crypto/openssh/moduli.c

   1 /* $OpenBSD: moduli.c,v 1.30 2015/01/20 23:14:00 deraadt Exp $ */
   2 /*
   3  * Copyright 1994 Phil Karn <karn@qualcomm.com>
   4  * Copyright 1996-1998, 2003 William Allen Simpson <wsimpson@greendragon.com>
   5  * Copyright 2000 Niels Provos <provos@citi.umich.edu>
   6  * All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  14  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  15  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  16  *
  17  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR ``AS IS'' AND ANY EXPRESS OR
  18  * IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE IMPLIED WARRANTIES
  19  * OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE ARE DISCLAIMED.
  20  * IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT,
  21  * INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  22  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES; LOSS OF USE,
  23  * DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION) HOWEVER CAUSED AND ON ANY
  24  * THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT LIABILITY, OR TORT
  25  * (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF
  26  * THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  27  */
  28
  29 /*
  30  * Two-step process to generate safe primes for DHGEX
  31  *
  32  *  Sieve candidates for "safe" primes,
  33  *  suitable for use as Diffie-Hellman moduli;
  34  *  that is, where q = (p-1)/2 is also prime.
  35  *
  36  * First step: generate candidate primes (memory intensive)
  37  * Second step: test primes' safety (processor intensive)
  38  */
  39
  40 #include "includes.h"
  41
  42 #ifdef WITH_OPENSSL
  43
  44 #include <sys/param.h>  /* MAX */
  45 #include <sys/types.h>
  46
  47 #include <openssl/bn.h>
  48 #include <openssl/dh.h>
  49
  50 #include <errno.h>
  51 #include <stdio.h>
  52 #include <stdlib.h>
  53 #include <string.h>
  54 #include <stdarg.h>
  55 #include <time.h>
  56 #include <unistd.h>
  57 #include <limits.h>
  58
  59 #include "xmalloc.h"
  60 #include "dh.h"
  61 #include "log.h"
  62 #include "misc.h"
  63
  64 #include "openbsd-compat/openssl-compat.h"
  65
  66 /*
  67  * File output defines
  68  */
  69
  70 /* need line long enough for largest moduli plus headers */
  71 #define QLINESIZE               (100+8192)
  72
  73 /*
  74  * Size: decimal.
  75  * Specifies the number of the most significant bit (0 to M).
  76  * WARNING: internally, usually 1 to N.
  77  */
  78 #define QSIZE_MINIMUM           (511)
  79
  80 /*
  81  * Prime sieving defines
  82  */
  83
  84 /* Constant: assuming 8 bit bytes and 32 bit words */
  85 #define SHIFT_BIT       (3)
  86 #define SHIFT_BYTE      (2)
  87 #define SHIFT_WORD      (SHIFT_BIT+SHIFT_BYTE)
  88 #define SHIFT_MEGABYTE  (20)
  89 #define SHIFT_MEGAWORD  (SHIFT_MEGABYTE-SHIFT_BYTE)
  90
  91 /*
  92  * Using virtual memory can cause thrashing.  This should be the largest
  93  * number that is supported without a large amount of disk activity --
  94  * that would increase the run time from hours to days or weeks!
  95  */
  96 #define LARGE_MINIMUM   (8UL)   /* megabytes */
  97
  98 /*
  99  * Do not increase this number beyond the unsigned integer bit size.
 100  * Due to a multiple of 4, it must be LESS than 128 (yielding 2**30 bits).
 101  */
 102 #define LARGE_MAXIMUM   (127UL) /* megabytes */
 103
 104 /*
 105  * Constant: when used with 32-bit integers, the largest sieve prime
 106  * has to be less than 2**32.
