG one[40] = {
+    1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
+};
+
+ALIGN64 static const BN_ULONG two80[40] = {
+    0, 0, 1 << 22, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
+    0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0
+};
+
+void RSAZ_1024_mod_exp_avx2(BN_ULONG result_norm[16],
+                            const BN_ULONG base_norm[16],
+                            const BN_ULONG exponent[16],
+                            const BN_ULONG m_norm[16], const BN_ULONG RR[16],
+                            BN_ULONG k0)
+{
+    unsigned char storage[320 * 3 + 32 * 9 * 16 + 64]; /* 5.5KB */
+    unsigned char *p_str = storage + (64 - ((size_t)storage % 64));
+    unsigned char *a_inv, *m, *result;
+    unsigned char *table_s = p_str + 320 * 3;
+    unsigned char *R2 = table_s; /* borrow */
+    int index;
+    int wvalue;
+
+    if ((((size_t)p_str & 4095) + 320) >> 12) {
+        result = p_str;
+        a_inv = p_str + 320;
+        m = p_str + 320 * 2;    /* should not cross page */
+    } else {
+        m = p_str;              /* should not cross page */
+        result = p_str + 320;
+        a_inv = p_str + 320 * 2;
+    }
+
+    rsaz_1024_norm2red_avx2(m, m_norm);
+    rsaz_1024_norm2red_avx2(a_inv, base_norm);
+    rsaz_1024_norm2red_avx2(R2, RR);
+
+    rsaz_1024_mul_avx2(R2, R2, R2, m, k0);
+    rsaz_1024_mul_avx2(R2, R2, two80, m, k0);
+
+    /* table[0] = 1 */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, R2, one, m, k0);
+    /* table[1] = a_inv^1 */
+    rsaz_1024_mul_avx2(a_inv, a_inv, R2, m, k0);
+
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, a_inv, 1);
+
+    /* table[2] = a_inv^2 */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, a_inv, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 2);
+#if 0
+    /* this is almost 2x smaller and less than 1% slower */
+    for (index = 3; index < 32; index++) {
+        rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+        rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, index);
+    }
+#else
+    /* table[4] = a_inv^4 */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 4);
+    /* table[8] = a_inv^8 */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 8);
+    /* table[16] = a_inv^16 */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 16);
+    /* table[17] = a_inv^17 */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 17);
+
+    /* table[3] */
+    rsaz_1024_gather5_avx2(result, table_s, 2);
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 3);
+    /* table[6] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 6);
+    /* table[12] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 12);
+    /* table[24] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 24);
+    /* table[25] */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 25);
+
+    /* table[5] */
+    rsaz_1024_gather5_avx2(result, table_s, 4);
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 5);
+    /* table[10] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 10);
+    /* table[20] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 20);
+    /* table[21] */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 21);
+
+    /* table[7] */
+    rsaz_1024_gather5_avx2(result, table_s, 6);
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 7);
+    /* table[14] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 14);
+    /* table[28] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 28);
+    /* table[29] */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 29);
+
+    /* table[9] */
+    rsaz_1024_gather5_avx2(result, table_s, 8);
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 9);
+    /* table[18] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 18);
+    /* table[19] */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 19);
+
+    /* table[11] */
+    rsaz_1024_gather5_avx2(result, table_s, 10);
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 11);
+    /* table[22] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 22);
+    /* table[23] */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 23);
+
+    /* table[13] */
+    rsaz_1024_gather5_avx2(result, table_s, 12);
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 13);
+    /* table[26] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 26);
+    /* table[27] */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 27);
+
+    /* table[15] */
+    rsaz_1024_gather5_avx2(result, table_s, 14);
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 15);
+    /* table[30] */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 1);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 30);
+    /* table[31] */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    rsaz_1024_scatter5_avx2(table_s, result, 31);
+#endif
+
+    /* load first window */
+    p_str = (unsigned char *)exponent;
+    wvalue = p_str[127] >> 3;
+    rsaz_1024_gather5_avx2(result, table_s, wvalue);
+
+    index = 1014;
+
+    while (index > -1) {        /* loop for the remaining 127 windows */
+
+        rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 5);
+
+        wvalue = (p_str[(index / 8) + 1] << 8) | p_str[index / 8];
+        wvalue = (wvalue >> (index % 8)) & 31;
+        index -= 5;
+
+        rsaz_1024_gather5_avx2(a_inv, table_s, wvalue); /* borrow a_inv */
+        rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+    }
+
+    /* square four times */
+    rsaz_1024_sqr_avx2(result, result, m, k0, 4);
+
+    wvalue = p_str[0] & 15;
+
+    rsaz_1024_gather5_avx2(a_inv, table_s, wvalue); /* borrow a_inv */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, a_inv, m, k0);
+
+    /* from Montgomery */
+    rsaz_1024_mul_avx2(result, result, one, m, k0);
+
+    rsaz_1024_red2norm_avx2(result_norm, result);
+
+    OPENSSL_cleanse(storage, sizeof(storage));
+}
+
+/*
+ * See crypto/bn/rsaz-x86_64.pl for further details.
