catcrypt.c: Don't close output file twice.
[u/mdw/catacomb] / rspit.c
diff --git a/rspit.c b/rspit.c
index 2da0089..e471508 100644 (file)
--- a/rspit.c
+++ b/rspit.c
@@ -1,13 +1,13 @@
 /* -*-c-*-
  *
- * $Id: rspit.c,v 1.1 1999/12/10 23:29:13 mdw Exp $
+ * $Id$
  *
  * Spit out random numbers
  *
  * (c) 1999 Straylight/Edgeware
  */
 
-/*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
  *
  * This file is part of Catacomb.
  *
  * it under the terms of the GNU Library General Public License as
  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
  * License, or (at your option) any later version.
- * 
+ *
  * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  * GNU Library General Public License for more details.
- * 
+ *
  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
  * License along with Catacomb; if not, write to the Free
  * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
  * MA 02111-1307, USA.
  */
 
-/*----- Revision history --------------------------------------------------* 
- *
- * $Log: rspit.c,v $
- * Revision 1.1  1999/12/10 23:29:13  mdw
- * Emit random numbers for statistical tests.
- *
- */
-
 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
 
 #include "config.h"
 
+#include <assert.h>
 #include <errno.h>
+#include <math.h>
 #include <signal.h>
 #include <stdio.h>
 #include <stdlib.h>
 #include <mLib/report.h>
 #include <mLib/sub.h>
 
+#include "fipstest.h"
 #include "grand.h"
+#include "maurer.h"
+#include "key.h"
 
 #include "lcrand.h"
 #include "fibrand.h"
 #include "mprand.h"
 
 #include "rc4.h"
+#include "seal.h"
 
 #include "des-ofb.h"
 #include "des3-ofb.h"
+#include "rc2-ofb.h"
 #include "rc5-ofb.h"
+#include "mars-ofb.h"
+#include "skipjack-ofb.h"
+#include "tea-ofb.h"
+#include "xtea-ofb.h"
 #include "blowfish-ofb.h"
+#include "twofish-ofb.h"
 #include "idea-ofb.h"
+#include "cast128-ofb.h"
+#include "cast256-ofb.h"
+#include "noekeon-ofb.h"
+#include "rijndael-ofb.h"
+#include "rijndael192-ofb.h"
+#include "rijndael256-ofb.h"
+#include "safer-ofb.h"
+#include "safersk-ofb.h"
+#include "square-ofb.h"
+#include "serpent-ofb.h"
+
+#include "des-counter.h"
+#include "des3-counter.h"
+#include "rc2-counter.h"
+#include "rc5-counter.h"
+#include "mars-counter.h"
+#include "skipjack-counter.h"
+#include "tea-counter.h"
+#include "xtea-counter.h"
+#include "blowfish-counter.h"
+#include "twofish-counter.h"
+#include "idea-counter.h"
+#include "cast128-counter.h"
+#include "cast256-counter.h"
+#include "noekeon-counter.h"
+#include "rijndael-counter.h"
+#include "rijndael192-counter.h"
+#include "rijndael256-counter.h"
+#include "safer-counter.h"
+#include "safersk-counter.h"
+#include "square-counter.h"
+#include "serpent-counter.h"
+
+#include "md2-mgf.h"
+#include "md4-mgf.h"
+#include "md5-mgf.h"
+#include "sha-mgf.h"
+#include "tiger-mgf.h"
+#include "rmd128-mgf.h"
+#include "rmd160-mgf.h"
+#include "rmd256-mgf.h"
+#include "rmd320-mgf.h"
 
 #include "rmd160.h"
 
@@ -86,22 +132,90 @@ typedef struct gen {
   const char *help;
 } gen;
 
-static gen generators[];
+extern gen generators[];
+
+#define CIPHERS                                                                \
+  E(DES, des)                                                          \
+  E(DES3, des3)                                                                \
+  E(RC2, rc2)                                                          \
+  E(RC5, rc5)                                                          \
+  E(MARS, mars)                                                                \
+  E(SKIPJACK, skipjack)                                                        \
+  E(TEA, tea)                                                          \
+  E(XTEA, xtea)                                                                \
+  E(BLOWFISH, blowfish)                                                        \
+  E(TWOFISH, twofish)                                                  \
+  E(IDEA, idea)                                                                \
+  E(CAST128, cast128)                                                  \
+  E(CAST256, cast256)                                                  \
+  E(SQUARE, square)                                                    \
+  E(SAFER, safer)                                                      \
+  E(SAFERSK, safersk)                                                  \
+  E(NOEKEON, noekeon)                                                  \
+  E(RIJNDAEL, rijndael)                                                        \
+  E(RIJNDAEL192, rijndael192)                                          \
+  E(RIJNDAEL256, rijndael256)                                          \
+  E(SERPENT, serpent)
+
+#define HASHES                                                         \
+  E(MD2, md2)                                                          \
+  E(MD4, md4)                                                          \
+  E(MD5, md5)                                                          \
+  E(SHA, sha)                                                          \
+  E(TIGER, tiger)                                                      \
+  E(RMD128, rmd128)                                                    \
+  E(RMD160, rmd160)                                                    \
+  E(RMD256, rmd256)                                                    \
+  E(RMD320, rmd320)
+
+#define E(PRE, pre) CIPHER_##PRE,
+enum { CIPHERS CIPHER__bogus };
+#undef E
+
+#define E(PRE, pre) HASH_##PRE,
+enum { HASHES HASH__bogus };
+#undef E
+
+static struct {
+  const octet *keysz;
+  size_t blksz;
+  grand *(*ofb)(const void */*k*/, size_t /*sz*/);
+  grand *(*counter)(const void */*k*/, size_t /*sz*/);
+} ciphertab[] = {
+#define E(PRE, pre)                                                    \
+  { pre##_keysz, PRE##_BLKSZ, pre##_ofbrand, pre##_counterrand },
+  CIPHERS
+#undef E
+};
+
+static struct {
+  const gchash *h;
+  const octet *keysz;
+  grand *(*mgf)(const void */*k*/, size_t /*sz*/);
+} hashtab[] = {
+#define E(PRE, pre)                                                    \
+  { &pre, pre##_mgfkeysz, pre##_mgfrand },
+  HASHES
+#undef E
+};
 