 107  */
 108 #define SMALL_MAXIMUM   (0xffffffffUL)
 109
 110 /* Constant: can sieve all primes less than 2**32, as 65537**2 > 2**32-1. */
 111 #define TINY_NUMBER     (1UL<<16)
 112
 113 /* Ensure enough bit space for testing 2*q. */
 114 #define TEST_MAXIMUM    (1UL<<16)
 115 #define TEST_MINIMUM    (QSIZE_MINIMUM + 1)
 116 /* real TEST_MINIMUM    (1UL << (SHIFT_WORD - TEST_POWER)) */
 117 #define TEST_POWER      (3)     /* 2**n, n < SHIFT_WORD */
 118
 119 /* bit operations on 32-bit words */
 120 #define BIT_CLEAR(a,n)  ((a)[(n)>>SHIFT_WORD] &= ~(1L << ((n) & 31)))
 121 #define BIT_SET(a,n)    ((a)[(n)>>SHIFT_WORD] |= (1L << ((n) & 31)))
 122 #define BIT_TEST(a,n)   ((a)[(n)>>SHIFT_WORD] & (1L << ((n) & 31)))
 123
 124 /*
 125  * Prime testing defines
 126  */
 127
 128 /* Minimum number of primality tests to perform */
 129 #define TRIAL_MINIMUM   (4)
 130
 131 /*
 132  * Sieving data (XXX - move to struct)
 133  */
 134
 135 /* sieve 2**16 */
 136 static u_int32_t *TinySieve, tinybits;
 137
 138 /* sieve 2**30 in 2**16 parts */
 139 static u_int32_t *SmallSieve, smallbits, smallbase;
 140
 141 /* sieve relative to the initial value */
 142 static u_int32_t *LargeSieve, largewords, largetries, largenumbers;
 143 static u_int32_t largebits, largememory;        /* megabytes */
 144 static BIGNUM *largebase;
 145
 146 int gen_candidates(FILE *, u_int32_t, u_int32_t, BIGNUM *);
 147 int prime_test(FILE *, FILE *, u_int32_t, u_int32_t, char *, unsigned long,
 148     unsigned long);
 149
 150 /*
 151  * print moduli out in consistent form,
 152  */
 153 static int
 154 qfileout(FILE * ofile, u_int32_t otype, u_int32_t otests, u_int32_t otries,
 155     u_int32_t osize, u_int32_t ogenerator, BIGNUM * omodulus)
 156 {
 157         struct tm *gtm;
 158         time_t time_now;
 159         int res;
 160
 161         time(&time_now);
 162         gtm = gmtime(&time_now);
 163
 164         res = fprintf(ofile, "%04d%02d%02d%02d%02d%02d %u %u %u %u %x ",
 165             gtm->tm_year + 1900, gtm->tm_mon + 1, gtm->tm_mday,
 166             gtm->tm_hour, gtm->tm_min, gtm->tm_sec,
 167             otype, otests, otries, osize, ogenerator);
 168
 169         if (res < 0)
 170                 return (-1);
 171
 172         if (BN_print_fp(ofile, omodulus) < 1)
 173                 return (-1);
 174
 175         res = fprintf(ofile, "\n");
 176         fflush(ofile);
 177
 178         return (res > 0 ? 0 : -1);
 179 }
 180
 181
 182 /*
 183  ** Sieve p's and q's with small factors
 184  */
 185 static void
 186 sieve_large(u_int32_t s)
 187 {
 188         u_int32_t r, u;
 189
 190         debug3("sieve_large %u", s);
 191         largetries++;
 192         /* r = largebase mod s */
 193         r = BN_mod_word(largebase, s);
 194         if (r == 0)
 195                 u = 0; /* s divides into largebase exactly */
 196         else
 197                 u = s - r; /* largebase+u is first entry divisible by s */
 198
 199         if (u < largebits * 2) {
 200                 /*
 201                  * The sieve omits p's and q's divisible by 2, so ensure that
 202                  * largebase+u is odd. Then, step through the sieve in
 203                  * increments of 2*s
 204                  */
 205                 if (u & 0x1)
 206                         u += s; /* Make largebase+u odd, and u even */
 207
 208                 /* Mark all multiples of 2*s */
 209                 for (u /= 2; u < largebits; u += s)
 210                         BIT_SET(LargeSieve, u);
 211         }
 212
 213         /* r = p mod s */
 214         r = (2 * r + 1) % s;
 215         if (r == 0)
 216                 u = 0; /* s divides p exactly */
 217         else
 218                 u = s - r; /* p+u is first entry divisible by s */
 219
 220         if (u < largebits * 4) {
 221                 /*
 222                  * The sieve omits p's divisible by 4, so ensure that
 223                  * largebase+u is not. Then, step through the sieve in
 224                  * increments of 4*s
 225                  */
 226                 while (u & 0x3) {
 227                         if (SMALL_MAXIMUM - u < s)
 228                                 return;
 229                         u += s;
 230                 }
 231
 232                 /* Mark all multiples of 4*s */
 233                 for (u /= 4; u < largebits; u += s)
 234                         BIT_SET(LargeSieve, u);
 235         }
 236 }
 237
 238 /*
 239  * list candidates for Sophie-Germain primes (where q = (p-1)/2)
 240  * to standard output.
