MIRACL大数运算库使用手册

一.MIRACL简介
MIRACL(Multiprecision Integer and RationalArithmetic C/c++ Library)是一套由Shamus Software Ltd.所开发的一套关于大数运算函数库,用来设计与大数运算相关的密码学之应用,包含了RSA 公开密码学、Diffie-Hellman密钥交换(Key Exchange)、AES、DSA数字签名,还包含了较新的椭圆曲线密码学(Elliptic CurveCryptography)等等。运算速度快,并提供源代码。MIARCL是当前使用比较广泛的基于公钥加密算法保护实现的大数库之一,据说要使用该库用于商业软件,需要交纳一笔昂贵的授权费——1000$。

二.MIRACL常用函数调用手册
声明:此处只列出和大数相关的简单运算函数,以及产生大数随机数的函数调用手册,具体请查看manual.doc文档。不当之处,请大家批评指正!

函数原型: void absol(big x, big y);
功能说明: 取x的绝对值,y=|x|

函数原型: void add(big x, big y, big z);
功能说明: 两个大数相加,z=x+y
Example: add(x,x,x); // This doubles the value of x.

函数原型: void bigbits(int n, big x);
功能说明: 产生一个n位的大整数,初始化随机种子由irand函数实现
Example: bigbits(100,x); //This generates a 100 bitrandom number

函数原型: int cinstr(big x, char*s);
功能说明: 将大数字符串转换成大数
返回值: 输入字符数的个数
Example: mip->IOBASE=16; // input large hex number into big x
cinstr(x,”AF12398065BFE4C96DB723A”);

函数原型: int compare(big x, big y);
功能说明: 比较两个大数的大小
返回值: x>y时返回+1, x=y时返回0, x<y时返回-1

函数原型: void convert(int n, big x);
功能说明: 将一个整数n转换成一个大数x

函数原型: void copy(big x, big y);
功能说明: 将一个大数赋值给另一个大数,y=x

函数原型: int cotstr(big x, char *s);
功能说明: 将一个大数根据其进制转换成一个字符串
返回值: 字符串长度

函数原型: void decr(big x, int n, big z) ;
功能说明: 将一个大数减去一个整数, z=x-n.

函数原型: void divide(big x, big y, big z);
功能说明: 两个大数相除,z=x/y; x=x mod y,当变量y和z相同时,x为余数,商不返回(即y的值不变);当x和z相同时,x为商,余数不返回。
Example: divide(x,y,y);//x为余数,y值不变

函数原型: BOOL divisible(big x, big y)
功能说明: 测试x能否整除y
返回值: y除x余数为0,返回TRUE,否则返回FALSE

函数原型: intigcd(int x, int y) ;
功能说明: 返回两个整数的最大公约数

函数原型: void incr(big x, int n, big z);
功能说明: 将一个大数加上一个整数, z=x+n
Example: incr(x,2,x); /* This increments x by 2. */

函数原型: void mirkill(big x);
功能说明: 释放内存大数所占的内存

函数原型: miracl *mirsys(int nd, int nb);
功能说明: 初始化MIRACL系统,该函数必须在调用MIRACL库函数之前先执行
Example: miracl *mip=mirsys(500,10);//初始化500位的10进行制数

函数原型: void mirexit();
功能说明: 清除MIRACL系统,释放所有内部变量

函数原型: void multiply(big x, big y, big z);
功能说明: 两个大数相乘,z=x.y

函数原型: void negify(big x, big y);
功能说明: 大数取负号,y=-x.

函数原型: int numdig(big x);
功能说明: 返回大数x中数字的个数

函数原型: void premult(big x, int n, big z);
功能说明: 一个大数乘以一个整数,z=n.x

函数原型: int subdiv(big x, int n, big z);
功能说明: 一个大数除以一个整数,z=x/n.
返回值: 余数

函数原型: BOOL subdivisible(big x, int n)
功能说明: 测试n能否整除x
返回值: x除以n余数为0,返回TRUE,否则返回FALSE

函数原型: void bigdig(int n, int b, big x);
功能说明: 产生一个指定长度的进制的随机数,该函数使用内置的随机数发生器,初始化种子调用irand函数
Example: bigdig(100,10,x); //产生一个100位的10进制随机数

函数原型: void bigrand(big w, big x);
功能说明: 使用内置的随机数发生器,产生一个小于w的大数随机数,xIOBASE=10; //使用10进制
cotnum(x,stdout); //输出到屏幕
This calculates and prints out the largest known primenumber (on a true 32-bit computer with lots of memory!)

函数原型: void expint(intb, int n, big x);
功能说明: 计算b的n次方的大数

函数原型: void fft_mult(big x, big y, big z);
功能说明: 使用Fast Fourier算法计算两个大数乘积,z=x.y

函数原型: unsigned int invers(unsigned int x, unsigned int y);
功能说明:计算两个无符号整数(要求互素)的模逆,返回x-1 mod y

函数原型: BOOL isprime(bigx);
功能说明:判断一个大数是否为素数,使用概率测试算法
返回值: x为素数返回TRUE,否则返回FALSE

函数原型: void powmod(big x, big y,big z, big w);
功能说明: 模幂运算,w=xy mod z

函数原型: void sftbit(big x, int n,big z);
功能说明:将一个大数左移或右移n位,n为正数时左移,负数时右移

函数原型: int xgcd(bigx, big y, big xd, big yd, big z);
功能说明: 计算两个大数的扩展最大公约数,也可以用来计算模逆,这个函数比mad 函数运算速度稍慢。z=gcd(x,y)=x.xd+y.yd
Example: xgcd(x,p,x,x,x); //计算x^-1 mod p
/* x = 1/x mod p (p is prime) */


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