 /*----- Miscellaneous static data -----------------------------------------*/
 
-static FILE *outfp = stdout;
+static FILE *outfp;
 static size_t outsz = 0;
+static unsigned maurer_lo = 5, maurer_hi = 8;
 
 static int argc;
 static char **argv;
 
 static unsigned flags = 0;
 
-enum {
-  f_progress = 1,
-  f_file = 2
-};
+#define f_progress 1u
+#define f_file 2u
+#define f_fips 4u
+#define f_maurer 8u
+#define f_timer 16u
+#define f_discard 32u
 
 /*----- Help options ------------------------------------------------------*/
 
@@ -134,9 +248,13 @@ common core set:\n\
 \n\
 -l, --list             Show a list of the supported generators, with\n\
                        their options.\n\
+-f, --fipstest         Run the FIPS 140-1 randomness test.\n\
+-m, --maurer[=LO-HI]   Run Maurer's universal statistical test.\n\
 -o, --output FILE      Write output to FILE, not stdout.\n\
 -z, --size SIZE                Emit SIZE bytes, not an unlimited number.\n\
 -p, --progress         Show a little progress meter (on stderr).\n\
+-T, --timer            Keep track of the CPU time used by the generator.\n\
+-d, --discard          Discard the generated output.\n\
 \n\
 (A SIZE may be followed by `g' for gigabytes, `m' for megabytes, or\n\
 `k' for kilobytes.  If unqualified, an amount in bytes is assumed.)\n\
@@ -156,16 +274,20 @@ static struct option opts[] = {
   /* --- Other useful things --- */
 
   { "list",    0,              0,      'l' },
+  { "fipstest",        0,              0,      'f' },
+  { "maurer",  OPTF_ARGOPT,    0,      'm' },
   { "output",  OPTF_ARGREQ,    0,      'o' },
   { "size",    OPTF_ARGREQ,    0,      'z' },
   { "progress",        0,              0,      'p' },
+  { "timer",   0,              0,      'T' },
+  { "discard", 0,              0,      'd' },
 
   /* --- End of main table --- */
 
   { 0,         0,              0,      0 }
 };
 
-static const char *sopts = "hvu lo:z:p";
+static const char *sopts = "hvu lfm::o:z:pTd";
 
 #ifndef OPTION_V
    DA_DECL(option_v, struct option);
@@ -225,6 +347,25 @@ static int opt(void)
          printf("  %s %s\n", g->name, g->help);
        exit(0);
       } break;
+      case 'f':
+       flags |= f_fips;
+       break;
+      case 'm':
+       flags |= f_maurer;
+       if (optarg) {
+         char *p;
+         unsigned long lo, hi;
+         lo = strtoul(optarg, &p, 0);
+         if (*p == '-' || *p == ',')
+           hi = strtoul(p + 1, &p, 0);
+         else
+           hi = lo;
+         if (*p != 0 || hi < lo || lo == 0)
+           die(EXIT_FAILURE, "bad bit range `%s'", optarg);
+         maurer_lo = lo;
+         maurer_hi = hi;
+       }
+       break;
       case 'o':
        if (flags & f_file)
          die(EXIT_FAILURE, "already set an output file");
@@ -234,7 +375,7 @@ static int opt(void)
          outfp = fopen(optarg, "w");
          if (!outfp) {
            die(EXIT_FAILURE, "couldn't open output file `%s': %s",
-               strerror(errno));
+               optarg, strerror(errno));
          }
        }
        flags |= f_file;
@@ -260,6 +401,12 @@ static int opt(void)
       case 'p':
        flags |= f_progress;
        break;
+      case 'T':
+       flags |= f_timer;
+       break;
+      case 'd':
+       flags |= f_discard;
+       break;
       default:
        return (i);
     }
@@ -297,40 +444,50 @@ static void unhex(const char *p, char **end, dstr *d)
   *end = (char *)p;
 }
 
-/*----- Generators --------------------------------------------------------*/
-
-/* --- Blum-Blum-Shub strong generator --- */
+/* --- Generate a key --- */
 