 241  * The list is checked against small known primes (less than 2**30).
 242  */
 243 int
 244 gen_candidates(FILE *out, u_int32_t memory, u_int32_t power, BIGNUM *start)
 245 {
 246         BIGNUM *q;
 247         u_int32_t j, r, s, t;
 248         u_int32_t smallwords = TINY_NUMBER >> 6;
 249         u_int32_t tinywords = TINY_NUMBER >> 6;
 250         time_t time_start, time_stop;
 251         u_int32_t i;
 252         int ret = 0;
 253
 254         largememory = memory;
 255
 256         if (memory != 0 &&
 257             (memory < LARGE_MINIMUM || memory > LARGE_MAXIMUM)) {
 258                 error("Invalid memory amount (min %ld, max %ld)",
 259                     LARGE_MINIMUM, LARGE_MAXIMUM);
 260                 return (-1);
 261         }
 262
 263         /*
 264          * Set power to the length in bits of the prime to be generated.
 265          * This is changed to 1 less than the desired safe prime moduli p.
 266          */
 267         if (power > TEST_MAXIMUM) {
 268                 error("Too many bits: %u > %lu", power, TEST_MAXIMUM);
 269                 return (-1);
 270         } else if (power < TEST_MINIMUM) {
 271                 error("Too few bits: %u < %u", power, TEST_MINIMUM);
 272                 return (-1);
 273         }
 274         power--; /* decrement before squaring */
 275
 276         /*
 277          * The density of ordinary primes is on the order of 1/bits, so the
 278          * density of safe primes should be about (1/bits)**2. Set test range
 279          * to something well above bits**2 to be reasonably sure (but not
 280          * guaranteed) of catching at least one safe prime.
 281          */
 282         largewords = ((power * power) >> (SHIFT_WORD - TEST_POWER));
 283
 284         /*
 285          * Need idea of how much memory is available. We don't have to use all
 286          * of it.
 287          */
 288         if (largememory > LARGE_MAXIMUM) {
 289                 logit("Limited memory: %u MB; limit %lu MB",
 290                     largememory, LARGE_MAXIMUM);
 291                 largememory = LARGE_MAXIMUM;
 292         }
 293
 294         if (largewords <= (largememory << SHIFT_MEGAWORD)) {
 295                 logit("Increased memory: %u MB; need %u bytes",
 296                     largememory, (largewords << SHIFT_BYTE));
 297                 largewords = (largememory << SHIFT_MEGAWORD);
 298         } else if (largememory > 0) {
 299                 logit("Decreased memory: %u MB; want %u bytes",
 300                     largememory, (largewords << SHIFT_BYTE));
 301                 largewords = (largememory << SHIFT_MEGAWORD);
 302         }
 303
 304         TinySieve = xcalloc(tinywords, sizeof(u_int32_t));
 305         tinybits = tinywords << SHIFT_WORD;
 306
 307         SmallSieve = xcalloc(smallwords, sizeof(u_int32_t));
 308         smallbits = smallwords << SHIFT_WORD;
 309
 310         /*
 311          * dynamically determine available memory
 312          */
 313         while ((LargeSieve = calloc(largewords, sizeof(u_int32_t))) == NULL)
 314                 largewords -= (1L << (SHIFT_MEGAWORD - 2)); /* 1/4 MB chunks */
 315
 316         largebits = largewords << SHIFT_WORD;
 317         largenumbers = largebits * 2;   /* even numbers excluded */
 318
 319         /* validation check: count the number of primes tried */
 320         largetries = 0;
 321         if ((q = BN_new()) == NULL)
 322                 fatal("BN_new failed");
 323
 324         /*
 325          * Generate random starting point for subprime search, or use
 326          * specified parameter.
