crypto/openssh/moduli.c

   1 /* $OpenBSD: moduli.c,v 1.26 2012/07/06 00:41:59 dtucker 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 #include <sys/param.h>
  43 #include <sys/types.h>
  44
  45 #include <openssl/bn.h>
  46 #include <openssl/dh.h>
  47
  48 #include <errno.h>
  49 #include <stdio.h>
  50 #include <stdlib.h>
  51 #include <string.h>
  52 #include <stdarg.h>
  53 #include <time.h>
  54 #include <unistd.h>
  55
  56 #include "xmalloc.h"
  57 #include "dh.h"
  58 #include "log.h"
  59
  60 #include "openbsd-compat/openssl-compat.h"
  61
  62 /*
  63  * File output defines
  64  */
  65
  66 /* need line long enough for largest moduli plus headers */
  67 #define QLINESIZE               (100+8192)
  68
  69 /*
  70  * Size: decimal.
  71  * Specifies the number of the most significant bit (0 to M).
  72  * WARNING: internally, usually 1 to N.
  73  */
  74 #define QSIZE_MINIMUM           (511)
  75
  76 /*
  77  * Prime sieving defines
  78  */
  79
  80 /* Constant: assuming 8 bit bytes and 32 bit words */
  81 #define SHIFT_BIT       (3)
  82 #define SHIFT_BYTE      (2)
  83 #define SHIFT_WORD      (SHIFT_BIT+SHIFT_BYTE)
  84 #define SHIFT_MEGABYTE  (20)
  85 #define SHIFT_MEGAWORD  (SHIFT_MEGABYTE-SHIFT_BYTE)
  86
  87 /*
  88  * Using virtual memory can cause thrashing.  This should be the largest
  89  * number that is supported without a large amount of disk activity --
  90  * that would increase the run time from hours to days or weeks!
  91  */
  92 #define LARGE_MINIMUM   (8UL)   /* megabytes */
  93
  94 /*
  95  * Do not increase this number beyond the unsigned integer bit size.
  96  * Due to a multiple of 4, it must be LESS than 128 (yielding 2**30 bits).
  97  */
  98 #define LARGE_MAXIMUM   (127UL) /* megabytes */
  99
 100 /*
 101  * Constant: when used with 32-bit integers, the largest sieve prime
 102  * has to be less than 2**32.
 103  */
 104 #define SMALL_MAXIMUM   (0xffffffffUL)
 105
 106 /* Constant: can sieve all primes less than 2**32, as 65537**2 > 2**32-1. */
 107 #define TINY_NUMBER     (1UL<<16)
 108
 109 /* Ensure enough bit space for testing 2*q. */
 110 #define TEST_MAXIMUM    (1UL<<16)
 111 #define TEST_MINIMUM    (QSIZE_MINIMUM + 1)
 112 /* real TEST_MINIMUM    (1UL << (SHIFT_WORD - TEST_POWER)) */
 113 #define TEST_POWER      (3)     /* 2**n, n < SHIFT_WORD */
 114
 115 /* bit operations on 32-bit words */
 116 #define BIT_CLEAR(a,n)  ((a)[(n)>>SHIFT_WORD] &= ~(1L << ((n) & 31)))
 117 #define BIT_SET(a,n)    ((a)[(n)>>SHIFT_WORD] |= (1L << ((n) & 31)))
 118 #define BIT_TEST(a,n)   ((a)[(n)>>SHIFT_WORD] & (1L << ((n) & 31)))
 119
 120 /*
 121  * Prime testing defines
 122  */
 123
 124 /* Minimum number of primality tests to perform */
 125 #define TRIAL_MINIMUM   (4)
 126
 127 /*
 128  * Sieving data (XXX - move to struct)
 129  */
 130
 131 /* sieve 2**16 */
 132 static u_int32_t *TinySieve, tinybits;
 133
 134 /* sieve 2**30 in 2**16 parts */
 135 static u_int32_t *SmallSieve, smallbits, smallbase;
 136
 137 /* sieve relative to the initial value */
 138 static u_int32_t *LargeSieve, largewords, largetries, largenumbers;
 139 static u_int32_t largebits, largememory;        /* megabytes */
 140 static BIGNUM *largebase;
 141
 142 int gen_candidates(FILE *, u_int32_t, u_int32_t, BIGNUM *);
 143 int prime_test(FILE *, FILE *, u_int32_t, u_int32_t, char *, unsigned long,
 144     unsigned long);
 145
 146 /*
 147  * print moduli out in consistent form,
 148  */
 149 static int
 150 qfileout(FILE * ofile, u_int32_t otype, u_int32_t otests, u_int32_t otries,
 151     u_int32_t osize, u_int32_t ogenerator, BIGNUM * omodulus)
 152 {
 153         struct tm *gtm;
 154         time_t time_now;