-static int bbsev(int ev, mp *m, void *p)
+static void textkey(dstr *d, const char *p, const octet *ksz)
 {
-  switch (ev) {
-    case BBSEV_FINDP:
-      fputs("Searching for p: ", stderr);
-      fflush(stderr);
-      break;
-    case BBSEV_FINDQ:
-      fputs("Searching for q: ", stderr);
-      fflush(stderr);
-      break;
-    case BBSEV_FAILP:
-    case BBSEV_FAILQ:
-      fputc('.', stderr);
-      fflush(stderr);
-      break;
-    case BBSEV_PASSP:
-    case BBSEV_PASSQ:
-      fputc('+', stderr);
-      fflush(stderr);
-      break;
-    case BBSEV_GOODP:
-    case BBSEV_GOODQ:
-      fputc('\n', stderr);
-      fflush(stderr);
-      break;
+  size_t sz = strlen(p);
+
+  if (!sz)
+    die(EXIT_FAILURE, "zero-length key string");
+  if (keysz(sz, ksz) != sz)
+    DPUTM(d, p, sz);
+  else {
+    rmd160_mgfctx g;
+    rmd160_mgfinit(&g, p, sz);
+    sz = keysz(0, ksz);
+    dstr_ensure(d, sz);
+    rmd160_mgfencrypt(&g, 0, d->buf, sz);
+    d->len += sz;
   }
-  return (0);
+  assert(((void)"I can't seem to choose a good key size",
+         keysz(d->len, ksz) == d->len));
 }
 
+static void hexkey(dstr *d, const char *p, const octet *ksz)
+{
+  char *q;
+  unhex(optarg, &q, d);
+  if (*q)
+    die(EXIT_FAILURE, "bad hex key `%s'", p);
+  if (keysz(d->len, ksz) != d->len)
+    die(EXIT_FAILURE, "bad key length");
+}
+
+static void randkey(dstr *d, const octet *ksz)
+{
+  size_t sz = keysz(0, ksz);
+  dstr_ensure(d, sz);
+  rand_get(RAND_GLOBAL, d->buf, sz);
+  d->len += sz;
+}
+
+/*----- Generators --------------------------------------------------------*/
+
+/* --- Blum-Blum-Shub strong generator --- */
+
 static grand *gen_bbs(unsigned i)
 {
   /* --- Default modulus --- *
@@ -338,53 +495,61 @@ static grand *gen_bbs(unsigned i)
    * The factors of this number are
    *
    *  @p = 1229936431484295969649886203367009966370895964206162032259292413@
-   *      @7754313537966036459299022912838407755462506416274551744201653277@
+   *     @7754313537966036459299022912838407755462506416274551744201653277@
    *     @313130311731673973886822067@
    *
    *  @q = 9798171783943489959487301695884963889684294764514008432498259742@
    *     @5374320073594018817245784145742769603334292182227671519041431067@
    *     @61344781426317516045890159@
    *
-   * Both %$p$% and %$q$% are prime; %$(p - 1)/2%$ and %$(q - 1)/2$% have no
+   * Both %$p$% and %$q$% are prime; %$(p - 1)/2$% and %$(q - 1)/2$% have no
    * common factors.  They were found using this program, with random
    * starting points.
    *
    * I hope that, by publishing these factors, I'll dissuade people from
-   * actually using this modulus in attempt to actually attain real
-   * security.  The program is quite quick at finding Blum numbers, so
-   * there's no excuse for not generating your own.
+   * actually using this modulus in an attempt to attain real security.  The
+   * program is quite quick at finding Blum numbers, so there's no excuse for
+   * not generating your own.
    */
 
   const char *mt =
-  "120511284390135742513572142094334711443073194119732569353820828435640527418092392240366088035509890969913081816369160298961490135716255689660470370755013177656905237112577648090277537209936078171554274553448103698084782669252936352843649980105109850503830397166360721262431179505917248447259735253684659338653";
+    "12051128439013574251357214209433471144307319411973256935382082"
+    "84356405274180923922403660880355098909699130818163691602989614"
+    "90135716255689660470370755013177656905237112577648090277537209"
+    "93607817155427455344810369808478266925293635284364998010510985"
+    "0503830397166360721262431179505917248447259735253684659338653";
 
   /* --- Other things --- */
 
   grand *r;
   const char *xt = 0;
-  unsigned bits = 512;
+  unsigned bits = 1024;
   mp *m, *x;
   unsigned show = 0;
+  const char *kfile = 0, *id = 0, *ktype = 0;
 
   /* --- Parse options --- */
 
   static struct option opts[] = {
-    { "modulus",       OPTF_ARGREQ,    0,      'm' },
+    { "modulus",       OPTF_ARGREQ,    0,      'M' },
     { "generate",      0,              0,      'g' },
     { "seed",          OPTF_ARGREQ,    0,      's' },
     { "bits",          OPTF_ARGREQ,    0,      'b' },
     { "show",          0,              0,      'S' },
+    { "keyring",       OPTF_ARGREQ,    0,      'k' },
+    { "id",            OPTF_ARGREQ,    0,      'i' },
+    { "type",          OPTF_ARGREQ,    0,      't' },
     { 0,               0,              0,      0 }
   };
 
-  addopts("m:gs:b:S", opts);
+  addopts("M:gs:b:Sk:i:t:", opts);
 
