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     void setuint64(uint64_t n)
 210     {
 211         // Use BN_set_word if word size is sufficient for uint64_t
 212         if (sizeof(n) <= sizeof(BN_ULONG))
 213         {
 214             if (!BN_set_word(this, (BN_ULONG)n))
 215                 throw bignum_error("CBigNum conversion from uint64_t : BN_set_word failed");
 216             return;
 217         }
 218
 219         uint8_t pch[sizeof(n) + 6];
 220         uint8_t* p = pch + 4;
 221         bool fLeadingZeroes = true;
 222         for (int i = 0; i < 8; i++)
 223         {
 224             uint8_t c = (n >> 56) & 0xff;
 225             n <<= 8;
 226             if (fLeadingZeroes)
 227             {
 228                 if (c == 0)
 229                     continue;
 230                 if (c & 0x80)
 231                     *p++ = 0;
 232                 fLeadingZeroes = false;
 233             }
 234             *p++ = c;
 235         }
 236         uint32_t nSize = (uint32_t) (p - (pch + 4));
 237         pch[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
 238         pch[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
 239         pch[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
 240         pch[3] = (nSize) & 0xff;
 241         BN_mpi2bn(pch, (int)(p - pch), this);
 242     }
 243
 244     void setuint160(uint160 n)
 245     {
 246         uint8_t pch[sizeof(n) + 6];
 247         uint8_t* p = pch + 4;
 248         bool fLeadingZeroes = true;
 249         uint8_t* pbegin = (uint8_t*)&n;
 250         uint8_t* psrc = pbegin + sizeof(n);
 251         while (psrc != pbegin)
 252         {
 253             uint8_t c = *(--psrc);
 254             if (fLeadingZeroes)
 255             {
 256                 if (c == 0)
 257                     continue;
 258                 if (c & 0x80)
 259                     *p++ = 0;
 260                 fLeadingZeroes = false;
 261             }
 262             *p++ = c;
 263         }
 264         uint32_t nSize = (uint32_t) (p - (pch + 4));
 265         pch[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
 266         pch[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
 267         pch[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
 268         pch[3] = (nSize >> 0) & 0xff;
 269         BN_mpi2bn(pch, (int) (p - pch), this);
 270     }
 271
 272     uint160 getuint160() const
 273     {
 274         unsigned int nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
 275         if (nSize < 4)
 276             return 0;
 277         std::vector<uint8_t> vch(nSize);
 278         BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
 279         if (vch.size() > 4)
 280             vch[4] &= 0x7f;
 281         uint160 n = 0;
 282         for (size_t i = 0, j = vch.size()-1; i < sizeof(n) && j >= 4; i++, j--)
 283             ((uint8_t*)&n)[i] = vch[j];
 284         return n;
 285     }
 286
 287     void setuint256(uint256 n)
 288     {
 289         uint8_t pch[sizeof(n) + 6];
 290         uint8_t* p = pch + 4;
 291         bool fLeadingZeroes = true;
 292         uint8_t* pbegin = (uint8_t*)&n;
 293         uint8_t* psrc = pbegin + sizeof(n);
 294         while (psrc != pbegin)
 295         {
 296             uint8_t c = *(--psrc);
 297             if (fLeadingZeroes)
 298             {
 299                 if (c == 0)
 300                     continue;
 301                 if (c & 0x80)
 302                     *p++ = 0;
 303                 fLeadingZeroes = false;
 304             }
 305             *p++ = c;
 306         }
 307         uint32_t nSize = (uint32_t) (p - (pch + 4));
 308         pch[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
 309         pch[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
 310         pch[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