 327          */
 328         if ((largebase = BN_new()) == NULL)
 329                 fatal("BN_new failed");
 330         if (start == NULL) {
 331                 if (BN_rand(largebase, power, 1, 1) == 0)
 332                         fatal("BN_rand failed");
 333         } else {
 334                 if (BN_copy(largebase, start) == NULL)
 335                         fatal("BN_copy: failed");
 336         }
 337
 338         /* ensure odd */
 339         if (BN_set_bit(largebase, 0) == 0)
 340                 fatal("BN_set_bit: failed");
 341
 342         time(&time_start);
 343
 344         logit("%.24s Sieve next %u plus %u-bit", ctime(&time_start),
 345             largenumbers, power);
 346         debug2("start point: 0x%s", BN_bn2hex(largebase));
 347
 348         /*
 349          * TinySieve
 350          */
 351         for (i = 0; i < tinybits; i++) {
 352                 if (BIT_TEST(TinySieve, i))
 353                         continue; /* 2*i+3 is composite */
 354
 355                 /* The next tiny prime */
 356                 t = 2 * i + 3;
 357
 358                 /* Mark all multiples of t */
 359                 for (j = i + t; j < tinybits; j += t)
 360                         BIT_SET(TinySieve, j);
 361
 362                 sieve_large(t);
 363         }
 364
 365         /*
 366          * Start the small block search at the next possible prime. To avoid
 367          * fencepost errors, the last pass is skipped.
 368          */
 369         for (smallbase = TINY_NUMBER + 3;
 370             smallbase < (SMALL_MAXIMUM - TINY_NUMBER);
 371             smallbase += TINY_NUMBER) {
 372                 for (i = 0; i < tinybits; i++) {
 373                         if (BIT_TEST(TinySieve, i))
 374                                 continue; /* 2*i+3 is composite */
 375
 376                         /* The next tiny prime */
 377                         t = 2 * i + 3;
 378                         r = smallbase % t;
 379
 380                         if (r == 0) {
 381                                 s = 0; /* t divides into smallbase exactly */
 382                         } else {
 383                                 /* smallbase+s is first entry divisible by t */
 384                                 s = t - r;
 385                         }
 386
 387                         /*
 388                          * The sieve omits even numbers, so ensure that
 389                          * smallbase+s is odd. Then, step through the sieve
 390                          * in increments of 2*t
 391                          */
 392                         if (s & 1)
 393                                 s += t; /* Make smallbase+s odd, and s even */
 394
 395                         /* Mark all multiples of 2*t */
 396                         for (s /= 2; s < smallbits; s += t)
 397                                 BIT_SET(SmallSieve, s);
 398                 }
 399
 400                 /*
 401                  * SmallSieve
 402                  */
 403                 for (i = 0; i < smallbits; i++) {
 404                         if (BIT_TEST(SmallSieve, i))
 405                                 continue; /* 2*i+smallbase is composite */
 406
 407                         /* The next small prime */
 408                         sieve_large((2 * i) + smallbase);
 409                 }
 410
 411                 memset(SmallSieve, 0, smallwords << SHIFT_BYTE);
 412         }
 413
 414         time(&time_stop);
 415
 416         logit("%.24s Sieved with %u small primes in %ld seconds",
 417             ctime(&time_stop), largetries, (long) (time_stop - time_start));
 418
 419         for (j = r = 0; j < largebits; j++) {
 420                 if (BIT_TEST(LargeSieve, j))
 421                         continue; /* Definitely composite, skip */
 422
 423                 debug2("test q = largebase+%u", 2 * j);
 424                 if (BN_set_word(q, 2 * j) == 0)
 425                         fatal("BN_set_word failed");
 426                 if (BN_add(q, q, largebase) == 0)
 427                         fatal("BN_add failed");
 428                 if (qfileout(out, MODULI_TYPE_SOPHIE_GERMAIN,
 429                     MODULI_TESTS_SIEVE, largetries,
 430                     (power - 1) /* MSB */, (0), q) == -1) {
 431                         ret = -1;
 432                         break;
 433                 }
 434
 435                 r++; /* count q */
 436         }
 437
 438         time(&time_stop);
 439
 440         free(LargeSieve);
 441         free(SmallSieve);
 442         free(TinySieve);
 443
 444         logit("%.24s Found %u candidates", ctime(&time_stop), r);
 445
 446         return (ret);
 447 }
 448
 449 static void
 450 write_checkpoint(char *cpfile, u_int32_t lineno)
 451 {
 452         FILE *fp;
 453         char tmp[PATH_MAX];
 454         int r;
 455