   for (;;) {
     int o = opt();
     if (o < 0)
       break;
     switch (o) {
-      case 'm':
+      case 'M':
        mt = optarg;
        break;
       case 'g':
@@ -401,6 +566,18 @@ static grand *gen_bbs(unsigned i)
       case 'S':
        show = 1;
        break;
+      case 'k':
+       kfile = optarg;
+       mt = 0;
+       break;
+      case 'i':
+       id = optarg;
+       mt = 0;
+       break;
+      case 't':
+       ktype = optarg;
+       mt = 0;
+       break;
       default:
        return (0);
     }
@@ -411,18 +588,51 @@ static grand *gen_bbs(unsigned i)
   if (mt) {
     char *p;
     m = mp_readstring(MP_NEW, mt, &p, 0);
-    if (*p)
+    if (!m || *p || (m->v[0] & 3) != 1)
       die(EXIT_FAILURE, "bad modulus `%s'", mt);
     /* Unfortunately I don't know how to test for a Blum integer */
+  } else if (kfile || id || ktype) {
+    key_file kf;
+    key *kk;
+    key_data *kd;
+
+    /* --- Open the key file --- */
+
+    if (!kfile)
+      kfile = "keyring";
+    if (key_open(&kf, kfile, KOPEN_READ, key_moan, 0)) {
+      die(EXIT_FAILURE, "error opening key file `%s': %s",
+         kfile, strerror(errno));
+    }
+
+    /* --- Find the key --- */
+
+    if (id) {
+      if ((kk = key_bytag(&kf, id)) == 0)
+       die(EXIT_FAILURE, "key `%s' not found", id);
+    } else {
+      if (!ktype)
+       ktype = "bbs";
+      if ((kk = key_bytype(&kf, ktype)) == 0)
+       die(EXIT_FAILURE, "no suitable key with type `%s' found", ktype);
+    }
+
+    /* --- Read the key data --- */
+
+    if ((kk->k->e & KF_ENCMASK) != KENC_STRUCT)
+      die(EXIT_FAILURE, "key is not structured");
+    if ((kd = key_structfind(kk->k, "n")) == 0)
+      die(EXIT_FAILURE, "key has no subkey `n'");
+    if ((kd->e & KF_ENCMASK) != KENC_MP)
+      die(EXIT_FAILURE, "incompatible subkey encoding");
+    m = MP_COPY(kd->u.m);
+    key_close(&kf);
   } else {
-    mp *p = mprand(MP_NEW, bits / 2, &rand_global, 3);
-    mp *q = mprand(MP_NEW, bits - bits / 2, &rand_global, 3);
-    bbs_params bp;
-    int err;
-
-    if ((err = bbs_gen(&bp, p, q, 0,
-                      (flags & f_progress) ? bbsev : 0, 0)) != 0)
-      die(EXIT_FAILURE, "modulus generation failed (reason = %i)", err);
+    bbs_priv bp;
+
+    if (bbs_gen(&bp, bits, &rand_global, 0,
+               (flags & f_progress) ? pgen_ev : 0, 0))
+      die(EXIT_FAILURE, "modulus generation failed");
     m = bp.n;
 
     if (show) {
@@ -435,8 +645,6 @@ static grand *gen_bbs(unsigned i)
       fputc('\n', stderr);
     }
 
-    mp_drop(p);
-    mp_drop(q);
     mp_drop(bp.p);
     mp_drop(bp.q);
   }
@@ -472,38 +680,31 @@ static grand *gen_rand(unsigned i)
     { "key",           OPTF_ARGREQ,    0,      'k' },
     { "text",          OPTF_ARGREQ,    0,      't' },
     { "hex",           OPTF_ARGREQ,    0,      'H' },
-    { "noise",         0,              0,      'n' },
     { 0,               0,              0,      0 }
   };
 
   addopts("k:t:H:n", opts);
 
+  r->ops->misc(r, RAND_NOISESRC, &noise_source);
+  r->ops->misc(r, RAND_SEED, 160);
+
   for (;;) {
     int o = opt();
     if (o < 0)
       break;
     switch (o) {
-      case 'k': {
-       rmd160_ctx c;
-       octet hash[RMD160_HASHSZ];
-       rmd160_init(&c);
-       rmd160_hash(&c, optarg, strlen(optarg));
-       rmd160_done(&c, hash);
-       r->ops->misc(r, RAND_KEY, hash, sizeof(hash));
-      } break;
+      case 'k':
+       DRESET(&d);
+       textkey(&d, optarg, rmd160_hmackeysz);
+       r->ops->misc(r, RAND_KEY, d.buf, d.len);
+       break;
       case 't':
        r->ops->misc(r, GRAND_SEEDBLOCK, optarg, strlen(optarg));
        break;
-      case 'H': {
-       char *p;
+      case 'H':
        DRESET(&d);
-       unhex(optarg, &p, &d);
-       if (*p)
-         die(EXIT_FAILURE, "bad hex key `%s'", optarg);
+       hexkey(&d, optarg, rmd160_hmackeysz);
        r->ops->misc(r, GRAND_SEEDBLOCK, d.buf, d.len);
-      } break;
-      case 'n':
-       r->ops->misc(r, RAND_NOISESRC, &noise_source);
        break;
     }
   }
@@ -532,61 +733,75 @@ static grand *gen_rc4(unsigned i)
     if (o < 0)
       break;
     switch (o) {
-      case 'k': {
-       rmd160_ctx c;
-       dstr_ensure(&d, RMD160_HASHSZ);
-       rmd160_init(&c);
-       rmd160_hash(&c, optarg, strlen(optarg));
-       rmd160_done(&c, d.buf);
-       d.len += RMD160_HASHSZ;
-      } break;
-      case 'H': {
-       char *p;
-       unhex(optarg, &p, &d);
-       if (*p)
-         die(EXIT_FAILURE, "bad hex key `%s'", optarg);
-      } break;
+      case 'k':
+       DRESET(&d);
+       textkey(&d, optarg, rc4_keysz);
+       break;
+      case 'H':
+       DRESET(&d);
+       hexkey(&d, optarg, rc4_keysz);
+       break;
       default:
        return (0);
     }
   }
 
