src/bignum.h

   1 // Copyright (c) 2009-2010 Satoshi Nakamoto
   2 // Copyright (c) 2009-2012 The Bitcoin developers
   3 // Distributed under the MIT/X11 software license, see the accompanying
   4 // file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.
   5 #ifndef BITCOIN_BIGNUM_H
   6 #define BITCOIN_BIGNUM_H
   7
   8 #include <stdexcept>
   9 #include <vector>
  10 #include <openssl/bn.h>
  11 #include "util.h"
  12
  13 /** Errors thrown by the bignum class */
  14 class bignum_error : public std::runtime_error
  15 {
  16 public:
  17     explicit bignum_error(const std::string& str) : std::runtime_error(str) {}
  18 };
  19
  20
  21 /** RAII encapsulated BN_CTX (OpenSSL bignum context) */
  22 class CAutoBN_CTX
  23 {
  24 protected:
  25     BN_CTX* pctx;
  26     BN_CTX* operator=(BN_CTX* pnew) { return pctx = pnew; }
  27
  28 public:
  29     CAutoBN_CTX()
  30     {
  31         pctx = BN_CTX_new();
  32         if (pctx == NULL)
  33             throw bignum_error("CAutoBN_CTX : BN_CTX_new() returned NULL");
  34     }
  35
  36     ~CAutoBN_CTX()
  37     {
  38         if (pctx != NULL)
  39             BN_CTX_free(pctx);
  40     }
  41
  42     operator BN_CTX*() { return pctx; }
  43     BN_CTX& operator*() { return *pctx; }
  44     BN_CTX** operator&() { return &pctx; }
  45     bool operator!() { return (pctx == NULL); }
  46 };
  47
  48
  49 /** C++ wrapper for BIGNUM (OpenSSL bignum) */
  50 class CBigNum : public BIGNUM
  51 {
  52 public:
  53     CBigNum()
  54     {
  55         BN_init(this);
  56     }
  57
  58     CBigNum(const CBigNum& b)
  59     {
  60         BN_init(this);
  61         if (!BN_copy(this, &b))
  62         {
  63             BN_clear_free(this);
  64             throw bignum_error("CBigNum::CBigNum(const CBigNum&) : BN_copy failed");
  65         }
  66     }
  67
  68     CBigNum& operator=(const CBigNum& b)
  69     {
  70         if (!BN_copy(this, &b))
  71             throw bignum_error("CBigNum::operator= : BN_copy failed");
  72         return (*this);
  73     }
  74
  75     ~CBigNum()
  76     {
  77         BN_clear_free(this);
  78     }
  79
  80     CBigNum(int8_t  n)  { BN_init(this); if (n >= 0) setuint32(n); else setint64(n); }
  81     CBigNum(int16_t n)  { BN_init(this); if (n >= 0) setuint32(n); else setint64(n); }
  82     CBigNum(int32_t n)  { BN_init(this); if (n >= 0) setuint32(n); else setint64(n); }
  83     CBigNum(int64_t n)  { BN_init(this); if (n >= 0) setuint64(n); else setint64(n); }
  84
  85     CBigNum(uint8_t  n) { BN_init(this); setuint32(n); }
  86     CBigNum(uint16_t n) { BN_init(this); setuint32(n); }
  87     CBigNum(uint32_t n) { BN_init(this); setuint32(n); }
  88     CBigNum(uint64_t n) { BN_init(this); setuint64(n); }
  89
  90     explicit CBigNum(uint256 n) { BN_init(this); setuint256(n); }
  91     explicit CBigNum(const std::vector<uint8_t>& vch)
  92     {
  93         BN_init(this);
  94         setvch(vch);
  95     }
  96
  97     /** Generates a cryptographically secure random number between zero and range exclusive
  98     * i.e. 0 < returned number < range
  99     * @param range The upper bound on the number.