 456         r = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "%s.XXXXXXXXXX", cpfile);
 457         if (r == -1 || r >= PATH_MAX) {
 458                 logit("write_checkpoint: temp pathname too long");
 459                 return;
 460         }
 461         if ((r = mkstemp(tmp)) == -1) {
 462                 logit("mkstemp(%s): %s", tmp, strerror(errno));
 463                 return;
 464         }
 465         if ((fp = fdopen(r, "w")) == NULL) {
 466                 logit("write_checkpoint: fdopen: %s", strerror(errno));
 467                 unlink(tmp);
 468                 close(r);
 469                 return;
 470         }
 471         if (fprintf(fp, "%lu\n", (unsigned long)lineno) > 0 && fclose(fp) == 0
 472             && rename(tmp, cpfile) == 0)
 473                 debug3("wrote checkpoint line %lu to '%s'",
 474                     (unsigned long)lineno, cpfile);
 475         else
 476                 logit("failed to write to checkpoint file '%s': %s", cpfile,
 477                     strerror(errno));
 478 }
 479
 480 static unsigned long
 481 read_checkpoint(char *cpfile)
 482 {
 483         FILE *fp;
 484         unsigned long lineno = 0;
 485
 486         if ((fp = fopen(cpfile, "r")) == NULL)
 487                 return 0;
 488         if (fscanf(fp, "%lu\n", &lineno) < 1)
 489                 logit("Failed to load checkpoint from '%s'", cpfile);
 490         else
 491                 logit("Loaded checkpoint from '%s' line %lu", cpfile, lineno);
 492         fclose(fp);
 493         return lineno;
 494 }
 495
 496 static unsigned long
 497 count_lines(FILE *f)
 498 {
 499         unsigned long count = 0;
 500         char lp[QLINESIZE + 1];
 501
 502         if (fseek(f, 0, SEEK_SET) != 0) {
 503                 debug("input file is not seekable");
 504                 return ULONG_MAX;
 505         }
 506         while (fgets(lp, QLINESIZE + 1, f) != NULL)
 507                 count++;
 508         rewind(f);
 509         debug("input file has %lu lines", count);
 510         return count;
 511 }
 512
 513 static char *
 514 fmt_time(time_t seconds)
 515 {
 516         int day, hr, min;
 517         static char buf[128];
 518
 519         min = (seconds / 60) % 60;
 520         hr = (seconds / 60 / 60) % 24;
 521         day = seconds / 60 / 60 / 24;
 522         if (day > 0)
 523                 snprintf(buf, sizeof buf, "%dd %d:%02d", day, hr, min);
 524         else
 525                 snprintf(buf, sizeof buf, "%d:%02d", hr, min);
 526         return buf;
 527 }
 528
 529 static void
 530 print_progress(unsigned long start_lineno, unsigned long current_lineno,
 531     unsigned long end_lineno)
 532 {
 533         static time_t time_start, time_prev;
 534         time_t time_now, elapsed;
 535         unsigned long num_to_process, processed, remaining, percent, eta;
 536         double time_per_line;
 537         char *eta_str;
 538
 539         time_now = monotime();
 540         if (time_start == 0) {
 541                 time_start = time_prev = time_now;
 542                 return;
 543         }
 544         /* print progress after 1m then once per 5m */
 545         if (time_now - time_prev < 5 * 60)
 546                 return;
 547         time_prev = time_now;
 548         elapsed = time_now - time_start;
 549         processed = current_lineno - start_lineno;
 550         remaining = end_lineno - current_lineno;
 551         num_to_process = end_lineno - start_lineno;
 552         time_per_line = (double)elapsed / processed;
 553         /* if we don't know how many we're processing just report count+time */
 554         time(&time_now);
 555         if (end_lineno == ULONG_MAX) {
 556                 logit("%.24s processed %lu in %s", ctime(&time_now),
 557                     processed, fmt_time(elapsed));
 558                 return;
 559         }
 560         percent = 100 * processed / num_to_process;
 561         eta = time_per_line * remaining;
 562         eta_str = xstrdup(fmt_time(eta));
 563         logit("%.24s processed %lu of %lu (%lu%%) in %s, ETA %s",
 564             ctime(&time_now), processed, num_to_process, percent,
 565             fmt_time(elapsed), eta_str);
 566         free(eta_str);
 567 }
 568
 569 /*
 570  * perform a Miller-Rabin primality test
 571  * on the list of candidates
 572  * (checking both q and p)
 573  * The result is a list of so-call "safe" primes
 574  */
 575 int
 576 prime_test(FILE *in, FILE *out, u_int32_t trials, u_int32_t generator_wanted,
 577     char *checkpoint_file, unsigned long start_lineno, unsigned long num_lines)
 578 {
 579         BIGNUM *q, *p, *a;
 580         BN_CTX *ctx;
 581         char *cp, *lp;
 582         u_int32_t count_in = 0, count_out = 0, count_possible = 0;
 583         u_int32_t generator_known, in_tests, in_tries, in_type, in_size;
 584         unsigned long last_processed = 0, end_lineno;
