Openssl中的BIGNUM运算函数(整理)
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 ab 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。 |