 100     * @return
 101     */
 102     static CBigNum  randBignum(const CBigNum& range) {
 103         CBigNum ret;
 104         if(!BN_rand_range(&ret, &range)){
 105             throw bignum_error("CBigNum:rand element : BN_rand_range failed");
 106         }
 107         return ret;
 108     }
 109
 110     /** Generates a cryptographically secure random k-bit number
 111     * @param k The bit length of the number.
 112     * @return
 113     */
 114     static CBigNum RandKBitBigum(const uint32_t k){
 115         CBigNum ret;
 116         if(!BN_rand(&ret, k, -1, 0)){
 117             throw bignum_error("CBigNum:rand element : BN_rand failed");
 118         }
 119         return ret;
 120     }
 121
 122     /**Returns the size in bits of the underlying bignum.
 123      *
 124      * @return the size
 125      */
 126     int bitSize() const{
 127         return  BN_num_bits(this);
 128     }
 129
 130
 131     void setuint32(uint32_t n)
 132     {
 133         if (!BN_set_word(this, n))
 134             throw bignum_error("CBigNum conversion from uint32_t : BN_set_word failed");
 135     }
 136
 137     uint32_t getuint32() const
 138     {
 139         return BN_get_word(this);
 140     }
 141
 142     int32_t getint32() const
 143     {
 144         uint64_t n = BN_get_word(this);
 145         if (!BN_is_negative(this))
 146             return (n > (uint64_t)std::numeric_limits<int32_t>::max() ? std::numeric_limits<int32_t>::max() : (int32_t)n);
 147         else
 148             return (n > (uint64_t)std::numeric_limits<int32_t>::max() ? std::numeric_limits<int32_t>::min() : -(int32_t)n);
 149     }
 150
 151     void setint64(int64_t sn)
 152     {
 153         uint8_t pch[sizeof(sn) + 6];
 154         uint8_t* p = pch + 4;
 155         bool fNegative;
 156         uint64_t n;
 157
 158         if (sn < (int64_t)0)
 159         {
 160             // Since the minimum signed integer cannot be represented as positive so long as its type is signed, and it's not well-defined what happens if you make it unsigned before negating it, we instead increment the negative integer by 1, convert it, then increment the (now positive) unsigned integer by 1 to compensate
 161             n = -(sn + 1);
 162             ++n;
 163             fNegative = true;
 164         } else {
 165             n = sn;
 166             fNegative = false;
 167         }
 168
 169         bool fLeadingZeroes = true;
 170         for (int i = 0; i < 8; i++)
 171         {
 172             uint8_t c = (n >> 56) & 0xff;
 173             n <<= 8;
 174             if (fLeadingZeroes)
 175             {
 176                 if (c == 0)
 177                     continue;
 178                 if (c & 0x80)
 179                     *p++ = (fNegative ? 0x80 : 0);
 180                 else if (fNegative)
 181                     c |= 0x80;
 182                 fLeadingZeroes = false;
 183             }
 184             *p++ = c;
 185         }
 186         uint32_t nSize = (uint32_t) (p - (pch + 4));
 187         pch[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
 188         pch[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
 189         pch[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
 190         pch[3] = (nSize) & 0xff;
 191         BN_mpi2bn(pch, (int)(p - pch), this);
 192     }
 193
 194     uint64_t getuint64()
 195     {
 196         size_t nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
 197         if (nSize < 4)
 198             return 0;
 199         std::vector<uint8_t> vch(nSize);
 200         BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
 201         if (vch.size() > 4)
 202             vch[4] &= 0x7f;
 203         uint64_t n = 0;
 204         for (size_t i = 0, j = vch.size()-1; i < sizeof(n) && j >= 4; i++, j--)
 205             ((uint8_t*)&n)[i] = vch[j];
 206         return n;
 207     }
 208
 209     //supress msvc C4127: conditional expression is constant
 210     inline bool check(bool value) {return value;}