 155         int res;
 156
 157         time(&time_now);
 158         gtm = gmtime(&time_now);
 159
 160         res = fprintf(ofile, "%04d%02d%02d%02d%02d%02d %u %u %u %u %x ",
 161             gtm->tm_year + 1900, gtm->tm_mon + 1, gtm->tm_mday,
 162             gtm->tm_hour, gtm->tm_min, gtm->tm_sec,
 163             otype, otests, otries, osize, ogenerator);
 164
 165         if (res < 0)
 166                 return (-1);
 167
 168         if (BN_print_fp(ofile, omodulus) < 1)
 169                 return (-1);
 170
 171         res = fprintf(ofile, "\n");
 172         fflush(ofile);
 173
 174         return (res > 0 ? 0 : -1);
 175 }
 176
 177
 178 /*
 179  ** Sieve p's and q's with small factors
 180  */
 181 static void
 182 sieve_large(u_int32_t s)
 183 {
 184         u_int32_t r, u;
 185
 186         debug3("sieve_large %u", s);
 187         largetries++;
 188         /* r = largebase mod s */
 189         r = BN_mod_word(largebase, s);
 190         if (r == 0)
 191                 u = 0; /* s divides into largebase exactly */
 192         else
 193                 u = s - r; /* largebase+u is first entry divisible by s */
 194
 195         if (u < largebits * 2) {
 196                 /*
 197                  * The sieve omits p's and q's divisible by 2, so ensure that
 198                  * largebase+u is odd. Then, step through the sieve in
 199                  * increments of 2*s
 200                  */
 201                 if (u & 0x1)
 202                         u += s; /* Make largebase+u odd, and u even */
 203
 204                 /* Mark all multiples of 2*s */
 205                 for (u /= 2; u < largebits; u += s)
 206                         BIT_SET(LargeSieve, u);
 207         }
 208
 209         /* r = p mod s */
 210         r = (2 * r + 1) % s;
 211         if (r == 0)
 212                 u = 0; /* s divides p exactly */
 213         else
 214                 u = s - r; /* p+u is first entry divisible by s */
 215
 216         if (u < largebits * 4) {
 217                 /*
 218                  * The sieve omits p's divisible by 4, so ensure that
 219                  * largebase+u is not. Then, step through the sieve in
 220                  * increments of 4*s
 221                  */
 222                 while (u & 0x3) {
 223                         if (SMALL_MAXIMUM - u < s)
 224                                 return;
 225                         u += s;
 226                 }
 227
 228                 /* Mark all multiples of 4*s */
 229                 for (u /= 4; u < largebits; u += s)
 230                         BIT_SET(LargeSieve, u);
 231         }
 232 }
 233
 234 /*
 235  * list candidates for Sophie-Germain primes (where q = (p-1)/2)
 236  * to standard output.
 237  * The list is checked against small known primes (less than 2**30).
 238  */
 239 int
 240 gen_candidates(FILE *out, u_int32_t memory, u_int32_t power, BIGNUM *start)
 241 {
 242         BIGNUM *q;
 243         u_int32_t j, r, s, t;
 244         u_int32_t smallwords = TINY_NUMBER >> 6;
 245         u_int32_t tinywords = TINY_NUMBER >> 6;
 246         time_t time_start, time_stop;
 247         u_int32_t i;
 248         int ret = 0;
 249
 250         largememory = memory;
 251
 252         if (memory != 0 &&
 253             (memory < LARGE_MINIMUM || memory > LARGE_MAXIMUM)) {
 254                 error("Invalid memory amount (min %ld, max %ld)",
 255                     LARGE_MINIMUM, LARGE_MAXIMUM);
 256                 return (-1);
 257         }
 258
 259         /*
 260          * Set power to the length in bits of the prime to be generated.
 261          * This is changed to 1 less than the desired safe prime moduli p.