-  if (!d.len) {
-    dstr_ensure(&d, 16);
-    d.len = 16;
-    rand_getgood(RAND_GLOBAL, d.buf, d.len);
-  }
+  if (!d.len)
+    randkey(&d, rc4_keysz);
   r = rc4_rand(d.buf, d.len);
   dstr_destroy(&d);
   return (r);
 }
 
-/* --- Output feedback generators --- */
+/* --- SEAL output --- */
 
-#define OFBTAB                                                         \
-  E(OFB_DES,     DES_KEYSZ, DES_BLKSZ, des_ofbrand),                   \
-  E(OFB_DES3,    DES3_KEYSZ, DES3_BLKSZ, des3_ofbrand),                \
-  E(OFB_RC5,     RC5_KEYSZ, RC5_BLKSZ, rc5_ofbrand),                   \
-  E(OFB_BLOWFISH, BLOWFISH_KEYSZ, BLOWFISH_BLKSZ, blowfish_ofbrand),   \
-  E(OFB_IDEA,    IDEA_KEYSZ, IDEA_BLKSZ, idea_ofbrand)
+static grand *gen_seal(unsigned i)
+{
+  grand *r;
+  dstr d = DSTR_INIT;
+  uint32 n = 0;
 
-static struct {
-  size_t keysz;
-  size_t blksz;
-  grand *(*rand)(const void */*k*/, size_t /*sz*/);
-} ofbtab[] = {
-#define E(c, x, y, z) { x, y, z }
-  OFBTAB
-#undef E
-};
+  static struct option opts[] = {
+    { "key",           OPTF_ARGREQ,    0,      'k' },
+    { "hex",           OPTF_ARGREQ,    0,      'H' },
+    { "sequence",      OPTF_ARGREQ,    0,      'n' },
+    { 0,               0,              0,      0 }
+  };
 
-enum {
-#define E(c, x, y, z) c
-  OFBTAB
-#undef E
-};
+  addopts("k:H:n:", opts);
+
+  for (;;) {
+    int o = opt();
+    if (o < 0)
+      break;
+    switch (o) {
+      case 'k':
+       DRESET(&d);
+       textkey(&d, optarg, seal_keysz);
+       break;
+      case 'H':
+       DRESET(&d);
+       hexkey(&d, optarg, seal_keysz);
+       break;
+      case 'n': {
+       char *p;
+       n = strtoul(optarg, &p, 0);
+       if (*p)
+         die(EXIT_FAILURE, "bad number `%s'", optarg);
+      } break;
+      default:
+       return (0);
+    }
+  }
+
+  if (!d.len)
+    randkey(&d, seal_keysz);
+  r = seal_rand(d.buf, d.len, n);
+  dstr_destroy(&d);
+  return (r);
+}
 
-#undef OFBTAB
+/* --- Output feedback generators --- */
 
 static grand *gen_ofb(unsigned i)
 {
@@ -608,20 +823,14 @@ static grand *gen_ofb(unsigned i)
     if (o < 0)
       break;
     switch (o) {
-      case 'k': {
-       rmd160_ctx c;
-       dstr_ensure(&d, RMD160_HASHSZ);
-       rmd160_init(&c);
-       rmd160_hash(&c, optarg, strlen(optarg));
-       rmd160_done(&c, d.buf);
-       d.len += RMD160_HASHSZ;
-      } break;
-      case 'H': {
-       char *p;
-       unhex(optarg, &p, &d);
-       if (*p)
-         die(EXIT_FAILURE, "bad hex key `%s'", optarg);
-      } break;
+      case 'k':
+       DRESET(&d);
+       textkey(&d, optarg, ciphertab[i].keysz);
+       break;
+      case 'H':
+       DRESET(&d);
+       hexkey(&d, optarg, ciphertab[i].keysz);
+       break;
       case 'i': {
        char *p;
        unhex(optarg, &p, &iv);
@@ -633,24 +842,71 @@ static grand *gen_ofb(unsigned i)
     }
   }
 
-  if (!d.len) {
-    size_t n = ofbtab[i].keysz;
-    if (!n)
-      n = 16;
-    dstr_ensure(&d, n);
-    d.len = n;
-    rand_getgood(RAND_GLOBAL, d.buf, d.len);
+  if (!d.len)
+    randkey(&d, ciphertab[i].keysz);
+  r = ciphertab[i].ofb(d.buf, d.len);
+  if (iv.len) {
+    if (iv.len != ciphertab[i].blksz) {
+      die(EXIT_FAILURE, "bad IV length %lu (must be %lu)",
+         (unsigned long)iv.len, (unsigned long)ciphertab[i].blksz);
+    }
+    r->ops->misc(r, GRAND_SEEDBLOCK, iv.buf);
   }
 
-  while (d.len < ofbtab[i].keysz)
-    DPUTD(&d, &d);
-  if (ofbtab[i].keysz && d.len > ofbtab[i].keysz)
-    d.len = ofbtab[i].keysz;
+  dstr_destroy(&d);
+  dstr_destroy(&iv);
+  return (r);
+}
+
+/* --- Counter generators --- */
+
+static grand *gen_counter(unsigned i)
+{
+  grand *r;
+  dstr d = DSTR_INIT;
+  dstr iv = DSTR_INIT;
+
+  static struct option opts[] = {
+    { "key",           OPTF_ARGREQ,    0,      'k' },
+    { "hex",           OPTF_ARGREQ,    0,      'H' },
+    { "iv",            OPTF_ARGREQ,    0,      'i' },
+    { 0,               0,              0,      0 }
+  };
+
+  addopts("k:H:i:", opts);
+
+  for (;;) {
+    int o = opt();
+    if (o < 0)
+      break;
+    switch (o) {
+      case 'k':
+       DRESET(&d);
+       textkey(&d, optarg, ciphertab[i].keysz);
+       break;
+      case 'H':
+       DRESET(&d);
+       hexkey(&d, optarg, ciphertab[i].keysz);
+       break;
+      case 'i': {
+       char *p;
+       unhex(optarg, &p, &iv);
+       if (*p)
+         die(EXIT_FAILURE, "bad hex IV `%s'", optarg);
+      } break;
+      default:
+       return (0);
+    }
+  }
 