 211
 212     void setuint64(uint64_t n)
 213     {
 214         // Use BN_set_word if word size is sufficient for uint64_t
 215         if (check(sizeof(n) <= sizeof(BN_ULONG)))
 216         {
 217             if (!BN_set_word(this, (BN_ULONG)n))
 218                 throw bignum_error("CBigNum conversion from uint64_t : BN_set_word failed");
 219             return;
 220         }
 221
 222         uint8_t pch[sizeof(n) + 6];
 223         uint8_t* p = pch + 4;
 224         bool fLeadingZeroes = true;
 225         for (int i = 0; i < 8; i++)
 226         {
 227             uint8_t c = (n >> 56) & 0xff;
 228             n <<= 8;
 229             if (fLeadingZeroes)
 230             {
 231                 if (c == 0)
 232                     continue;
 233                 if (c & 0x80)
 234                     *p++ = 0;
 235                 fLeadingZeroes = false;
 236             }
 237             *p++ = c;
 238         }
 239         uint32_t nSize = (uint32_t) (p - (pch + 4));
 240         pch[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
 241         pch[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
 242         pch[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
 243         pch[3] = (nSize) & 0xff;
 244         BN_mpi2bn(pch, (int)(p - pch), this);
 245     }
 246
 247     void setuint160(uint160 n)
 248     {
 249         uint8_t pch[sizeof(n) + 6];
 250         uint8_t* p = pch + 4;
 251         bool fLeadingZeroes = true;
 252         uint8_t* pbegin = (uint8_t*)&n;
 253         uint8_t* psrc = pbegin + sizeof(n);
 254         while (psrc != pbegin)
 255         {
 256             uint8_t c = *(--psrc);
 257             if (fLeadingZeroes)
 258             {
 259                 if (c == 0)
 260                     continue;
 261                 if (c & 0x80)
 262                     *p++ = 0;
 263                 fLeadingZeroes = false;
 264             }
 265             *p++ = c;
 266         }
 267         uint32_t nSize = (uint32_t) (p - (pch + 4));
 268         pch[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
 269         pch[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
 270         pch[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
 271         pch[3] = (nSize >> 0) & 0xff;
 272         BN_mpi2bn(pch, (int) (p - pch), this);
 273     }
 274
 275     uint160 getuint160() const
 276     {
 277         unsigned int nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
 278         if (nSize < 4)
 279             return 0;
 280         std::vector<uint8_t> vch(nSize);
 281         BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
 282         if (vch.size() > 4)
 283             vch[4] &= 0x7f;
 284         uint160 n = 0;
 285         for (size_t i = 0, j = vch.size()-1; i < sizeof(n) && j >= 4; i++, j--)
 286             ((uint8_t*)&n)[i] = vch[j];
 287         return n;
 288     }
 289
 290     void setuint256(uint256 n)
 291     {
 292         uint8_t pch[sizeof(n) + 6];
 293         uint8_t* p = pch + 4;
 294         bool fLeadingZeroes = true;
 295         uint8_t* pbegin = (uint8_t*)&n;
 296         uint8_t* psrc = pbegin + sizeof(n);
 297         while (psrc != pbegin)
 298         {
 299             uint8_t c = *(--psrc);
 300             if (fLeadingZeroes)
 301             {
 302                 if (c == 0)
 303                     continue;
 304                 if (c & 0x80)
 305                     *p++ = 0;
 306                 fLeadingZeroes = false;
 307             }
 308             *p++ = c;
 309         }
 310         uint32_t nSize = (uint32_t) (p - (pch + 4));
 311         pch[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
 312         pch[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
 313         pch[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
 314         pch[3] = (nSize >> 0) & 0xff;
 315         BN_mpi2bn(pch, (int) (p - pch), this);
 316     }
 317
 318     uint256 getuint256() const