 311         pch[3] = (nSize >> 0) & 0xff;
 312         BN_mpi2bn(pch, (int) (p - pch), this);
 313     }
 314
 315     uint256 getuint256() const
 316     {
 317         unsigned int nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
 318         if (nSize < 4)
 319             return 0;
 320         std::vector<uint8_t> vch(nSize);
 321         BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
 322         if (vch.size() > 4)
 323             vch[4] &= 0x7f;
 324         uint256 n = 0;
 325         for (size_t i = 0, j = vch.size()-1; i < sizeof(n) && j >= 4; i++, j--)
 326             ((uint8_t*)&n)[i] = vch[j];
 327         return n;
 328     }
 329
 330     void setBytes(const std::vector<uint8_t>& vchBytes)
 331     {
 332         BN_bin2bn(&vchBytes[0], (int) vchBytes.size(), this);
 333     }
 334
 335     std::vector<uint8_t> getBytes() const
 336     {
 337         int nBytes = BN_num_bytes(this);
 338
 339         std::vector<uint8_t> vchBytes(nBytes);
 340
 341         int n = BN_bn2bin(this, &vchBytes[0]);
 342         if (n != nBytes) {
 343             throw bignum_error("CBigNum::getBytes : BN_bn2bin failed");
 344         }
 345
 346         return vchBytes;
 347     }
 348
 349     void setvch(const std::vector<uint8_t>& vch)
 350     {
 351         std::vector<uint8_t> vch2(vch.size() + 4);
 352         uint32_t nSize = (uint32_t) vch.size();
 353         // BIGNUM's byte stream format expects 4 bytes of
 354         // big endian size data info at the front
 355         vch2[0] = (nSize >> 24) & 0xff;
 356         vch2[1] = (nSize >> 16) & 0xff;
 357         vch2[2] = (nSize >> 8) & 0xff;
 358         vch2[3] = (nSize >> 0) & 0xff;
 359         // swap data to big endian
 360         reverse_copy(vch.begin(), vch.end(), vch2.begin() + 4);
 361         BN_mpi2bn(&vch2[0], (int) vch2.size(), this);
 362     }
 363
 364     std::vector<uint8_t> getvch() const
 365     {
 366         unsigned int nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
 367         if (nSize <= 4)
 368             return std::vector<uint8_t>();
 369         std::vector<uint8_t> vch(nSize);
 370         BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
 371         vch.erase(vch.begin(), vch.begin() + 4);
 372         reverse(vch.begin(), vch.end());
 373         return vch;
 374     }
 375
 376     CBigNum& SetCompact(uint32_t nCompact)
 377     {
 378         uint32_t nSize = nCompact >> 24;
 379         std::vector<uint8_t> vch(4 + nSize);
 380         vch[3] = nSize;
 381         if (nSize >= 1) vch[4] = (nCompact >> 16) & 0xff;
 382         if (nSize >= 2) vch[5] = (nCompact >> 8) & 0xff;
 383         if (nSize >= 3) vch[6] = (nCompact >> 0) & 0xff;
 384         BN_mpi2bn(&vch[0], (int) vch.size(), this);
 385         return *this;
 386     }
 387
 388     uint32_t GetCompact() const
 389     {
 390         uint32_t nSize = BN_bn2mpi(this, NULL);
 391         std::vector<uint8_t> vch(nSize);
 392         nSize -= 4;
 393         BN_bn2mpi(this, &vch[0]);
 394         uint32_t nCompact = nSize << 24;
 395         if (nSize >= 1) nCompact |= (vch[4] << 16);
 396         if (nSize >= 2) nCompact |= (vch[5] << 8);
 397         if (nSize >= 3) nCompact |= (vch[6] << 0);
 398         return nCompact;
 399     }
 400
 401     void SetHex(const std::string& str)
 402     {
 403         // skip 0x
 404         const char* psz = str.c_str();
 405         while (isspace(*psz))
 406             psz++;
 407         bool fNegative = false;
 408         if (*psz == '-')
 409         {
 410             fNegative = true;
 411             psz++;
 412         }
 413         if (psz[0] == '0' && tolower(psz[1]) == 'x')
 414             psz += 2;
 415         while (isspace(*psz))
 416             psz++;
 417
 418         // hex string to bignum
 419         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 };
