Openssl中的BIGNUM运算函数(整理)
  OK0d47OJKrH5 2023年11月02日 54 0


目录

      ​​1.初始化函数​

      ​​2.上下文结构​

      ​​3.与 字符/位 相关的函数​

      ​​4.计算类函数​

      ​​5.随机函数​


最近在学习BIGNUM的使用,但是奈何在项目中看到一个函数总是不认识...网上能搜到的表格又极其少...

所以选择自己手动整理一份自认为较为完整的函数表格,不定时更新

 

1.初始化函数

函数原型

解释

示例

BIGNUM *BN_new(void); 

生成一个BIGNUM结构并返回指针

BIGNUM *a = BN_new();

void BN_init(BIGNUM *c); 

初始化所有项均为0

BN_ init(&c);

void BN_clear(BIGNUM *a); 

将a中所有项均赋值为0,但是内存并没有释放

BN_clear(a)

void BN_free(BIGNUM *a); 

释放一个BIGNUM结构,释放完后a=NULL

BN_free(a);

void BN_clear_free(BIGNUM *a); 

相当与将BN_free和BN_clear综合,要不就赋值0,要不就释放空间。

BN_clear_free(a);

BIGNUM *BN_copy(BIGNUM *a, const BIGNUM *b);

将b复制给a,正确返回a,错误返回NULL

BN_copy(a,b);

BIGNUM *BN_dup(const BIGNUM *a);

新建一个BIGNUM结构,将a复制给新建结构返回,错误返回NULL

BIGNUM *b=BN_dup(a);

BIGNUM *BN_swap(BIGNUM *a, BIGNUM *b);

交换a,b

BN_swap(a,b)

 

2.上下文结构

函数原型

解释

示例

BN_CTX *BN_CTX_new(void);

申请一个新的上下文结构

BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();

void BN_CTX_init(BN_CTX *c);

将c的所有项赋值为0

BN_CTX_init(&c);

void BN_CTX_free(BN_CTX *c);

释放上下文结构,释放完后c=NULL

BN_CTX_free(ctx);

 

3.与 字符/位 相关的函数

函数原型

解释

示例

int BN_print(BIO *fp, const BIGNUM *a);

将大数16进制形式写入内存中

 

int BN_print_fp(FILE *fp, const BIGNUM *a);

将大数16进制形式写入文件

BN_print_fp(stdout,a);

int BN_bn2bin(const BIGNUM *a, unsigned char *to);

将abs(a)转化为二进制存入to,并返回to的长度

这里的to中存放的不是二进制字符串,而是每4位组成一个十进制数储存在to中

BN_bn2bin(a,to);

BIGNUM *BN_bin2bn(const unsigned char *s, int len, BIGNUM *ret);

将s中前len位的正整数转化为大数存在ret中并返回ret

BN_bin2bn("111",3,a);

char *BN_bn2hex(const BIGNUM *a);

将大数转化为十六进制的字符串返回

BN_bn2hex(a);

char *BN_bn2dec(const BIGNUM *a);

将大数转化为十进制字符串返回

BN_bn2dec(a);

int BN_hex2bn(BIGNUM **a, const char *str);

将十六进制字符串转换为大数

 

int BN_dec2bn(BIGNUM **a, const char *str);

将十进制字符串转换为大数

 

int BN_set_bit(BIGNUM *a, int n);

将a中的第n位设置为1,假如a小于n位将扩展

 

int BN_clear_bit(BIGNUM *a, int n);

将a中的第n为设置为0,假如a小于n位将出错

 

int BN_is_bit_set(const BIGNUM *a, int n);

测试a中的第n位是否已经设置,返回1表示已设置

 

int BN_mask_bits(BIGNUM *a, int n);

将a截断至n位,假如a小于n位将出错

 

int BN_lshift1(BIGNUM *r, BIGNUM *a); 

a左移1位,结果存于r

 

int BN_rshift1(BIGNUM *r, BIGNUM *a); 

a右移1位,结果存于r

 

int BN_lshift(BIGNUM *r, BIGNUM *a, int n);

a左移n位,结果存于r

 

int BN_rshift(BIGNUM *r, BIGNUM *a, int n); 

a右移n位,结果存于r

 

