#ifndef BN_H_
#define BN_H_
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <stdlib.h>
#include <ctype.h>
#include <limits.h>
#include <tommath_class.h>
#ifndef MIN
#define MIN(x,y) ((x)<(y)?(x):(y))
#endif
#ifndef MAX
#define MAX(x,y) ((x)>(y)?(x):(y))
#endif
#ifdef __cplusplus
extern "C" {
#define OPT_CAST(x) (x *)
#else
#define OPT_CAST(x)
#endif
#if defined(__x86_64__)
#if !(defined(MP_64BIT) && defined(MP_16BIT) && defined(MP_8BIT))
#define MP_64BIT
#endif
#endif
#ifdef MP_8BIT
typedef unsigned char mp_digit;
typedef unsigned short mp_word;
#elif defined(MP_16BIT)
typedef unsigned short mp_digit;
typedef unsigned long mp_word;
#elif defined(MP_64BIT)
#ifndef CRYPT
typedef unsigned long long ulong64;
typedef signed long long long64;
#endif
typedef unsigned long mp_digit;
typedef unsigned long mp_word __attribute__ ((mode(TI)));
#define DIGIT_BIT 60
#else
#ifndef CRYPT
#if defined(_MSC_VER) || defined(__BORLANDC__)
typedef unsigned __int64 ulong64;
typedef signed __int64 long64;
#else
typedef unsigned long long ulong64;
typedef signed long long long64;
#endif
#endif
typedef unsigned long mp_digit;
typedef ulong64 mp_word;
#ifdef MP_31BIT
#define DIGIT_BIT 31
#else
#define DIGIT_BIT 28
#define MP_28BIT
#endif
#endif
#ifndef CRYPT
#ifndef XMALLOC
#define XMALLOC malloc
#define XFREE free
#define XREALLOC realloc
#define XCALLOC calloc
#else
extern void *XMALLOC(size_t n);
extern void *XREALLOC(void *p, size_t n);
extern void *XCALLOC(size_t n, size_t s);
extern void XFREE(void *p);
#endif
#endif
#ifndef DIGIT_BIT
#define DIGIT_BIT ((int)((CHAR_BIT * sizeof(mp_digit) - 1)))
#endif
#define MP_DIGIT_BIT DIGIT_BIT
#define MP_MASK ((((mp_digit)1)<<((mp_digit)DIGIT_BIT))-((mp_digit)1))
#define MP_DIGIT_MAX MP_MASK
#define MP_LT -1
#define MP_EQ 0
#define MP_GT 1
#define MP_ZPOS 0
#define MP_NEG 1
#define MP_OKAY 0
#define MP_MEM -2
#define MP_VAL -3
#define MP_RANGE MP_VAL
#define MP_YES 1
#define MP_NO 0
#define LTM_PRIME_BBS 0x0001
#define LTM_PRIME_SAFE 0x0002
#define LTM_PRIME_2MSB_ON 0x0008
typedef int mp_err;
extern int KARATSUBA_MUL_CUTOFF,
KARATSUBA_SQR_CUTOFF,
TOOM_MUL_CUTOFF,
TOOM_SQR_CUTOFF;
#ifndef MP_PREC
#ifndef MP_LOW_MEM
#define MP_PREC 32
#else
#define MP_PREC 8
#endif
#endif
#define MP_WARRAY (1 << (sizeof(mp_word) * CHAR_BIT - 2 * DIGIT_BIT + 1))
typedef struct {
int used, alloc, sign;
mp_digit *dp;
} mp_int;
typedef int ltm_prime_callback(unsigned char *dst, int len, void *dat);
#define USED(m) ((m)->used)
#define DIGIT(m,k) ((m)->dp[(k)])
#define SIGN(m) ((m)->sign)
char *mp_error_to_string(int code);
int mp_init(mp_int *a);
void mp_clear(mp_int *a);
int mp_init_multi(mp_int *mp, ...);
void mp_clear_multi(mp_int *mp, ...);
void mp_exch(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_shrink(mp_int *a);
int mp_grow(mp_int *a, int size);
int mp_init_size(mp_int *a, int size);
#define mp_iszero(a) (((a)->used == 0) ? MP_YES : MP_NO)
#define mp_iseven(a) (((a)->used > 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 0)) ? MP_YES : MP_NO)
#define mp_isodd(a) (((a)->used > 0 && (((a)->dp[0] & 1) == 1)) ? MP_YES : MP_NO)
#define mp_isneg(a) (((a)->sign) ? MP_YES : MP_NO)
void mp_zero(mp_int *a);
void mp_zero_multi(mp_int *a, ...);
void mp_set(mp_int *a, mp_digit b);
int mp_set_int(mp_int *a, unsigned long b);
unsigned long mp_get_int(mp_int * a);
int mp_init_set (mp_int * a, mp_digit b);