-  r = ofbtab[i].rand(d.buf, d.len);
+  if (!d.len)
+    randkey(&d, ciphertab[i].keysz);
+  r = ciphertab[i].counter(d.buf, d.len);
   if (iv.len) {
-    while (iv.len < ofbtab[i].blksz)
-      DPUTD(&iv, &iv);
+    if (iv.len != ciphertab[i].blksz) {
+      die(EXIT_FAILURE, "bad IV length %lu (must be %lu)",
+         (unsigned long)iv.len, (unsigned long)ciphertab[i].blksz);
+    }
     r->ops->misc(r, GRAND_SEEDBLOCK, iv.buf);
   }
 
@@ -659,6 +915,58 @@ static grand *gen_ofb(unsigned i)
   return (r);
 }
 
+/* --- Mask generators --- */
+
+static grand *gen_mgf(unsigned i)
+{
+  grand *r;
+  dstr d = DSTR_INIT;
+  uint32 c = 0;
+
+  static struct option opts[] = {
+    { "key",           OPTF_ARGREQ,    0,      'k' },
+    { "hex",           OPTF_ARGREQ,    0,      'H' },
+    { "index",         OPTF_ARGREQ,    0,      'i' },
+    { 0,               0,              0,      0 }
+  };
+
+  addopts("k:H:i:", opts);
+
+  for (;;) {
+    int o = opt();
+    if (o < 0)
+      break;
+    switch (o) {
+      case 'k':
+       DRESET(&d);
+       textkey(&d, optarg, hashtab[i].keysz);
+       break;
+      case 'H':
+       DRESET(&d);
+       hexkey(&d, optarg, hashtab[i].keysz);
+       break;
+      case 'i': {
+       char *p;
+       c = strtoul(optarg, &p, 0);
+       if (*p)
+         die(EXIT_FAILURE, "bad index `%s'", optarg);
+      } break;
+      default:
+       return (0);
+    }
+  }
+
+  if (!d.len)
+    randkey(&d, hashtab[i].keysz);
+
+  r = hashtab[i].mgf(d.buf, d.len);
+  if (c)
+    r->ops->misc(r, GRAND_SEEDUINT32, c);
+
+  dstr_destroy(&d);
+  return (r);
+}
+
 /* --- Fibonacci generator --- */
 
 static grand *gen_fib(unsigned i)
@@ -745,97 +1053,87 @@ static grand *gen_opts(unsigned i)
 
 /*----- Generators table --------------------------------------------------*/
 
-static gen generators[] = {
+gen generators[] = {
   { "fibonacci",       gen_fib,        0,
     "[-s SEED]" },
   { "lc",              gen_lc,         0,
     "[-s SEED]" },
-  { "des-ofb",         gen_ofb,        OFB_DES,
-    "[-k KEY-PHRASE] [-H HEX-KEY] [-i HEX-IV]" },
-  { "3des-ofb",                gen_ofb,        OFB_DES3,
+#define E(PRE, pre)                                                    \
+  { #pre "-ofb",       gen_ofb,        CIPHER_##PRE,                   \
     "[-k KEY-PHRASE] [-H HEX-KEY] [-i HEX-IV]" },
-  { "rc5-ofb",         gen_ofb,        OFB_RC5,
-    "[-k KEY-PHRASE] [-H HEX-KEY] [-i HEX-IV]" },
-  { "blowfish-ofb",            gen_ofb,        OFB_BLOWFISH,
-    "[-k KEY-PHRASE] [-H HEX-KEY] [-i HEX-IV]" },
-  { "idea-ofb",                gen_ofb,        OFB_IDEA,
+  CIPHERS
+#undef E
+#define E(PRE, pre)                                                    \
+  { #pre "-counter",   gen_counter,    CIPHER_##PRE,                   \
     "[-k KEY-PHRASE] [-H HEX-KEY] [-i HEX-IV]" },
+  CIPHERS
+#undef E
+#define E(PRE, pre)                                                    \
+  { #pre "-mgf",       gen_mgf,        HASH_##PRE,                     \
+    "[-k KEY-PHRASE] [-H HEX-KEY] [-i INDEX]" },
+  HASHES
+#undef E
   { "rc4",             gen_rc4,        0,
     "[-k KEY-PHRASE] [-H HEX-KEY]" },
+  { "seal",            gen_seal,       0,
+    "[-k KEY-PHRASE] [-H HEX-KEY] [-n SEQ]" },
   { "rand",            gen_rand,       0,
     "[-n] [-k KEY-PHRASE] [-t TEXT-BLOCK] [-H HEX-BLOCK]" },
   { "bbs",             gen_bbs,        0,
-    "[-gS] [-s SEED] [-m MODULUS] [-b BITS" },
+    "[-gS] [-s SEED] [-M MODULUS] [-b BITS] [-k KEYRING] [-i TAG] [-t TYPE]"
+  },
   { 0,                 0,              0, 0 },
 };
 
 static gen optsg = { "options", gen_opts, 0,
                     "This message shouldn't be printed." };
 