 262          */
 263         if (power > TEST_MAXIMUM) {
 264                 error("Too many bits: %u > %lu", power, TEST_MAXIMUM);
 265                 return (-1);
 266         } else if (power < TEST_MINIMUM) {
 267                 error("Too few bits: %u < %u", power, TEST_MINIMUM);
 268                 return (-1);
 269         }
 270         power--; /* decrement before squaring */
 271
 272         /*
 273          * The density of ordinary primes is on the order of 1/bits, so the
 274          * density of safe primes should be about (1/bits)**2. Set test range
 275          * to something well above bits**2 to be reasonably sure (but not
 276          * guaranteed) of catching at least one safe prime.
 277          */
 278         largewords = ((power * power) >> (SHIFT_WORD - TEST_POWER));
 279
 280         /*
 281          * Need idea of how much memory is available. We don't have to use all
 282          * of it.
 283          */
 284         if (largememory > LARGE_MAXIMUM) {
 285                 logit("Limited memory: %u MB; limit %lu MB",
 286                     largememory, LARGE_MAXIMUM);
 287                 largememory = LARGE_MAXIMUM;
 288         }
 289
 290         if (largewords <= (largememory << SHIFT_MEGAWORD)) {
 291                 logit("Increased memory: %u MB; need %u bytes",
 292                     largememory, (largewords << SHIFT_BYTE));
 293                 largewords = (largememory << SHIFT_MEGAWORD);
 294         } else if (largememory > 0) {
 295                 logit("Decreased memory: %u MB; want %u bytes",
 296                     largememory, (largewords << SHIFT_BYTE));
 297                 largewords = (largememory << SHIFT_MEGAWORD);
 298         }
 299
 300         TinySieve = xcalloc(tinywords, sizeof(u_int32_t));
 301         tinybits = tinywords << SHIFT_WORD;
 302
 303         SmallSieve = xcalloc(smallwords, sizeof(u_int32_t));
 304         smallbits = smallwords << SHIFT_WORD;
 305
 306         /*
 307          * dynamically determine available memory
 308          */
 309         while ((LargeSieve = calloc(largewords, sizeof(u_int32_t))) == NULL)
 310                 largewords -= (1L << (SHIFT_MEGAWORD - 2)); /* 1/4 MB chunks */
 311
 312         largebits = largewords << SHIFT_WORD;
 313         largenumbers = largebits * 2;   /* even numbers excluded */
 314
 315         /* validation check: count the number of primes tried */
 316         largetries = 0;
 317         if ((q = BN_new()) == NULL)
 318                 fatal("BN_new failed");
 319
 320         /*
 321          * Generate random starting point for subprime search, or use
 322          * specified parameter.
 323          */
 324         if ((largebase = BN_new()) == NULL)
 325                 fatal("BN_new failed");
 326         if (start == NULL) {
 327                 if (BN_rand(largebase, power, 1, 1) == 0)
 328                         fatal("BN_rand failed");
 329         } else {
 330                 if (BN_copy(largebase, start) == NULL)
 331                         fatal("BN_copy: failed");
 332         }
 333
 334         /* ensure odd */
 335         if (BN_set_bit(largebase, 0) == 0)
 336                 fatal("BN_set_bit: failed");
 337
 338         time(&time_start);
 339
 340         logit("%.24s Sieve next %u plus %u-bit", ctime(&time_start),
 341             largenumbers, power);
 342         debug2("start point: 0x%s", BN_bn2hex(largebase));
 343
 344         /*
 345          * TinySieve
 346          */
 347         for (i = 0; i < tinybits; i++) {
 348                 if (BIT_TEST(TinySieve, i))
 349                         continue; /* 2*i+3 is composite */
 350
 351                 /* The next tiny prime */
 352                 t = 2 * i + 3;
 353
 354                 /* Mark all multiples of t */
 355                 for (j = i + t; j < tinybits; j += t)
 356                         BIT_SET(TinySieve, j);
 357
 358                 sieve_large(t);
 359         }
 360
 361         /*
 362          * Start the small block search at the next possible prime. To avoid
 363          * fencepost errors, the last pass is skipped.