 

4.计算类函数

函数原型

解释

示例

int BN_num_bytes(const BIGNUM *a);

返回a占用的字节数

int len=BN_num_bytes(a)

int BN_num_bits(const BIGNUM *a);

返回a占用的比特数

int len=BN_num_bits(a)

int BN_num_bits_word(BN_ULONG w);

他返回有意义比特的位数,例如0x00000111 为9

 

int BN_one(BIGNUM *a);

设置a为1

BN_one (a);

int BN_zero(BIGNUM *a);

设置a为0

BN_zero (a);

const BIGNUM *BN_value_one(void); 

返回一个为1的大数

BIGNUM *a = BN_value_one();

int BN_set_word(BIGNUM *a, unsigned long w); 

设置大数a的值为w

BN_set_word(a,w)

unsigned long BN_get_word(BIGNUM *a); 

假如大数a可以用一个long型表示,那么返回一个long型整数数

 

int BN_cmp (BIGNUM *a, BIGNUM *b);

判断a与b是否相等

a<b 返回 -1 , a==b 返回 0 , a>b 返回 1

if (BN_cmp (a, b) { printf ("a equ b/n"); }

int BN_ucmp (BIGNUM *a, BIGNUM *b);

判断a与b的绝对值是否相等

|a|<|b| 返回 -1 , |a|==|b| 返回 0 , |a|>|b| 返回 1

if (BN_ucmp (a, b)

int BN_is_zero(BIGNUM *a);

判断a是不是为0

if (BN_is_zero (a))

int BN_is_one(BIGNUM *a);

判断a是不是1

if (BN_is_one (a))

int BN_is_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);

判断a是不是值w

if (BN_is_word (a, 12))

int BN_is_odd(BIGNUM *a);

判断a是不是一个奇数

if (BN_is_odd (a))

int BN_add(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b);

计算a与b的和,值储存在r中, r = a + b;

如果成功返回1,否则返回0

BN_add(r,a,b);

int BN_sub(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b);

计算a与b的差,值储存在r中, r = a - b;

如果成功返回1,否则返回0

BN_sub(r, a, b);

int BN_mul(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BN_CTX *ctx);

计算a与b的积,值储存在r中 r = a * b;

如果成功返回1,否则返回0

BN_mul (r, a, b, ctx);

int BN_sqr(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BN_CTX *ctx);

计算a的平方,值储存在r中,r = a * a;

如果成功返回1,否则返回0,效率高于BN_mul(r,a,a),

BN_sqr (r, a, ctx);

int BN_div(BIGNUM *dv, BIGNUM *rem, const BIGNUM *a, const BIGNUM *d, BN_CTX *ctx);

计算a与d的商,值储存在dv中,余数储存在rem中, dv = a / d , rem = a % d

如果成功返回1,否则返回0

BN_div (dv, r, a, b);

int BN_mod(BIGNUM *rem, const BIGNUM *a, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);

计算a与m的模,值储存在rem中, rem = a % m

如果成功返回1,否则返回0

BN_mod (r, a, m, ctx);

int BN_nnmod(BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);

计算a与m的模,并且结果如果小于0,就加上m,值储存在r中, r = ( (a % m) + m) % m

如果成功返回1,否则返回0

BN_nnmod (r, a, m, ctx);

int BN_mod_add(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);

计算a与b的和,再模m,值储存在r中, r = (a + b) % m

如果成功返回1,否则返回0

BN_mod_add (r, a, b, m, ctx);

int BN_mod_sub(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);

计算a与b的差,再模m,值储存在r中, r = (a - b) % m

如果成功返回1,否则返回0

BN_mod_sub (r, a, b, m, ctx);

int BN_mod_mul(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);

计算a与b的积,再模m,值储存在r中,  r =(a * b) % m

如果成功返回1,否则返回0

BN_mod_mul (r, a, b, m, ctx);

int BN_mod_sqr(BIGNUM *r, BIGNUM *a, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);

计算a的平方,再模m,值储存在r中, r = (a * a) % m

如果成功返回1,否则返回0

BN_mod_sqr (r, a, m, ctx);

int BN_exp(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);