 319     {
 320         unsigned int nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
 321         if (nSize < 4)
 322             return 0;
 323         std::vector<uint8_t> vch(nSize);
 324         BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
 325         if (vch.size() > 4)
 326             vch[4] &= 0x7f;
 327         uint256 n = 0;
 328         for (size_t i = 0, j = vch.size()-1; i < sizeof(n) && j >= 4; i++, j--)
 329             ((uint8_t*)&n)[i] = vch[j];
 330         return n;
 331     }
 332
 333     void setBytes(const std::vector<uint8_t>& vchBytes)
 334     {
 335         BN_bin2bn(&vchBytes[0], (int) vchBytes.size(), this);
 336     }
 337
 338     std::vector<uint8_t> getBytes() const
 339     {
 340         int nBytes = BN_num_bytes(this);
 341
 342         std::vector<uint8_t> vchBytes(nBytes);
 343
 344         int n = BN_bn2bin(this, &vchBytes[0]);
 345         if (n != nBytes) {
 346             throw bignum_error("CBigNum::getBytes : BN_bn2bin failed");
 347         }
 348
 349         return vchBytes;
 350     }
 351
 352     void setvch(const std::vector<uint8_t>& vch)
 353     {
 354         std::vector<uint8_t> vch2(vch.size() + 4);
 355         uint32_t nSize = (uint32_t) vch.size();
 356         // BIGNUM's byte stream format expects 4 bytes of
 357         // big endian size data info at the front
 358         vch2[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
 359         vch2[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
 360         vch2[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
 361         vch2[3] = (nSize >> 0) & 0xff;
 362         // swap data to big endian
 363         reverse_copy(vch.begin(), vch.end(), vch2.begin() + 4);
 364         BN_mpi2bn(&vch2[0], (int) vch2.size(), this);
 365     }
 366
 367     std::vector<uint8_t> getvch() const
 368     {
 369         unsigned int nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
 370         if (nSize <= 4)
 371             return std::vector<uint8_t>();
 372         std::vector<uint8_t> vch(nSize);
 373         BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
 374         vch.erase(vch.begin(), vch.begin() + 4);
 375         reverse(vch.begin(), vch.end());
 376         return vch;
 377     }
 378
 379     CBigNum& SetCompact(uint32_t nCompact)
 380     {
 381         uint32_t nSize = nCompact >> 24;
 382         std::vector<uint8_t> vch(4 + nSize);
 383         vch[3] = nSize;
 384         if (nSize >= 1) vch[4] = (nCompact >> 16) & 0xff;
 385         if (nSize >= 2) vch[5] = (nCompact >> 8) & 0xff;
 386         if (nSize >= 3) vch[6] = (nCompact >> 0) & 0xff;
 387         BN_mpi2bn(&vch[0], (int) vch.size(), this);
 388         return *this;
 389     }
 390
 391     uint32_t GetCompact() const
 392     {
 393         uint32_t nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
 394         std::vector<uint8_t> vch(nSize);
 395         nSize -= 4;
 396         BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
 397         uint32_t nCompact = nSize << 24;
 398         if (nSize >= 1) nCompact |= (vch[4] << 16);
 399         if (nSize >= 2) nCompact |= (vch[5] << 8);
 400         if (nSize >= 3) nCompact |= (vch[6] << 0);
 401         return nCompact;
 402     }
 403
 404     void SetHex(const std::string& str)
 405     {
 406         // skip 0x
 407         const char* psz = str.c_str();
 408         while (isspace(*psz))
 409             psz++;
 410         bool fNegative = false;
 411         if (*psz == '-')
 412         {
 413             fNegative = true;
 414             psz++;
 415         }
 416         if (psz[0] == '0' && tolower(psz[1]) == 'x')
 417             psz += 2;
 418         while (isspace(*psz))
 419             psz++;
 420
 421         // hex string to bignum
 422         static const signed char phexdigit[256] = { 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, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,0,0,0,0,0,0, 0,0xa,0xb,0xc,0xd,0xe,0xf,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, 0,0xa,0xb,0xc,0xd,0xe,0xf,0,0,0,0,0,0,0,0,0 };