-/*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
+/*----- Random number generation ------------------------------------------*/
 
-int main(int ac, char *av[])
+static int genfile(const void *buf, size_t sz, void *p)
 {
-  gen *g = &optsg;
-  grand *r;
-  unsigned percent = -1;
-  size_t kb = 0;
-  time_t last;
-  static char baton[] = "|/-\\";
-  char *bp;
-
-  /* --- Initialize mLib --- */
-
-  ego(av[0]);
-  sub_init();
-
-  /* --- Set up the main Catacomb generator --- */
-
-  rand_noisesrc(RAND_GLOBAL, &noise_source);
-
-  /* --- Initialize the options table --- */
-
-  addopts(sopts, opts);
-  argc = ac;
-  argv = av;
+  FILE *fp = p;
+  if (fwrite(buf, 1, sz, fp) != sz)
+    die(EXIT_FAILURE, "error writing to file: %s", strerror(errno));
+  return (0);
+}
 
-  /* --- Read the generator out of the first argument --- */
+static int genbuf(const void *buf, size_t sz, void *p)
+{
+  octet **pp = p;
+  memcpy(*pp, buf, sz);
+  *pp += sz;
+  return (0);
+}
 
-  if (argc > 1 && *argv[1] != '-') {
-    const char *arg = av[1];
-    size_t sz = strlen(arg);
-    gen *gg;
+typedef struct genmaurer_ctx {
+  size_t n;
+  maurer_ctx *m;
+} genmaurer_ctx;
 
-    g = 0;
-    for (gg = generators; gg->name; gg++) {
-      if (strncmp(arg, gg->name, sz) == 0) {
-       if (gg->name[sz] == 0) {
-         g = gg;
-         break;
-       } else if (g)
-         die(EXIT_FAILURE, "ambiguous generator name `%s'", arg);
-       else
-         g = gg;
-      }
-    }
-    if (!g)
-      die(EXIT_FAILURE, "unknown generator name `%s'", arg);
-    argc--;
-    argv++;
-  }
+static int genmaurer(const void *buf, size_t sz, void *p)
+{
+  genmaurer_ctx *g = p;
+  size_t i;
 
-  /* --- Get a generic random number generator --- */
+  for (i = 0; i < g->n; i++)
+    maurer_test(&g->m[i], buf, sz);
+  return (0);
+}
 
-  r = g->seed(g->i);
-  if (!r || optind != ac - 1) {
-    usage(stderr);
-    exit(EXIT_FAILURE);
-  }
+static int generate(grand *r, size_t outsz,
+                   int (*func)(const void *buf, size_t sz, void *p),
+                   void *p)
+{
+  static char kmg[] = { ' ', 'k', 'M', 'G', 'T', 'P', 'E', 'Z', 'Y', 0 };
 
-#ifndef PORTABLE
-  if (!(flags & f_file) && isatty(STDOUT_FILENO))
-    die(EXIT_FAILURE, "writing output to a terminal is a bad idea");
-#endif
+  unsigned percent = 0;
+  size_t kb = 0;
+  time_t last;
+  static char baton[] = "-\\|/";
+  char *bp;
+  int rc;
+  clock_t clk = 0;
 
   /* --- Spit out random data --- */
 
@@ -844,7 +1142,10 @@ int main(int ac, char *av[])
   if (flags & f_progress) {
     char *errbuf = xmalloc(BUFSIZ);
     setvbuf(stderr, errbuf, _IOLBF, BUFSIZ);
-    fputc('[', stderr);
+    if (outsz)
+      fprintf(stderr, "[%*s]   0%%    0\r[/\b", 50, "");
+    else
+      fputs("[ ]    0\r[/\b", stderr);
     fflush(stderr);
   }
 
@@ -852,9 +1153,10 @@ int main(int ac, char *av[])
   signal(SIGPIPE, SIG_IGN);
 #endif
 
-  for (;;) {
+  do {
     octet buf[BUFSIZ];
     size_t sz = sizeof(buf);
+    clock_t c_start, c_stop;
 
     /* --- Emit a bufferful (or less) of data --- */
 
@@ -862,12 +1164,12 @@ int main(int ac, char *av[])
       if (sz > outsz - kb)
        sz = outsz - kb;
     }
+    c_start = clock();
     r->ops->fill(r, buf, sz);
-    if (fwrite(buf, 1, sz, outfp) != sz) {
-      if (flags & f_progress)
-       fputc('\n', stderr);
-      die(EXIT_FAILURE, "error writing data: %s", strerror(errno));
-    }
+    c_stop = clock();
+    clk += c_stop - c_start;
+    if (func && (rc = func(buf, sz, p)) != 0)
+      return (rc);
     kb += sz;
 
     /* --- Update the display --- */
@@ -903,12 +1205,12 @@ int main(int ac, char *av[])
 
       if (up) {
        size_t q = kb;
-       char *suff = " KMG";
-       while (q > 8192 && suff[1]) {
+       char *kk = kmg;
+       while (q > 8192 && kk[1]) {
          q >>= 10;
-         suff++;
+         kk++;
        }
-       fprintf(stderr, "%4i%c\r[", q, *suff);
+       fprintf(stderr, "%4i%c\r[", q, *kk);
        if (outsz) {
          unsigned pc;
          for (pc = 0; pc < (percent & ~1); pc += 2)
@@ -931,15 +1233,169 @@ int main(int ac, char *av[])
 