int mp_init_set_int (mp_int * a, unsigned long b);
int mp_copy(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_init_copy(mp_int *a, mp_int *b);
void mp_clamp(mp_int *a);
void mp_rshd(mp_int *a, int b);
int mp_lshd(mp_int *a, int b);
int mp_div_2d(mp_int *a, int b, mp_int *c, mp_int *d);
int mp_div_2(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_mul_2d(mp_int *a, int b, mp_int *c);
int mp_mul_2(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_mod_2d(mp_int *a, int b, mp_int *c);
int mp_2expt(mp_int *a, int b);
int mp_cnt_lsb(mp_int *a);
int mp_rand(mp_int *a, int digits);
int mp_xor(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_or(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_and(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_neg(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_abs(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_cmp(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_cmp_mag(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_add(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_sub(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_mul(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_sqr(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_div(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, mp_int *d);
int mp_mod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_cmp_d(mp_int *a, mp_digit b);
int mp_add_d(mp_int *a, mp_digit b, mp_int *c);
int mp_sub_d(mp_int *a, mp_digit b, mp_int *c);
int mp_mul_d(mp_int *a, mp_digit b, mp_int *c);
int mp_div_d(mp_int *a, mp_digit b, mp_int *c, mp_digit *d);
int mp_div_3(mp_int *a, mp_int *c, mp_digit *d);
int mp_expt_d(mp_int *a, mp_digit b, mp_int *c);
int mp_mod_d(mp_int *a, mp_digit b, mp_digit *c);
int mp_addmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, mp_int *d);
int mp_submod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, mp_int *d);
int mp_mulmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, mp_int *d);
int mp_sqrmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_invmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_gcd(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_exteuclid(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *U1, mp_int *U2, mp_int *U3);
int mp_lcm(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_n_root(mp_int *a, mp_digit b, mp_int *c);
int mp_sqrt(mp_int *arg, mp_int *ret);
int mp_is_square(mp_int *arg, int *ret);
int mp_jacobi(mp_int *a, mp_int *n, int *c);
int mp_reduce_setup(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_reduce(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_montgomery_setup(mp_int *a, mp_digit *mp);
int mp_montgomery_calc_normalization(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_montgomery_reduce(mp_int *a, mp_int *m, mp_digit mp);
int mp_dr_is_modulus(mp_int *a);
void mp_dr_setup(mp_int *a, mp_digit *d);
int mp_dr_reduce(mp_int *a, mp_int *b, mp_digit mp);
int mp_reduce_is_2k(mp_int *a);
int mp_reduce_2k_setup(mp_int *a, mp_digit *d);
int mp_reduce_2k(mp_int *a, mp_int *n, mp_digit d);
int mp_reduce_is_2k_l(mp_int *a);
int mp_reduce_2k_setup_l(mp_int *a, mp_int *d);
int mp_reduce_2k_l(mp_int *a, mp_int *n, mp_int *d);
int mp_exptmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, mp_int *d);
#ifdef MP_8BIT
#define PRIME_SIZE 31
#else