 420         *this = 0;
 421         while (isxdigit(*psz))
 422         {
 423             *this <<= 4;
 424             int n = phexdigit[(uint8_t)*psz++];
 425             *this += n;
 426         }
 427         if (fNegative)
 428             *this = 0 - *this;
 429     }
 430
 431     std::string ToString(int nBase=10) const
 432     {
 433         CAutoBN_CTX pctx;
 434         CBigNum bnBase = nBase;
 435         CBigNum bn0 = 0;
 436         std::string str;
 437         CBigNum bn = *this;
 438         BN_set_negative(&bn, false);
 439         CBigNum dv;
 440         CBigNum rem;
 441         if (BN_cmp(&bn, &bn0) == 0)
 442             return "0";
 443         while (BN_cmp(&bn, &bn0) > 0)
 444         {
 445             if (!BN_div(&dv, &rem, &bn, &bnBase, pctx))
 446                 throw bignum_error("CBigNum::ToString() : BN_div failed");
 447             bn = dv;
 448             uint32_t c = rem.getuint32();
 449             str += "0123456789abcdef"[c];
 450         }
 451         if (BN_is_negative(this))
 452             str += "-";
 453         reverse(str.begin(), str.end());
 454         return str;
 455     }
 456
 457     std::string GetHex() const
 458     {
 459         return ToString(16);
 460     }
 461
 462     unsigned int GetSerializeSize(int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION) const
 463     {
 464         return ::GetSerializeSize(getvch(), nType, nVersion);
 465     }
 466
 467     template<typename Stream>
 468     void Serialize(Stream& s, int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION) const
 469     {
 470         ::Serialize(s, getvch(), nType, nVersion);
 471     }
 472
 473     template<typename Stream>
 474     void Unserialize(Stream& s, int nType=0, int nVersion=PROTOCOL_VERSION)
 475     {
 476         std::vector<uint8_t> vch;
 477         ::Unserialize(s, vch, nType, nVersion);
 478         setvch(vch);
 479     }
 480
 481     /**
 482     * exponentiation with an int. this^e
 483     * @param e the exponent as an int
 484     * @return
 485     */
 486     CBigNum pow(const int e) const {
 487         return this->pow(CBigNum(e));
 488     }
 489
 490     /**
 491      * exponentiation this^e
 492      * @param e the exponent
 493      * @return
 494      */
 495     CBigNum pow(const CBigNum& e) const {
 496         CAutoBN_CTX pctx;
 497         CBigNum ret;
 498         if (!BN_exp(&ret, this, &e, pctx))
 499             throw bignum_error("CBigNum::pow : BN_exp failed");
 500         return ret;
 501     }
 502
 503     /**
 504      * modular multiplication: (this * b) mod m
 505      * @param b operand
 506      * @param m modulus
 507      */
 508     CBigNum mul_mod(const CBigNum& b, const CBigNum& m) const {
 509         CAutoBN_CTX pctx;
 510         CBigNum ret;
 511         if (!BN_mod_mul(&ret, this, &b, &m, pctx))
 512             throw bignum_error("CBigNum::mul_mod : BN_mod_mul failed");
 513
 514         return ret;
 515     }
 516
 517     /**
 518      * modular exponentiation: this^e mod n
 519      * @param e exponent
 520      * @param m modulus
 521      */
 522     CBigNum pow_mod(const CBigNum& e, const CBigNum& m) const {
 523         CAutoBN_CTX pctx;
 524         CBigNum ret;
 525         if( e < 0){
 526             // g^-x = (g^-1)^x
 527             CBigNum inv = this->inverse(m);
 528             CBigNum posE = e * -1;
 529             if (!BN_mod_exp(&ret, &inv, &posE, &m, pctx))
 530                 throw bignum_error("CBigNum::pow_mod: BN_mod_exp failed on negative exponent");
 531         }else
 532             if (!BN_mod_exp(&ret, this, &e, &m, pctx))
 533                 throw bignum_error("CBigNum::pow_mod : BN_mod_exp failed");
 534
 535         return ret;
 536     }
 537
 538     /**
 539     * Calculates the inverse of this element mod m.