 585         time_t time_start, time_stop;
 586         int res;
 587
 588         if (trials < TRIAL_MINIMUM) {
 589                 error("Minimum primality trials is %d", TRIAL_MINIMUM);
 590                 return (-1);
 591         }
 592
 593         if (num_lines == 0)
 594                 end_lineno = count_lines(in);
 595         else
 596                 end_lineno = start_lineno + num_lines;
 597
 598         time(&time_start);
 599
 600         if ((p = BN_new()) == NULL)
 601                 fatal("BN_new failed");
 602         if ((q = BN_new()) == NULL)
 603                 fatal("BN_new failed");
 604         if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 605                 fatal("BN_CTX_new failed");
 606
 607         debug2("%.24s Final %u Miller-Rabin trials (%x generator)",
 608             ctime(&time_start), trials, generator_wanted);
 609
 610         if (checkpoint_file != NULL)
 611                 last_processed = read_checkpoint(checkpoint_file);
 612         last_processed = start_lineno = MAX(last_processed, start_lineno);
 613         if (end_lineno == ULONG_MAX)
 614                 debug("process from line %lu from pipe", last_processed);
 615         else
 616                 debug("process from line %lu to line %lu", last_processed,
 617                     end_lineno);
 618
 619         res = 0;
 620         lp = xmalloc(QLINESIZE + 1);
 621         while (fgets(lp, QLINESIZE + 1, in) != NULL && count_in < end_lineno) {
 622                 count_in++;
 623                 if (count_in <= last_processed) {
 624                         debug3("skipping line %u, before checkpoint or "
 625                             "specified start line", count_in);
 626                         continue;
 627                 }
 628                 if (checkpoint_file != NULL)
 629                         write_checkpoint(checkpoint_file, count_in);
 630                 print_progress(start_lineno, count_in, end_lineno);
 631                 if (strlen(lp) < 14 || *lp == '!' || *lp == '#') {
 632                         debug2("%10u: comment or short line", count_in);
 633                         continue;
 634                 }
 635
 636                 /* XXX - fragile parser */
 637                 /* time */
 638                 cp = &lp[14];   /* (skip) */
 639
 640                 /* type */
 641                 in_type = strtoul(cp, &cp, 10);
 642
 643                 /* tests */
 644                 in_tests = strtoul(cp, &cp, 10);
 645
 646                 if (in_tests & MODULI_TESTS_COMPOSITE) {
 647                         debug2("%10u: known composite", count_in);
 648                         continue;
 649                 }
 650
 651                 /* tries */
 652                 in_tries = strtoul(cp, &cp, 10);
 653
 654                 /* size (most significant bit) */
 655                 in_size = strtoul(cp, &cp, 10);
 656
 657                 /* generator (hex) */
 658                 generator_known = strtoul(cp, &cp, 16);
 659
 660                 /* Skip white space */
 661                 cp += strspn(cp, " ");
 662
 663                 /* modulus (hex) */
 664                 switch (in_type) {
 665                 case MODULI_TYPE_SOPHIE_GERMAIN:
 666                         debug2("%10u: (%u) Sophie-Germain", count_in, in_type);
 667                         a = q;
 668                         if (BN_hex2bn(&a, cp) == 0)
 669                                 fatal("BN_hex2bn failed");
 670                         /* p = 2*q + 1 */
 671                         if (BN_lshift(p, q, 1) == 0)
 672                                 fatal("BN_lshift failed");
 673                         if (BN_add_word(p, 1) == 0)
 674                                 fatal("BN_add_word failed");
 675                         in_size += 1;
 676                         generator_known = 0;
 677                         break;
 678                 case MODULI_TYPE_UNSTRUCTURED:
 679                 case MODULI_TYPE_SAFE:
 680                 case MODULI_TYPE_SCHNORR:
 681                 case MODULI_TYPE_STRONG:
 682                 case MODULI_TYPE_UNKNOWN:
 683                         debug2("%10u: (%u)", count_in, in_type);
 684                         a = p;
 685                         if (BN_hex2bn(&a, cp) == 0)
 686                                 fatal("BN_hex2bn failed");
 687                         /* q = (p-1) / 2 */
 688                         if (BN_rshift(q, p, 1) == 0)
 689                                 fatal("BN_rshift failed");
 690                         break;
 691                 default:
 692                         debug2("Unknown prime type");
 693                         break;
 694                 }
 695
 696                 /*
 697                  * due to earlier inconsistencies in interpretation, check
 698                  * the proposed bit size.