 423         *this = 0;
 424         while (isxdigit(*psz))
 425         {
 426             *this <<= 4;
 427             int n = phexdigit[(uint8_t)*psz++];
 428             *this += n;
 429         }
 430         if (fNegative)
 431             *this = 0 - *this;
 432     }
 433
 434     std::string ToString(int nBase=10) const
 435     {
 436         CAutoBN_CTX pctx;
 437         CBigNum bnBase = nBase;
 438         CBigNum bn0 = 0;
 439         std::string str;
 440         CBigNum bn = *this;
 441         BN_set_negative(&bn, false);
 442         CBigNum dv;
 443         CBigNum rem;
 444         if (BN_cmp(&bn, &bn0) == 0)
 445             return "0";
 446         while (BN_cmp(&bn, &bn0) > 0)
 447         {
 448             if (!BN_div(&dv, &rem, &bn, &bnBase, pctx))
 449                 throw bignum_error("CBigNum::ToString() : BN_div failed");
 450             bn = dv;
 451             uint32_t c = rem.getuint32();
 452             str += "0123456789abcdef"[c];
 453         }
 454         if (BN_is_negative(this))
 455             str += "-";
 456         reverse(str.begin(), str.end());
 457         return str;
 458     }
 459
 460     std::string GetHex() const
 461     {
 462         return ToString(16);
 463     }
 464
 465     unsigned int GetSerializeSize(int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION) const
 466     {
 467         return ::GetSerializeSize(getvch(), nType, nVersion);
 468     }
 469
 470     template<typename Stream>
 471     void Serialize(Stream& s, int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION) const
 472     {
 473         ::Serialize(s, getvch(), nType, nVersion);
 474     }
 475
 476     template<typename Stream>
 477     void Unserialize(Stream& s, int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION)
 478     {
 479         std::vector<uint8_t> vch;
 480         ::Unserialize(s, vch, nType, nVersion);
 481         setvch(vch);
 482     }
 483
 484     /**
 485     * exponentiation with an int. this^e
 486     * @param e the exponent as an int
 487     * @return
 488     */
 489     CBigNum pow(const int e) const {
 490         return this->pow(CBigNum(e));
 491     }
 492
 493     /**
 494      * exponentiation this^e
 495      * @param e the exponent
 496      * @return
 497      */
 498     CBigNum pow(const CBigNum& e) const {
 499         CAutoBN_CTX pctx;
 500         CBigNum ret;
 501         if (!BN_exp(&ret, this, &e, pctx))
 502             throw bignum_error("CBigNum::pow : BN_exp failed");
 503         return ret;
 504     }
 505
 506     /**
 507      * modular multiplication: (this * b) mod m
 508      * @param b operand
 509      * @param m modulus
 510      */
 511     CBigNum mul_mod(const CBigNum& b, const CBigNum& m) const {
 512         CAutoBN_CTX pctx;
 513         CBigNum ret;
 514         if (!BN_mod_mul(&ret, this, &b, &m, pctx))
 515             throw bignum_error("CBigNum::mul_mod : BN_mod_mul failed");
 516
 517         return ret;
 518     }
 519
 520     /**
 521      * modular exponentiation: this^e mod n
 522      * @param e exponent
 523      * @param m modulus
 524      */
 525     CBigNum pow_mod(const CBigNum& e, const CBigNum& m) const {
 526         CAutoBN_CTX pctx;
 527         CBigNum ret;
 528         if( e < 0){
 529             // g^-x = (g^-1)^x
 530             CBigNum inv = this->inverse(m);
 531             CBigNum posE = e * -1;
 532             if (!BN_mod_exp(&ret, &inv, &posE, &m, pctx))
 533                 throw bignum_error("CBigNum::pow_mod: BN_mod_exp failed on negative exponent");
 534         }else
 535             if (!BN_mod_exp(&ret, this, &e, &m, pctx))
 536                 throw bignum_error("CBigNum::pow_mod : BN_mod_exp failed");
 537
 538         return ret;
 539     }
 540
 541     /**
 542     * Calculates the inverse of this element mod m.