 364          */
 365         for (smallbase = TINY_NUMBER + 3;
 366             smallbase < (SMALL_MAXIMUM - TINY_NUMBER);
 367             smallbase += TINY_NUMBER) {
 368                 for (i = 0; i < tinybits; i++) {
 369                         if (BIT_TEST(TinySieve, i))
 370                                 continue; /* 2*i+3 is composite */
 371
 372                         /* The next tiny prime */
 373                         t = 2 * i + 3;
 374                         r = smallbase % t;
 375
 376                         if (r == 0) {
 377                                 s = 0; /* t divides into smallbase exactly */
 378                         } else {
 379                                 /* smallbase+s is first entry divisible by t */
 380                                 s = t - r;
 381                         }
 382
 383                         /*
 384                          * The sieve omits even numbers, so ensure that
 385                          * smallbase+s is odd. Then, step through the sieve
 386                          * in increments of 2*t
 387                          */
 388                         if (s & 1)
 389                                 s += t; /* Make smallbase+s odd, and s even */
 390
 391                         /* Mark all multiples of 2*t */
 392                         for (s /= 2; s < smallbits; s += t)
 393                                 BIT_SET(SmallSieve, s);
 394                 }
 395
 396                 /*
 397                  * SmallSieve
 398                  */
 399                 for (i = 0; i < smallbits; i++) {
 400                         if (BIT_TEST(SmallSieve, i))
 401                                 continue; /* 2*i+smallbase is composite */
 402
 403                         /* The next small prime */
 404                         sieve_large((2 * i) + smallbase);
 405                 }
 406
 407                 memset(SmallSieve, 0, smallwords << SHIFT_BYTE);
 408         }
 409
 410         time(&time_stop);
 411
 412         logit("%.24s Sieved with %u small primes in %ld seconds",
 413             ctime(&time_stop), largetries, (long) (time_stop - time_start));
 414
 415         for (j = r = 0; j < largebits; j++) {
 416                 if (BIT_TEST(LargeSieve, j))
 417                         continue; /* Definitely composite, skip */
 418
 419                 debug2("test q = largebase+%u", 2 * j);
 420                 if (BN_set_word(q, 2 * j) == 0)
 421                         fatal("BN_set_word failed");
 422                 if (BN_add(q, q, largebase) == 0)
 423                         fatal("BN_add failed");
 424                 if (qfileout(out, MODULI_TYPE_SOPHIE_GERMAIN,
 425                     MODULI_TESTS_SIEVE, largetries,
 426                     (power - 1) /* MSB */, (0), q) == -1) {
 427                         ret = -1;
 428                         break;
 429                 }
 430
 431                 r++; /* count q */
 432         }
 433
 434         time(&time_stop);
 435
 436         xfree(LargeSieve);
 437         xfree(SmallSieve);
 438         xfree(TinySieve);
 439
 440         logit("%.24s Found %u candidates", ctime(&time_stop), r);
 441
 442         return (ret);
 443 }
 444
 445 static void
 446 write_checkpoint(char *cpfile, u_int32_t lineno)
 447 {
 448         FILE *fp;
 449         char tmp[MAXPATHLEN];
 450         int r;
 451
 452         r = snprintf(tmp, sizeof(tmp), "%s.XXXXXXXXXX", cpfile);
 453         if (r == -1 || r >= MAXPATHLEN) {
 454                 logit("write_checkpoint: temp pathname too long");
 455                 return;
 456         }
 457         if ((r = mkstemp(tmp)) == -1) {
 458                 logit("mkstemp(%s): %s", tmp, strerror(errno));
 459                 return;
 460         }
 461         if ((fp = fdopen(r, "w")) == NULL) {
 462                 logit("write_checkpoint: fdopen: %s", strerror(errno));
 463                 close(r);
 464                 return;
 465         }
 466         if (fprintf(fp, "%lu\n", (unsigned long)lineno) > 0 && fclose(fp) == 0
 467             && rename(tmp, cpfile) == 0)
 468                 debug3("wrote checkpoint line %lu to '%s'",
 469                     (unsigned long)lineno, cpfile);
 470         else
 471                 logit("failed to write to checkpoint file '%s': %s", cpfile,
 472                     strerror(errno));
 473 }
 474
 475 static unsigned long
 476 read_checkpoint(char *cpfile)
 477 {
 478         FILE *fp;
 479         unsigned long lineno = 0;
 480
 481         if ((fp = fopen(cpfile, "r")) == NULL)
 482                 return 0;
 483         if (fscanf(fp, "%lu\n", &lineno) < 1)
 484                 logit("Failed to load checkpoint from '%s'", cpfile);
 485         else
 486                 logit("Loaded checkpoint from '%s' line %lu", cpfile, lineno);
 487         fclose(fp);
 488         return lineno;
 489 }
 490
 491 /*
 492  * perform a Miller-Rabin primality test
 493  * on the list of candidates
 494  * (checking both q and p)
 495  * The result is a list of so-call "safe" primes
 496  */
 497 int