 540     * i.e. i such this*i = 1 mod m
 541     * @param m the modu
 542     * @return the inverse
 543     */
 544     CBigNum inverse(const CBigNum& m) const {
 545         CAutoBN_CTX pctx;
 546         CBigNum ret;
 547         if (!BN_mod_inverse(&ret, this, &m, pctx))
 548             throw bignum_error("CBigNum::inverse*= :BN_mod_inverse");
 549         return ret;
 550     }
 551
 552     /**
 553      * Generates a random (safe) prime of numBits bits
 554      * @param numBits the number of bits
 555      * @param safe true for a safe prime
 556      * @return the prime
 557      */
 558     static CBigNum generatePrime(const unsigned int numBits, bool safe = false) {
 559         CBigNum ret;
 560         if(!BN_generate_prime_ex(&ret, numBits, (safe == true), NULL, NULL, NULL))
 561             throw bignum_error("CBigNum::generatePrime*= :BN_generate_prime_ex");
 562         return ret;
 563     }
 564
 565     /**
 566      * Calculates the greatest common divisor (GCD) of two numbers.
 567      * @param m the second element
 568      * @return the GCD
 569      */
 570     CBigNum gcd( const CBigNum& b) const{
 571         CAutoBN_CTX pctx;
 572         CBigNum ret;
 573         if (!BN_gcd(&ret, this, &b, pctx))
 574             throw bignum_error("CBigNum::gcd*= :BN_gcd");
 575         return ret;
 576     }
 577
 578     /**
 579     * Miller-Rabin primality test on this element
 580     * @param checks: optional, the number of Miller-Rabin tests to run
 581     * default causes error rate of 2^-80.
 582     * @return true if prime
 583     */
 584     bool isPrime(const int checks=BN_prime_checks) const {
 585         CAutoBN_CTX pctx;
 586         int ret = BN_is_prime(this, checks, NULL, pctx, NULL);
 587         if(ret < 0){
 588             throw bignum_error("CBigNum::isPrime :BN_is_prime");
 589         }
 590         return ret != 0;
 591     }
 592
 593     bool isOne() const {
 594         return BN_is_one(this);
 595     }
 596
 597
 598     bool operator!() const
 599     {
 600         return BN_is_zero(this);
 601     }
 602
 603     CBigNum& operator+=(const CBigNum& b)
 604     {
 605         if (!BN_add(this, this, &b))
 606             throw bignum_error("CBigNum::operator+= : BN_add failed");
 607         return *this;
 608     }
 609
 610     CBigNum& operator-=(const CBigNum& b)
 611     {
 612         *this = *this - b;
 613         return *this;
 614     }
 615
 616     CBigNum& operator*=(const CBigNum& b)
 617     {
 618         CAutoBN_CTX pctx;
 619         if (!BN_mul(this, this, &b, pctx))
 620             throw bignum_error("CBigNum::operator*= : BN_mul failed");
 621         return *this;
 622     }
 623
 624     CBigNum& operator/=(const CBigNum& b)
 625     {
 626         *this = *this / b;
 627         return *this;
 628     }
 629
 630     CBigNum& operator%=(const CBigNum& b)
 631     {
 632         *this = *this % b;
 633         return *this;
 634     }
 635
 636     CBigNum& operator<<=(unsigned int shift)
 637     {
 638         if (!BN_lshift(this, this, shift))
 639             throw bignum_error("CBigNum:operator<<= : BN_lshift failed");
 640         return *this;
 641     }
 642
 643     CBigNum& operator>>=(unsigned int shift)
 644     {
 645         // Note: BN_rshift segfaults on 64-bit if 2^shift is greater than the number
 646         //   if built on ubuntu 9.04 or 9.10, probably depends on version of OpenSSL
 647         CBigNum a = 1;
 648         a <<= shift;
 649         if (BN_cmp(&a, this) > 0)
 650         {
 651             *this = 0;
 652             return *this;
 653         }
 654
 655         if (!BN_rshift(this, this, shift))
 656             throw bignum_error("CBigNum:operator>>= : BN_rshift failed");
 657         return *this;
 658     }
 659
 660
 661     CBigNum& operator++()