 699                  */
 700                 if ((u_int32_t)BN_num_bits(p) != (in_size + 1)) {
 701                         debug2("%10u: bit size %u mismatch", count_in, in_size);
 702                         continue;
 703                 }
 704                 if (in_size < QSIZE_MINIMUM) {
 705                         debug2("%10u: bit size %u too short", count_in, in_size);
 706                         continue;
 707                 }
 708
 709                 if (in_tests & MODULI_TESTS_MILLER_RABIN)
 710                         in_tries += trials;
 711                 else
 712                         in_tries = trials;
 713
 714                 /*
 715                  * guess unknown generator
 716                  */
 717                 if (generator_known == 0) {
 718                         if (BN_mod_word(p, 24) == 11)
 719                                 generator_known = 2;
 720                         else if (BN_mod_word(p, 12) == 5)
 721                                 generator_known = 3;
 722                         else {
 723                                 u_int32_t r = BN_mod_word(p, 10);
 724
 725                                 if (r == 3 || r == 7)
 726                                         generator_known = 5;
 727                         }
 728                 }
 729                 /*
 730                  * skip tests when desired generator doesn't match
 731                  */
 732                 if (generator_wanted > 0 &&
 733                     generator_wanted != generator_known) {
 734                         debug2("%10u: generator %d != %d",
 735                             count_in, generator_known, generator_wanted);
 736                         continue;
 737                 }
 738
 739                 /*
 740                  * Primes with no known generator are useless for DH, so
 741                  * skip those.
 742                  */
 743                 if (generator_known == 0) {
 744                         debug2("%10u: no known generator", count_in);
 745                         continue;
 746                 }
 747
 748                 count_possible++;
 749
 750                 /*
 751                  * The (1/4)^N performance bound on Miller-Rabin is
 752                  * extremely pessimistic, so don't spend a lot of time
 753                  * really verifying that q is prime until after we know
 754                  * that p is also prime. A single pass will weed out the
 755                  * vast majority of composite q's.
 756                  */
 757                 if (BN_is_prime_ex(q, 1, ctx, NULL) <= 0) {
 758                         debug("%10u: q failed first possible prime test",
 759                             count_in);
 760                         continue;
 761                 }
 762
 763                 /*
 764                  * q is possibly prime, so go ahead and really make sure
 765                  * that p is prime. If it is, then we can go back and do
 766                  * the same for q. If p is composite, chances are that
 767                  * will show up on the first Rabin-Miller iteration so it
 768                  * doesn't hurt to specify a high iteration count.
 769                  */
 770                 if (!BN_is_prime_ex(p, trials, ctx, NULL)) {
 771                         debug("%10u: p is not prime", count_in);
 772                         continue;
 773                 }
 774                 debug("%10u: p is almost certainly prime", count_in);
 775
 776                 /* recheck q more rigorously */
 777                 if (!BN_is_prime_ex(q, trials - 1, ctx, NULL)) {
 778                         debug("%10u: q is not prime", count_in);
 779                         continue;
 780                 }
 781                 debug("%10u: q is almost certainly prime", count_in);
 782
 783                 if (qfileout(out, MODULI_TYPE_SAFE,
 784                     in_tests | MODULI_TESTS_MILLER_RABIN,
 785                     in_tries, in_size, generator_known, p)) {
 786                         res = -1;
 787                         break;
 788                 }
 789
 790                 count_out++;
 791         }
 792
 793         time(&time_stop);
 794         free(lp);
 795         BN_free(p);
 796         BN_free(q);
 797         BN_CTX_free(ctx);
 798
 799         if (checkpoint_file != NULL)
 800                 unlink(checkpoint_file);
 801
 802         logit("%.24s Found %u safe primes of %u candidates in %ld seconds",
 803             ctime(&time_stop), count_out, count_possible,
 804             (long) (time_stop - time_start));
 805
 806         return (res);
 807 }
 808
 809 #endif /* WITH_OPENSSL */