 498 prime_test(FILE *in, FILE *out, u_int32_t trials, u_int32_t generator_wanted,
 499     char *checkpoint_file, unsigned long start_lineno, unsigned long num_lines)
 500 {
 501         BIGNUM *q, *p, *a;
 502         BN_CTX *ctx;
 503         char *cp, *lp;
 504         u_int32_t count_in = 0, count_out = 0, count_possible = 0;
 505         u_int32_t generator_known, in_tests, in_tries, in_type, in_size;
 506         unsigned long last_processed = 0, end_lineno;
 507         time_t time_start, time_stop;
 508         int res;
 509
 510         if (trials < TRIAL_MINIMUM) {
 511                 error("Minimum primality trials is %d", TRIAL_MINIMUM);
 512                 return (-1);
 513         }
 514
 515         time(&time_start);
 516
 517         if ((p = BN_new()) == NULL)
 518                 fatal("BN_new failed");
 519         if ((q = BN_new()) == NULL)
 520                 fatal("BN_new failed");
 521         if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 522                 fatal("BN_CTX_new failed");
 523
 524         debug2("%.24s Final %u Miller-Rabin trials (%x generator)",
 525             ctime(&time_start), trials, generator_wanted);
 526
 527         if (checkpoint_file != NULL)
 528                 last_processed = read_checkpoint(checkpoint_file);
 529         if (start_lineno > last_processed)
 530                 last_processed = start_lineno;
 531         if (num_lines == 0)
 532                 end_lineno = ULONG_MAX;
 533         else
 534                 end_lineno = last_processed + num_lines;
 535         debug2("process line %lu to line %lu", last_processed, end_lineno);
 536
 537         res = 0;
 538         lp = xmalloc(QLINESIZE + 1);
 539         while (fgets(lp, QLINESIZE + 1, in) != NULL && count_in < end_lineno) {
 540                 count_in++;
 541                 if (checkpoint_file != NULL) {
 542                         if (count_in <= last_processed) {
 543                                 debug3("skipping line %u, before checkpoint",
 544                                     count_in);
 545                                 continue;
 546                         }
 547                         write_checkpoint(checkpoint_file, count_in);
 548                 }
 549                 if (strlen(lp) < 14 || *lp == '!' || *lp == '#') {
 550                         debug2("%10u: comment or short line", count_in);
 551                         continue;
 552                 }
 553
 554                 /* XXX - fragile parser */
 555                 /* time */
 556                 cp = &lp[14];   /* (skip) */
 557
 558                 /* type */
 559                 in_type = strtoul(cp, &cp, 10);
 560
 561                 /* tests */
 562                 in_tests = strtoul(cp, &cp, 10);
 563
 564                 if (in_tests & MODULI_TESTS_COMPOSITE) {
 565                         debug2("%10u: known composite", count_in);
 566                         continue;
 567                 }
 568
 569                 /* tries */
 570                 in_tries = strtoul(cp, &cp, 10);
 571
 572                 /* size (most significant bit) */
 573                 in_size = strtoul(cp, &cp, 10);
 574
 575                 /* generator (hex) */
 576                 generator_known = strtoul(cp, &cp, 16);
 577
 578                 /* Skip white space */
 579                 cp += strspn(cp, " ");
 580
 581                 /* modulus (hex) */
 582                 switch (in_type) {
 583                 case MODULI_TYPE_SOPHIE_GERMAIN:
 584                         debug2("%10u: (%u) Sophie-Germain", count_in, in_type);
 585                         a = q;
 586                         if (BN_hex2bn(&a, cp) == 0)
 587                                 fatal("BN_hex2bn failed");
 588                         /* p = 2*q + 1 */
 589                         if (BN_lshift(p, q, 1) == 0)
 590                                 fatal("BN_lshift failed");
 591                         if (BN_add_word(p, 1) == 0)
 592                                 fatal("BN_add_word failed");
 593                         in_size += 1;
 594                         generator_known = 0;
 595                         break;
 596                 case MODULI_TYPE_UNSTRUCTURED:
 597                 case MODULI_TYPE_SAFE:
 598                 case MODULI_TYPE_SCHNORR:
 599                 case MODULI_TYPE_STRONG:
 600                 case MODULI_TYPE_UNKNOWN:
 601                         debug2("%10u: (%u)", count_in, in_type);
 602                         a = p;
 603                         if (BN_hex2bn(&a, cp) == 0)
 604                                 fatal("BN_hex2bn failed");
 605                         /* q = (p-1) / 2 */
 606                         if (BN_rshift(q, p, 1) == 0)
 607                                 fatal("BN_rshift failed");
 608                         break;
 609                 default:
 610                         debug2("Unknown prime type");
 611                         break;
 612                 }
 613
 614                 /*
 615                  * due to earlier inconsistencies in interpretation, check
 616                  * the proposed bit size.