#define PRIME_SIZE 256
#endif
extern const mp_digit ltm_prime_tab[];
int mp_prime_is_divisible(mp_int *a, int *result);
int mp_prime_fermat(mp_int *a, mp_int *b, int *result);
int mp_prime_miller_rabin(mp_int *a, mp_int *b, int *result);
int mp_prime_rabin_miller_trials(int size);
int mp_prime_is_prime(mp_int *a, int t, int *result);
int mp_prime_next_prime(mp_int *a, int t, int bbs_style);
#define mp_prime_random(a, t, size, bbs, cb, dat) mp_prime_random_ex(a, t, ((size) * 8) + 1, (bbs==1)?LTM_PRIME_BBS:0, cb, dat)
int mp_prime_random_ex(mp_int *a, int t, int size, int flags, ltm_prime_callback cb, void *dat);
int mp_find_prime(mp_int *a);
int mp_isprime(mp_int *a);
int mp_count_bits(mp_int *a);
int mp_unsigned_bin_size(mp_int *a);
int mp_read_unsigned_bin(mp_int *a, const unsigned char *b, int c);
int mp_to_unsigned_bin(mp_int *a, unsigned char *b);
int mp_to_unsigned_bin_n (mp_int * a, unsigned char *b, unsigned long *outlen);
int mp_signed_bin_size(mp_int *a);
int mp_read_signed_bin(mp_int *a, const unsigned char *b, int c);
int mp_to_signed_bin(mp_int *a, unsigned char *b);
int mp_to_signed_bin_n (mp_int * a, unsigned char *b, unsigned long *outlen);
int mp_read_radix(mp_int *a, const char *str, int radix);
int mp_toradix(mp_int *a, char *str, int radix);
int mp_toradix_n(mp_int * a, char *str, int radix, int maxlen);
int mp_radix_size(mp_int *a, int radix, int *size);
int mp_fread(mp_int *a, int radix, FILE *stream);
int mp_fwrite(mp_int *a, int radix, FILE *stream);
#define mp_read_raw(mp, str, len) mp_read_signed_bin((mp), (str), (len))
#define mp_raw_size(mp) mp_signed_bin_size(mp)
#define mp_toraw(mp, str) mp_to_signed_bin((mp), (str))
#define mp_read_mag(mp, str, len) mp_read_unsigned_bin((mp), (str), (len))
#define mp_mag_size(mp) mp_unsigned_bin_size(mp)
#define mp_tomag(mp, str) mp_to_unsigned_bin((mp), (str))
#define mp_tobinary(M, S) mp_toradix((M), (S), 2)
#define mp_tooctal(M, S) mp_toradix((M), (S), 8)
#define mp_todecimal(M, S) mp_toradix((M), (S), 10)
#define mp_tohex(M, S) mp_toradix((M), (S), 16)
int s_mp_add(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int s_mp_sub(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
#define s_mp_mul(a, b, c) s_mp_mul_digs(a, b, c, (a)->used + (b)->used + 1)
int fast_s_mp_mul_digs(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, int digs);
int s_mp_mul_digs(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, int digs);
int fast_s_mp_mul_high_digs(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, int digs);
int s_mp_mul_high_digs(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c, int digs);
int fast_s_mp_sqr(mp_int *a, mp_int *b);
int s_mp_sqr(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_karatsuba_mul(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_toom_mul(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_karatsuba_sqr(mp_int *a, mp_int *b);
int mp_toom_sqr(mp_int *a, mp_int *b);
int fast_mp_invmod(mp_int *a, mp_int *b, mp_int *c);
int mp_invmod_slow (mp_int * a, mp_int * b, mp_int * c);
int fast_mp_montgomery_reduce(mp_int *a, mp_int *m, mp_digit mp);
int mp_exptmod_fast(mp_int *G, mp_int *X, mp_int *P, mp_int *Y, int mode);
int s_mp_exptmod (mp_int * G, mp_int * X, mp_int * P, mp_int * Y, int mode);
void bn_reverse(unsigned char *s, int len);
extern const char *mp_s_rmap;
#ifdef __cplusplus
}
#endif
#endif