 543     * i.e. i such this*i = 1 mod m
 544     * @param m the modu
 545     * @return the inverse
 546     */
 547     CBigNum inverse(const CBigNum& m) const {
 548         CAutoBN_CTX pctx;
 549         CBigNum ret;
 550         if (!BN_mod_inverse(&ret, this, &m, pctx))
 551             throw bignum_error("CBigNum::inverse*= :BN_mod_inverse");
 552         return ret;
 553     }
 554
 555     /**
 556      * Generates a random (safe) prime of numBits bits
 557      * @param numBits the number of bits
 558      * @param safe true for a safe prime
 559      * @return the prime
 560      */
 561     static CBigNum generatePrime(const unsigned int numBits, bool safe = false) {
 562         CBigNum ret;
 563         if(!BN_generate_prime_ex(&ret, numBits, (safe == true), NULL, NULL, NULL))
 564             throw bignum_error("CBigNum::generatePrime*= :BN_generate_prime_ex");
 565         return ret;
 566     }
 567
 568     /**
 569      * Calculates the greatest common divisor (GCD) of two numbers.
 570      * @param m the second element
 571      * @return the GCD
 572      */
 573     CBigNum gcd( const CBigNum& b) const{
 574         CAutoBN_CTX pctx;
 575         CBigNum ret;
 576         if (!BN_gcd(&ret, this, &b, pctx))
 577             throw bignum_error("CBigNum::gcd*= :BN_gcd");
 578         return ret;
 579     }
 580
 581     /**
 582     * Miller-Rabin primality test on this element
 583     * @param checks: optional, the number of Miller-Rabin tests to run
 584     * default causes error rate of 2^-80.
 585     * @return true if prime
 586     */
 587     bool isPrime(const int checks=BN_prime_checks) const {
 588         CAutoBN_CTX pctx;
 589         int ret = BN_is_prime(this, checks, NULL, pctx, NULL);
 590         if(ret < 0){
 591             throw bignum_error("CBigNum::isPrime :BN_is_prime");
 592         }
 593         return ret != 0;
 594     }
 595
 596     bool isOne() const {
 597         return BN_is_one(this);
 598     }
 599
 600
 601     bool operator!() const
 602     {
 603         return BN_is_zero(this);
 604     }
 605
 606     CBigNum& operator+=(const CBigNum& b)
 607     {
 608         if (!BN_add(this, this, &b))
 609             throw bignum_error("CBigNum::operator+= : BN_add failed");
 610         return *this;
 611     }
 612
 613     CBigNum& operator-=(const CBigNum& b)
 614     {
 615         *this = *this - b;
 616         return *this;
 617     }
 618
 619     CBigNum& operator*=(const CBigNum& b)
 620     {
 621         CAutoBN_CTX pctx;
 622         if (!BN_mul(this, this, &b, pctx))
 623             throw bignum_error("CBigNum::operator*= : BN_mul failed");
 624         return *this;
 625     }
 626
 627     CBigNum& operator/=(const CBigNum& b)
 628     {
 629         *this = *this / b;
 630         return *this;
 631     }
 632
 633     CBigNum& operator%=(const CBigNum& b)
 634     {
 635         *this = *this % b;
 636         return *this;
 637     }
 638
 639     CBigNum& operator<<=(unsigned int shift)
 640     {
 641         if (!BN_lshift(this, this, shift))
 642             throw bignum_error("CBigNum:operator<<= : BN_lshift failed");
 643         return *this;
 644     }
 645
 646     CBigNum& operator>>=(unsigned int shift)
 647     {
 648         // Note: BN_rshift segfaults on 64-bit if 2^shift is greater than the number
 649         //   if built on ubuntu 9.04 or 9.10, probably depends on version of OpenSSL
 650         CBigNum a = 1;
 651         a <<= shift;
 652         if (BN_cmp(&a, this) > 0)
 653         {
 654             *this = 0;
 655             return *this;
 656         }
 657
 658         if (!BN_rshift(this, this, shift))
 659             throw bignum_error("CBigNum:operator>>= : BN_rshift failed");
 660         return *this;
 661     }
 662
 663
 664     CBigNum& operator++()
 665     {
 666         // prefix operator
 667         if (!BN_add(this, this, BN_value_one()))