 617                  */
 618                 if ((u_int32_t)BN_num_bits(p) != (in_size + 1)) {
 619                         debug2("%10u: bit size %u mismatch", count_in, in_size);
 620                         continue;
 621                 }
 622                 if (in_size < QSIZE_MINIMUM) {
 623                         debug2("%10u: bit size %u too short", count_in, in_size);
 624                         continue;
 625                 }
 626
 627                 if (in_tests & MODULI_TESTS_MILLER_RABIN)
 628                         in_tries += trials;
 629                 else
 630                         in_tries = trials;
 631
 632                 /*
 633                  * guess unknown generator
 634                  */
 635                 if (generator_known == 0) {
 636                         if (BN_mod_word(p, 24) == 11)
 637                                 generator_known = 2;
 638                         else if (BN_mod_word(p, 12) == 5)
 639                                 generator_known = 3;
 640                         else {
 641                                 u_int32_t r = BN_mod_word(p, 10);
 642
 643                                 if (r == 3 || r == 7)
 644                                         generator_known = 5;
 645                         }
 646                 }
 647                 /*
 648                  * skip tests when desired generator doesn't match
 649                  */
 650                 if (generator_wanted > 0 &&
 651                     generator_wanted != generator_known) {
 652                         debug2("%10u: generator %d != %d",
 653                             count_in, generator_known, generator_wanted);
 654                         continue;
 655                 }
 656
 657                 /*
 658                  * Primes with no known generator are useless for DH, so
 659                  * skip those.
 660                  */
 661                 if (generator_known == 0) {
 662                         debug2("%10u: no known generator", count_in);
 663                         continue;
 664                 }
 665
 666                 count_possible++;
 667
 668                 /*
 669                  * The (1/4)^N performance bound on Miller-Rabin is
 670                  * extremely pessimistic, so don't spend a lot of time
 671                  * really verifying that q is prime until after we know
 672                  * that p is also prime. A single pass will weed out the
 673                  * vast majority of composite q's.
 674                  */
 675                 if (BN_is_prime_ex(q, 1, ctx, NULL) <= 0) {
 676                         debug("%10u: q failed first possible prime test",
 677                             count_in);
 678                         continue;
 679                 }
 680
 681                 /*
 682                  * q is possibly prime, so go ahead and really make sure
 683                  * that p is prime. If it is, then we can go back and do
 684                  * the same for q. If p is composite, chances are that
 685                  * will show up on the first Rabin-Miller iteration so it
 686                  * doesn't hurt to specify a high iteration count.
 687                  */
 688                 if (!BN_is_prime_ex(p, trials, ctx, NULL)) {
 689                         debug("%10u: p is not prime", count_in);
 690                         continue;
 691                 }
 692                 debug("%10u: p is almost certainly prime", count_in);
 693
 694                 /* recheck q more rigorously */
 695                 if (!BN_is_prime_ex(q, trials - 1, ctx, NULL)) {
 696                         debug("%10u: q is not prime", count_in);
 697                         continue;
 698                 }
 699                 debug("%10u: q is almost certainly prime", count_in);
 700
 701                 if (qfileout(out, MODULI_TYPE_SAFE,
 702                     in_tests | MODULI_TESTS_MILLER_RABIN,
 703                     in_tries, in_size, generator_known, p)) {
 704                         res = -1;
 705                         break;
 706                 }
 707
 708                 count_out++;
 709         }
 710
 711         time(&time_stop);
 712         xfree(lp);
 713         BN_free(p);
 714         BN_free(q);
 715         BN_CTX_free(ctx);
 716
 717         if (checkpoint_file != NULL)
 718                 unlink(checkpoint_file);
 719
 720         logit("%.24s Found %u safe primes of %u candidates in %ld seconds",
 721             ctime(&time_stop), count_out, count_possible,
 722             (long) (time_stop - time_start));
 723
 724         return (res);
 725 }