+ */
+void rsaz_512_mul(void *ret, const void *a, const void *b, const void *n,
+                  BN_ULONG k);
+void rsaz_512_mul_scatter4(void *ret, const void *a, const void *n,
+                           BN_ULONG k, const void *tbl, unsigned int power);
+void rsaz_512_mul_gather4(void *ret, const void *a, const void *tbl,
+                          const void *n, BN_ULONG k, unsigned int power);
+void rsaz_512_mul_by_one(void *ret, const void *a, const void *n, BN_ULONG k);
+void rsaz_512_sqr(void *ret, const void *a, const void *n, BN_ULONG k,
+                  int cnt);
+void rsaz_512_scatter4(void *tbl, const BN_ULONG *val, int power);
+void rsaz_512_gather4(BN_ULONG *val, const void *tbl, int power);
+
+void RSAZ_512_mod_exp(BN_ULONG result[8],
+                      const BN_ULONG base[8], const BN_ULONG exponent[8],
+                      const BN_ULONG m[8], BN_ULONG k0, const BN_ULONG RR[8])
+{
+    unsigned char storage[16 * 8 * 8 + 64 * 2 + 64]; /* 1.2KB */
+    unsigned char *table = storage + (64 - ((size_t)storage % 64));
+    BN_ULONG *a_inv = (BN_ULONG *)(table + 16 * 8 * 8);
+    BN_ULONG *temp = (BN_ULONG *)(table + 16 * 8 * 8 + 8 * 8);
+    unsigned char *p_str = (unsigned char *)exponent;
+    int index;
+    unsigned int wvalue;
+
+    /* table[0] = 1_inv */
+    temp[0] = 0 - m[0];
+    temp[1] = ~m[1];
+    temp[2] = ~m[2];
+    temp[3] = ~m[3];
+    temp[4] = ~m[4];
+    temp[5] = ~m[5];
+    temp[6] = ~m[6];
+    temp[7] = ~m[7];
+    rsaz_512_scatter4(table, temp, 0);
+
+    /* table [1] = a_inv^1 */
+    rsaz_512_mul(a_inv, base, RR, m, k0);
+    rsaz_512_scatter4(table, a_inv, 1);
+
+    /* table [2] = a_inv^2 */
+    rsaz_512_sqr(temp, a_inv, m, k0, 1);
+    rsaz_512_scatter4(table, temp, 2);
+
+    for (index = 3; index < 16; index++)
+        rsaz_512_mul_scatter4(temp, a_inv, m, k0, table, index);
+
+    /* load first window */
+    wvalue = p_str[63];
+
+    rsaz_512_gather4(temp, table, wvalue >> 4);
+    rsaz_512_sqr(temp, temp, m, k0, 4);
+    rsaz_512_mul_gather4(temp, temp, table, m, k0, wvalue & 0xf);
+
+    for (index = 62; index >= 0; index--) {
+        wvalue = p_str[index];
+
+        rsaz_512_sqr(temp, temp, m, k0, 4);
+        rsaz_512_mul_gather4(temp, temp, table, m, k0, wvalue >> 4);
+
+        rsaz_512_sqr(temp, temp, m, k0, 4);
+        rsaz_512_mul_gather4(temp, temp, table, m, k0, wvalue & 0x0f);
+    }
+
+    /* from Montgomery */
+    rsaz_512_mul_by_one(result, temp, m, k0);
+
+    OPENSSL_cleanse(storage, sizeof(storage));
+}
+
+#endif