 668             throw bignum_error("CBigNum::operator++ : BN_add failed");
 669         return *this;
 670     }
 671
 672     const CBigNum operator++(int)
 673     {
 674         // postfix operator
 675         const CBigNum ret = *this;
 676         ++(*this);
 677         return ret;
 678     }
 679
 680     CBigNum& operator--()
 681     {
 682         // prefix operator
 683         CBigNum r;
 684         if (!BN_sub(&r, this, BN_value_one()))
 685             throw bignum_error("CBigNum::operator-- : BN_sub failed");
 686         *this = r;
 687         return *this;
 688     }
 689
 690     const CBigNum operator--(int)
 691     {
 692         // postfix operator
 693         const CBigNum ret = *this;
 694         --(*this);
 695         return ret;
 696     }
 697
 698
 699     friend inline const CBigNum operator-(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 700     friend inline const CBigNum operator/(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 701     friend inline const CBigNum operator%(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 702     friend inline const CBigNum operator*(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 703     friend inline bool operator<(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 704 };
 705
 706
 707
 708 inline const CBigNum operator+(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 709 {
 710     CBigNum r;
 711     if (!BN_add(&r, &a, &b))
 712         throw bignum_error("CBigNum::operator+ : BN_add failed");
 713     return r;
 714 }
 715
 716 inline const CBigNum operator-(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 717 {
 718     CBigNum r;
 719     if (!BN_sub(&r, &a, &b))
 720         throw bignum_error("CBigNum::operator- : BN_sub failed");
 721     return r;
 722 }
 723
 724 inline const CBigNum operator-(const CBigNum& a)
 725 {
 726     CBigNum r(a);
 727     BN_set_negative(&r, !BN_is_negative(&r));
 728     return r;
 729 }
 730
 731 inline const CBigNum operator*(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 732 {
 733     CAutoBN_CTX pctx;
 734     CBigNum r;
 735     if (!BN_mul(&r, &a, &b, pctx))
 736         throw bignum_error("CBigNum::operator* : BN_mul failed");
 737     return r;
 738 }
 739
 740 inline const CBigNum operator/(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 741 {
 742     CAutoBN_CTX pctx;
 743     CBigNum r;
 744     if (!BN_div(&r, NULL, &a, &b, pctx))
 745         throw bignum_error("CBigNum::operator/ : BN_div failed");
 746     return r;
 747 }
 748
 749 inline const CBigNum operator%(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 750 {
 751     CAutoBN_CTX pctx;
 752     CBigNum r;
 753     if (!BN_nnmod(&r, &a, &b, pctx))
 754         throw bignum_error("CBigNum::operator% : BN_div failed");
 755     return r;
 756 }
 757
 758 inline const CBigNum operator<<(const CBigNum& a, unsigned int shift)
 759 {
 760     CBigNum r;
 761     if (!BN_lshift(&r, &a, shift))
 762         throw bignum_error("CBigNum:operator<< : BN_lshift failed");
 763     return r;
 764 }
 765
 766 inline const CBigNum operator>>(const CBigNum& a, unsigned int shift)
 767 {
 768     CBigNum r = a;
 769     r >>= shift;
 770     return r;
 771 }
 772
 773 inline bool operator==(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) == 0); }
 774 inline bool operator!=(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) != 0); }
 775 inline bool operator<=(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) <= 0); }
 776 inline bool operator>=(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) >= 0); }
 777 inline bool operator<(const CBigNum& a, const CBigNum& b)  { return (BN_cmp(&a, &b) < 0); }
 778 inline bool operator>(const CBigNum& a, const CBigNum& b)  { return (BN_cmp(&a, &b) > 0); }
 779
 780 inline std::ostream& operator<<(std::ostream &strm, const CBigNum &b) { return strm << b.ToString(10); }
 781
 782 typedef  CBigNum Bignum;
 783
 784 #endif