计算a的p次方,值储存在r中, r = a^p

如果成功返回1,否则返回0

BN_exp (r, a, p, ctx);

int BN_mod_exp(BIGNUM *r, BIGNUM *a, const BIGNUM *p, const BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);

计算a的p次方,再模m,值储存在r中, r = (a ^ p) % m

如果成功返回1,否则返回0

BN_mod_exp (r, a, p, m, ctx);

int BN_gcd(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BN_CTX *ctx);

计算a与b的最大公约数,值储存在r中, r = gcd(a,b)

如果成功返回1,否则返回0

BN_gcd (r, a, b, ctx);

int BN_add_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);

大数a加上w,值储存在a中,a = a + w

如果成功返回1,否则返回0

BN_dec2bn (a, "1234");

BN_add_word (a, 1);

int BN_sub_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);

大数a减去w,值储存在a中,a = a - w

如果成功返回1,否则返回0

BN_sub_word (a, 23);

int BN_mul_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);

大数a乘以w,值储存在a中,a = a * w 

如果成功返回1,否则返回0

BN_mul_word (a, 2);

BN_ULONG BN_div_word(BIGNUM *a, BN_ULONG w);

大数a除以w,值储存在a中,返回余数 a = a / w;

BN_ULONG ru = BN_div_word (a, 256);

BN_ULONG BN_mod_word(const BIGNUM *a, BN_ULONG w);

大数a模w,返回余数

ru = BN_mod_word (a, 256);

BIGNUM *BN_mod_inverse(BIGNUM *r, BIGNUM *a, const BIGNUM *n,

取a对n取模的逆元存在r中, ((r * a) % n) == 1

 

 

5.随机函数

函数原型

解释

int BN_rand(BIGNUM *rnd, int bits, int top, int bottom);

产生一个加密用的强bits的伪随机数,若top=-1,最高位为0,top=0, 最高位为1,top=1,最高位和次高位为1,bottom为真,随机数为偶数

int BN_pseudo_rand(BIGNUM *rnd, int bits, int top, int bottom);

产生一个伪随机数,应用于某些目的。

int BN_rand_range(BIGNUM *rnd, BIGNUM *range);

产生的rnd满足条件 0 < rnd < range

int BN_pseudo_rand_range(BIGNUM *rnd, BIGNUM *range);

产生的rnd满足条件 0 < rnd < range

BIGNUM *BN_generate_prime(BIGNUM *ret, int num, int safe, BIGNUM *add, BIGNUM *rem, void (*callback)(int, int, void *), void *cb_arg);

伪随机生成num位素数,如果ret返回值不为null,则用来储存答案,

如果add不是NULL,则prime将满足条件p%add == rem(p%add == 1 if rem == NULL)以适合给定的生成器。

如果safe是true,则生成的是一个安全的素数

 (i.e. a prime p so that (p-1)/2 is also prime).

int BN_is_prime(const BIGNUM * a,int checks,void(* callback)(int,int, void *),BN_CTX * ctx,void * cb_arg);

判断大数a是否为素数,素数返回1,否则返回0,运算出错返回-1,错误概率小于 0.25^checks

int BN_is_prime_fasttest(const BIGNUM *a, int checks, void (*callback)(int, int, void *), BN_CTX *ctx, void *cb_arg, int do_trial_division);

BN_is_prime_fasttest(),当用do_trial_division == 1调用时,首先尝试通过一些小素数进行试验分割; 如果此测试未找到除数且回调不为NULL,则调用回调(1,-1,cb_arg)。如果do_trial_division == 0,则跳过此测试。

 

【版权声明】本文内容来自摩杜云社区用户原创、第三方投稿、转载,内容版权归原作者所有。本网站的目的在于传递更多信息,不拥有版权,亦不承担相应法律责任。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,欢迎发送邮件进行举报,并提供相关证据,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容,举报邮箱: cloudbbs@moduyun.com

  1. 分享:
最后一次编辑于 2023年11月08日 0

暂无评论

推荐阅读
  JBfJ5LpBD0AJ   2023年11月13日   20   0   0 初始化链表#define
OK0d47OJKrH5