     /* --- Terminate the loop --- */
 
-    if (outsz && kb >= outsz)
-      break;
+  } while (!outsz || kb < outsz);
+
+  if (flags & f_progress)
+    fputc('\n', stderr);
+  if (flags & f_timer) {
+    fprintf(stderr, "generated %lu bytes ", (unsigned long)outsz);
+    if (!clk)
+      fputs("too quickly to measure\n", stderr);
+    else {
+      char *kk;
+      double sec = (double)clk/CLOCKS_PER_SEC;
+      double bps = (outsz << 3)/sec;
+      for (kk = kmg; bps > 1024 && kk[1]; kk++, bps /= 1024)
+       ;
+      fprintf(stderr, "in %g secs (%g %cb/s)\n", sec, bps, *kk);
+    }
+  }
+  return (0);
+}
+
+/*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
+
+int main(int ac, char *av[])
+{
+  gen *g = &optsg;
+  grand *r;
+
+  /* --- Initialize mLib --- */
+
+  ego(av[0]);
+  sub_init();
+
+  /* --- Set up the main Catacomb generator --- */
+
+  rand_noisesrc(RAND_GLOBAL, &noise_source);
+  rand_seed(RAND_GLOBAL, 160);
+
+  /* --- Initialize the options table --- */
+
+  addopts(sopts, opts);
+  argc = ac;
+  argv = av;
+  outfp = stdout;
+
+  /* --- Read the generator out of the first argument --- */
+
+  if (argc > 1 && *argv[1] != '-') {
+    const char *arg = av[1];
+    size_t sz = strlen(arg);
+    gen *gg;
+
+    g = 0;
+    for (gg = generators; gg->name; gg++) {
+      if (strncmp(arg, gg->name, sz) == 0) {
+       if (gg->name[sz] == 0) {
+         g = gg;
+         break;
+       } else if (g)
+         die(EXIT_FAILURE, "ambiguous generator name `%s'", arg);
+       else
+         g = gg;
+      }
+    }
+    if (!g)
+      die(EXIT_FAILURE, "unknown generator name `%s'", arg);
+    argc--;
+    argv++;
+  }
+
+  /* --- Get a generic random number generator --- */
+
+  r = g->seed(g->i);
+  if (!r || optind != ac - 1) {
+    usage(stderr);
+    exit(EXIT_FAILURE);
+  }
+
+  /* --- Do the FIPS test --- */
+
+  if (flags & f_fips) {
+    octet buf[FIPSTEST_BUFSZ];
+    unsigned rc;
+    octet *p = buf;
+
+    generate(r, sizeof(buf), genbuf, &p);
+    rc = fipstest(buf);
+    if (rc & FIPSTEST_MONOBIT)
+      moan("failed monobit test");
+    if (rc & FIPSTEST_POKER)
+      moan("failed poker test");
+    if (rc & FIPSTEST_RUNS)
+      moan("failed runs test");
+    if (rc & FIPSTEST_LONGRUNS)
+      moan("failed long runs test");
+    if (!rc && (flags & f_progress))
+      fputs("test passed\n", stderr);
+    return (rc ? EXIT_FAILURE : 0);
+  }
+
+  /* --- Do Maurer's test --- */
+
+  if (flags & f_maurer) {
+    size_t bufsz;
+    unsigned i;
+    unsigned rc = 0;
+    genmaurer_ctx g;
+
+    static struct { double x; const char *sig; } sigtab[] = {
+      { 3.2905, "1e-3" },
+      { 3.0902, "2e-3" },
+      { 2.8070, "5e-3" },
+      { 2.5758, "1e-2" },
+      { 0     , 0      }
+    };
+
+    g.n = maurer_hi - maurer_lo + 1;
+    g.m = xmalloc(g.n * sizeof(maurer_ctx));
+    for (i = 0; i < g.n; i++)
+      maurer_init(&g.m[i], i + maurer_lo);
+    bufsz = (100 * maurer_hi) << maurer_hi;
+
+    generate(r, bufsz, genmaurer, &g);
+
+    for (i = maurer_lo; i <= maurer_hi; i++) {
+      double z = maurer_done(&g.m[i - maurer_lo]);
+      double zz = fabs(z);
+      unsigned j;
+
+      for (j = 0; sigtab[j].sig; j++) {
+       if (zz > sigtab[j].x) {
+         rc = EXIT_FAILURE;
+         moan("failed, bits = %u, sig = %s, Z_u = %g",
+              i, sigtab[j].sig, z);
+         break;
+       }
+      }
+      if (flags & f_progress)
+       fprintf(stderr, "bits = %u, Z_u = %g\n", i, z);
+    }
+
+    xfree(g.m);
+    return (rc);
   }
 
+  /* --- Discard --- */
+
+  if (flags & f_discard) {
+    generate(r, outsz, 0, 0);
+    return (0);
+  }
+
+  /* --- Write to a file --- */
+
+#ifndef PORTABLE
+  if (!(flags & f_file) && isatty(STDOUT_FILENO))
+    die(EXIT_FAILURE, "writing output to a terminal is a bad idea");
+#endif
+
+  generate(r, outsz, genfile, outfp);
+
   /* --- Done --- */
 
   r->ops->destroy(r);
-  if (flags & f_progress)
-    fputc('\n', stderr);
   return (0);
 }