#include "os.h"
#include <mp.h>
#include <libsec.h>

// NIST algorithm for generating DSA primes
// Menezes et al (1997) Handbook of Applied Cryptography, p.151
// q is a 160-bit prime;  p is a 1024-bit prime;  q divides p-1

// arithmetic on unsigned ints mod 2**160, represented
//    as 20-byte, little-endian uchar array

static void
Hrand(uchar *s)
{
       ulong *u = (ulong*)s;
       *u++ = fastrand();
       *u++ = fastrand();
       *u++ = fastrand();
       *u++ = fastrand();
       *u = fastrand();
}

static void
Hincr(uchar *s)
{
       int i;
       for(i=0; i<20; i++)
               if(++s[i]!=0)
                       break;
}

// this can run for quite a while;  be patient
void
DSAprimes(mpint *q, mpint *p, uchar seed[SHA1dlen])
{
       int i, j, k, n = 6, b = 63;
       uchar s[SHA1dlen], Hs[SHA1dlen], Hs1[SHA1dlen], sj[SHA1dlen], sjk[SHA1dlen];
       mpint *two1023, *mb, *Vk, *W, *X, *q2;

       two1023 = mpnew(1024);
       mpleft(mpone, 1023, two1023);
       mb = mpnew(0);
       mpleft(mpone, b, mb);
       W = mpnew(1024);
       Vk = mpnew(1024);
       X = mpnew(0);
       q2 = mpnew(0);
forever:
       do{
               Hrand(s);
               memcpy(sj, s, 20);
               sha1(s, 20, Hs, 0);
               Hincr(sj);
               sha1(sj, 20, Hs1, 0);
               for(i=0; i<20; i++)
                       Hs[i] ^= Hs1[i];
               Hs[0] |= 1;
               Hs[19] |= 0x80;
               letomp(Hs, 20, q);
       }while(!probably_prime(q, 18));
       if(seed != nil) // allow skeptics to confirm computation
               memmove(seed, s, SHA1dlen);
       i = 0;
       j = 2;
       Hincr(sj);
       mpleft(q, 1, q2);
       while(i<4096){
               memcpy(sjk, sj, 20);
               for(k=0; k <= n; k++){
                       sha1(sjk, 20, Hs, 0);
                       letomp(Hs, 20, Vk);
                       if(k == n)
                               mpmod(Vk, mb, Vk);
                       mpleft(Vk, 160*k, Vk);
                       mpadd(W, Vk, W);
                       Hincr(sjk);
               }
               mpadd(W, two1023, X);
               mpmod(X, q2, W);
               mpsub(W, mpone, W);
               mpsub(X, W, p);
               if(mpcmp(p, two1023)>=0 && probably_prime(p, 5))
                       goto done;
               i += 1;
               j += n+1;
               for(k=0; k<n+1; k++)
                       Hincr(sj);
       }
       goto forever;
done:
       mpfree(q2);
       mpfree(X);
       mpfree(Vk);
       mpfree(W);
       mpfree(mb);
       mpfree(two1023);
}