鸿蒙源码分析（二十八）

冷不防 2022-09-04 12:44 201阅读 0赞

# hks\_mbedtls\_bn.c代码详细 #

本篇主要分析安全模块下hks\_mbedtls\_bn.c文件，主要涉及到两个函数，都是为了实现大数运算中的expmod运算。  
文件位置

## 一、相关知识 ##

[大数运算代码][Link 1]

## 二、代码分析 ##

**运算参数的检查**  
该函数主要是为了检查运算中的x和n参数，来判断n是否为大奇数，该运算要求取模数n必须为大奇数，该函数基于与运算对n的最后一位进行判断奇偶。同时比较x和n的数据域宽度，如果x\_data.size < n\_data.size函数报错返回，即x小于n则有可能无法存放最后结果。  
参数详解：

*  n主要是为了存储该计算过程中的要取模的数字
 *  x：是为了存储最后结果的数组

//检查取模的数n和最终结果数x
    //原理x = a^e mod n
    static int32_t CheckBnExpModNx(const struct HksBlob *n, const struct HksBlob *x)
    { 
        /* zero is even number, so doesn't have to be checked */
        if ((n->data[n->size - 1] & 0x1) == 0x0) { 
        //用来检查n的数据域中最后一位数来判断n是奇数还是偶数
            HKS_LOG_E("The param n(modular) must be odd!");
        //如果与运算结果为0，说明n为偶数，程序报错。n必须为奇数
            return HKS_ERROR_INVALID_ARGUMENT;
        }
    
        if (x->size < n->size) { 
        //如果存放结果的数据域宽度小于mod数n的宽的，说明x的数据与太小，不够存放结果
            HKS_LOG_E("The param x's size is too samll! x size = 0x%X", x->size);
            return HKS_ERROR_BUFFER_TOO_SMALL;
        }
    
        return HKS_SUCCESS;
    }

**运算执行过程**  
该过程主要目的是为了计算：x = a^e mod n。  
函数传入的参数功能同上面表达式，分别是计算中的四个数据。函数原理主要是基于mbedtls\_mpi中所封装的结构体和函数，先申请四个临时结构体空间，将函数传入的a,e,n分别读进临时变量，mbedtls\_mpi\_exp\_mod函数将运算执行并且结果写进临时变量bnX，最后再将bnX数据写进函数传入参数HksBlob结构体：x

//实现ExpMod运算
    //原理 x = a^e mod n
    int32_t HksMbedtlsBnExpMod(const struct HksBlob *a,
        const struct HksBlob *e, const struct HksBlob *n, struct HksBlob *x)
    { 
        int32_t ret = CheckBnExpModNx(n, x);//先对结果x和大数mod进行判断
        if (ret != HKS_SUCCESS) { 
            return ret;
        }
        mbedtls_mpi bnX;
        mbedtls_mpi bnA;
        mbedtls_mpi bnE;
        mbedtls_mpi bnN;
        mbedtls_mpi_init(&bnX);
        mbedtls_mpi_init(&bnA);
        mbedtls_mpi_init(&bnE);
        mbedtls_mpi_init(&bnN);
        //定义大数A,X,E,N并且初始化
        do { 
            ret = mbedtls_mpi_read_binary(&bnA, a->data, a->size);
            if (ret != HKS_MBEDTLS_SUCCESS) { 
                HKS_LOG_E("Mbedtls mpi read a failed! mbedtls ret = 0x%X", ret);
                break;
            }
            ret = mbedtls_mpi_read_binary(&bnE, e->data, e->size);
            if (ret != HKS_MBEDTLS_SUCCESS) { 
                HKS_LOG_E("Mbedtls mpi read e failed! mbedtls ret = 0x%X", ret);
                break;
            }
            ret = mbedtls_mpi_read_binary(&bnN, n->data, n->size);
            if (ret != HKS_MBEDTLS_SUCCESS) { 
                HKS_LOG_E("Mbedtls mpi read n failed! mbedtls ret = 0x%X", ret);
                break;
            }
            //将函数传入参数a,e,n分别调用mbedtls_mpi_read_binary函数读进刚刚定义的bnA,bnE,bnN
            ret = mbedtls_mpi_exp_mod(&bnX, &bnA, &bnE, &bnN, NULL);
            if (ret != HKS_MBEDTLS_SUCCESS) { 
                HKS_LOG_E("Mbedtls exp mod failed! mbedtls ret = 0x%X", ret);
                break;
                //调用库函数执行x=a^e mod n
            }
    
            ret = mbedtls_mpi_write_binary(&bnX, x->data, x->size);
            //将最后结果从bnX写进函数传入的HksBlob结构体x
            if (ret != HKS_MBEDTLS_SUCCESS) { 
                HKS_LOG_E("Mbedtls mpi write x failed! mbedtls ret = 0x%X", ret);
            }
        } while (0);
    
        mbedtls_mpi_free(&bnX);
        mbedtls_mpi_free(&bnA);
        mbedtls_mpi_free(&bnE);
        mbedtls_mpi_free(&bnN);
        //最后释放刚刚临时申请的四个大数对应的空间
        return ret;
    }

## 三、总结 ##

以上为standard中大数幂运算相关细节，感谢阅读点赞。

[Link 1]: https://forum.trustie.net/forums/3517/detail