 662     {
 663         // prefix operator
 664         if (!BN_add(this, this, BN_value_one()))
 665             throw bignum_error("CBigNum::operator++ : BN_add failed");
 666         return *this;
 667     }
 668
 669     const CBigNum operator++(int)
 670     {
 671         // postfix operator
 672         const CBigNum ret = *this;
 673         ++(*this);
 674         return ret;
 675     }
 676
 677     CBigNum& operator--()
 678     {
 679         // prefix operator
 680         CBigNum r;
 681         if (!BN_sub(&r, this, BN_value_one()))
 682             throw bignum_error("CBigNum::operator-- : BN_sub failed");
 683         *this = r;
 684         return *this;
 685     }
 686
 687     const CBigNum operator--(int)
 688     {
 689         // postfix operator
 690         const CBigNum ret = *this;
 691         --(*this);
 692         return ret;
 693     }
 694
 695
 696     friend inline const CBigNum operator-(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 697     friend inline const CBigNum operator/(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 698     friend inline const CBigNum operator%(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 699     friend inline const CBigNum operator*(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 700     friend inline bool operator<(const CBigNum& a, const CBigNum& b);
 701 };
 702
 703
 704
 705 inline const CBigNum operator+(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 706 {
 707     CBigNum r;
 708     if (!BN_add(&r, &a, &b))
 709         throw bignum_error("CBigNum::operator+ : BN_add failed");
 710     return r;
 711 }
 712
 713 inline const CBigNum operator-(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 714 {
 715     CBigNum r;
 716     if (!BN_sub(&r, &a, &b))
 717         throw bignum_error("CBigNum::operator- : BN_sub failed");
 718     return r;
 719 }
 720
 721 inline const CBigNum operator-(const CBigNum& a)
 722 {
 723     CBigNum r(a);
 724     BN_set_negative(&r, !BN_is_negative(&r));
 725     return r;
 726 }
 727
 728 inline const CBigNum operator*(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 729 {
 730     CAutoBN_CTX pctx;
 731     CBigNum r;
 732     if (!BN_mul(&r, &a, &b, pctx))
 733         throw bignum_error("CBigNum::operator* : BN_mul failed");
 734     return r;
 735 }
 736
 737 inline const CBigNum operator/(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 738 {
 739     CAutoBN_CTX pctx;
 740     CBigNum r;
 741     if (!BN_div(&r, NULL, &a, &b, pctx))
 742         throw bignum_error("CBigNum::operator/ : BN_div failed");
 743     return r;
 744 }
 745
 746 inline const CBigNum operator%(const CBigNum& a, const CBigNum& b)
 747 {
 748     CAutoBN_CTX pctx;
 749     CBigNum r;
 750     if (!BN_nnmod(&r, &a, &b, pctx))
 751         throw bignum_error("CBigNum::operator% : BN_div failed");
 752     return r;
 753 }
 754
 755 inline const CBigNum operator<<(const CBigNum& a, unsigned int shift)
 756 {
 757     CBigNum r;
 758     if (!BN_lshift(&r, &a, shift))
 759         throw bignum_error("CBigNum:operator<< : BN_lshift failed");
 760     return r;
 761 }
 762
 763 inline const CBigNum operator>>(const CBigNum& a, unsigned int shift)
 764 {
 765     CBigNum r = a;
 766     r >>= shift;
 767     return r;
 768 }
 769
 770 inline bool operator==(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) == 0); }
 771 inline bool operator!=(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) != 0); }
 772 inline bool operator<=(const CBigNum& a, const CBigNum& b) { return (BN_cmp(&a, &b) <= 0); }
 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
 777 inline std::ostream& operator<<(std::ostream &strm, const CBigNum &b) { return strm << b.ToString(10); }
 778
 779 typedef  CBigNum Bignum;
 780
 781 #endif