Line data Source code
1 : // Copyright (c) 2009-2010 Satoshi Nakamoto
2 : // Copyright (c) 2009-2013 The Bitcoin Core developers
3 : // Distributed under the MIT software license, see the accompanying
4 : // file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
5 :
6 : #ifndef BITCOIN_TEST_BIGNUM_H
7 : #define BITCOIN_TEST_BIGNUM_H
8 :
9 : #include <algorithm>
10 : #include <limits>
11 : #include <stdexcept>
12 : #include <stdint.h>
13 : #include <string>
14 : #include <vector>
15 :
16 : #include <openssl/bn.h>
17 :
18 0 : class bignum_error : public std::runtime_error
19 : {
20 : public:
21 0 : explicit bignum_error(const std::string& str) : std::runtime_error(str) {}
22 : };
23 :
24 :
25 : /** C++ wrapper for BIGNUM (OpenSSL bignum) */
26 : class CBigNum : public BIGNUM
27 : {
28 : public:
29 0 : CBigNum()
30 8473 : {
31 8473 : BN_init(this);
32 0 : }
33 :
34 1248 : CBigNum(const CBigNum& b)
35 1248 : {
36 1248 : BN_init(this);
37 1248 : if (!BN_copy(this, &b))
38 : {
39 0 : BN_clear_free(this);
40 0 : throw bignum_error("CBigNum::CBigNum(const CBigNum&): BN_copy failed");
41 : }
42 1248 : }
43 :
44 : CBigNum& operator=(const CBigNum& b)
45 : {
46 : if (!BN_copy(this, &b))
47 : throw bignum_error("CBigNum::operator=: BN_copy failed");
48 : return (*this);
49 : }
50 :
51 0 : ~CBigNum()
52 : {
53 23869 : BN_clear_free(this);
54 23869 : }
55 :
56 12312 : CBigNum(long long n) { BN_init(this); setint64(n); }
57 :
58 0 : explicit CBigNum(const std::vector<unsigned char>& vch)
59 540 : {
60 540 : BN_init(this);
61 540 : setvch(vch);
62 0 : }
63 :
64 13069 : int getint() const
65 : {
66 13069 : BN_ULONG n = BN_get_word(this);
67 13069 : if (!BN_is_negative(this))
68 8146 : return (n > (BN_ULONG)std::numeric_limits<int>::max() ? std::numeric_limits<int>::max() : n);
69 : else
70 4923 : return (n > (BN_ULONG)std::numeric_limits<int>::max() ? std::numeric_limits<int>::min() : -(int)n);
71 : }
72 :
73 13608 : void setint64(int64_t sn)
74 : {
75 : unsigned char pch[sizeof(sn) + 6];
76 13608 : unsigned char* p = pch + 4;
77 : bool fNegative;
78 : uint64_t n;
79 :
80 13608 : if (sn < (int64_t)0)
81 : {
82 : // Since the minimum signed integer cannot be represented as positive so long as its type is signed,
83 : // and it's not well-defined what happens if you make it unsigned before negating it,
84 : // we instead increment the negative integer by 1, convert it, then increment the (now positive) unsigned integer by 1 to compensate
85 5484 : n = -(sn + 1);
86 5484 : ++n;
87 5484 : fNegative = true;
88 : } else {
89 8124 : n = sn;
90 8124 : fNegative = false;
91 : }
92 :
93 13608 : bool fLeadingZeroes = true;
94 122472 : for (int i = 0; i < 8; i++)
95 : {
96 108864 : unsigned char c = (n >> 56) & 0xff;
97 108864 : n <<= 8;
98 108864 : if (fLeadingZeroes)
99 : {
100 79938 : if (c == 0)
101 : continue;
102 12738 : if (c & 0x80)
103 6362 : *p++ = (fNegative ? 0x80 : 0);
104 6376 : else if (fNegative)
105 2266 : c |= 0x80;
106 : fLeadingZeroes = false;
107 : }
108 41664 : *p++ = c;
109 : }
110 13608 : unsigned int nSize = p - (pch + 4);
111 13608 : pch[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
112 13608 : pch[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
113 13608 : pch[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
114 13608 : pch[3] = (nSize) & 0xff;
115 13608 : BN_mpi2bn(pch, p - pch, this);
116 13608 : }
117 :
118 540 : void setvch(const std::vector<unsigned char>& vch)
119 : {
120 1620 : std::vector<unsigned char> vch2(vch.size() + 4);
121 1080 : unsigned int nSize = vch.size();
122 : // BIGNUM's byte stream format expects 4 bytes of
123 : // big endian size data info at the front
124 540 : vch2[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
125 540 : vch2[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
126 540 : vch2[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
127 540 : vch2[3] = (nSize >> 0) & 0xff;
128 : // swap data to big endian
129 1620 : reverse_copy(vch.begin(), vch.end(), vch2.begin() + 4);
130 1080 : BN_mpi2bn(&vch2[0], vch2.size(), this);
131 540 : }
132 :
133 12313 : std::vector<unsigned char> getvch() const
134 : {
135 12313 : unsigned int nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
136 12313 : if (nSize <= 4)
137 : return std::vector<unsigned char>();
138 19962 : std::vector<unsigned char> vch(nSize);
139 9981 : BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
140 19962 : vch.erase(vch.begin(), vch.begin() + 4);
141 : reverse(vch.begin(), vch.end());
142 9981 : return vch;
143 : }
144 :
145 : friend inline const CBigNum operator-(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
146 : };
147 :
148 :
149 :
150 3591 : inline const CBigNum operator+(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
151 : {
152 : CBigNum r;
153 3591 : if (!BN_add(&r, &a, &b))
154 0 : throw bignum_error("CBigNum::operator+: BN_add failed");
155 3591 : return r;
156 : }
157 :
158 4882 : inline const CBigNum operator-(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
159 : {
160 : CBigNum r;
161 4882 : if (!BN_sub(&r, &a, &b))
162 0 : throw bignum_error("CBigNum::operator-: BN_sub failed");
163 4882 : return r;
164 : }
165 :
166 1248 : inline const CBigNum operator-(const CBigNum& a)
167 : {
168 1248 : CBigNum r(a);
169 1248 : BN_set_negative(&r, !BN_is_negative(&r));
170 1248 : return r;
171 : }
172 :
173 5184 : inline bool operator==(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) == 0); }
174 5184 : inline bool operator!=(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) != 0); }
175 5184 : inline bool operator<=(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) <= 0); }
176 5184 : inline bool operator>=(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) >= 0); }
177 5184 : inline bool operator<(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) < 0); }
178 5184 : inline bool operator>(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) > 0); }
179 :
180 : #endif // BITCOIN_TEST_BIGNUM_H
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