crypto/ec/ec_lib.c

   1 /*
   2  * Copyright 2001-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  * Copyright (c) 2002, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved
   4  *
   5  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   6  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   7  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   8  * https://www.openssl.org/source/license.html
   9  */
  10
  11 #include <string.h>
  12
  13 #include <openssl/err.h>
  14 #include <openssl/opensslv.h>
  15
  16 #include "ec_lcl.h"
  17
  18 /* functions for EC_GROUP objects */
  19
  20 EC_GROUP *EC_GROUP_new(const EC_METHOD *meth)
  21 {
  22     EC_GROUP *ret;
  23
  24     if (meth == NULL) {
  25         ECerr(EC_F_EC_GROUP_NEW, EC_R_SLOT_FULL);
  26         return NULL;
  27     }
  28     if (meth->group_init == 0) {
  29         ECerr(EC_F_EC_GROUP_NEW, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
  30         return NULL;
  31     }
  32
  33     ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret));
  34     if (ret == NULL) {
  35         ECerr(EC_F_EC_GROUP_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  36         return NULL;
  37     }
  38
  39     ret->meth = meth;
  40     if ((ret->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE) == 0) {
  41         ret->order = BN_new();
  42         if (ret->order == NULL)
  43             goto err;
  44         ret->cofactor = BN_new();
  45         if (ret->cofactor == NULL)
  46             goto err;
  47     }
  48     ret->asn1_flag = OPENSSL_EC_NAMED_CURVE;
  49     ret->asn1_form = POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED;
  50     if (!meth->group_init(ret))
  51         goto err;
  52     return ret;
  53
  54  err:
  55     BN_free(ret->order);
  56     BN_free(ret->cofactor);
  57     OPENSSL_free(ret);
  58     return NULL;
  59 }
  60
  61 void EC_pre_comp_free(EC_GROUP *group)
  62 {
  63     switch (group->pre_comp_type) {
  64     case PCT_none:
  65         break;
  66     case PCT_nistz256:
  67 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
  68         EC_nistz256_pre_comp_free(group->pre_comp.nistz256);
  69 #endif
  70         break;
  71 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
  72     case PCT_nistp224:
  73         EC_nistp224_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp224);
  74         break;
  75     case PCT_nistp256:
  76         EC_nistp256_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp256);
  77         break;
  78     case PCT_nistp521:
  79         EC_nistp521_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp521);
  80         break;
  81 #else
  82     case PCT_nistp224:
  83     case PCT_nistp256:
  84     case PCT_nistp521:
  85         break;
  86 #endif
  87     case PCT_ec:
  88         EC_ec_pre_comp_free(group->pre_comp.ec);
  89         break;
  90     }
  91     group->pre_comp.ec = NULL;
  92 }
  93
  94 void EC_GROUP_free(EC_GROUP *group)
  95 {
  96     if (!group)
  97         return;
  98
  99     if (group->meth->group_finish != 0)
 100         group->meth->group_finish(group);
 101
 102     EC_pre_comp_free(group);
 103     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 104     EC_POINT_free(group->generator);
 105     BN_free(group->order);
 106     BN_free(group->cofactor);
 107     OPENSSL_free(group->seed);
 108     OPENSSL_free(group);
 109 }
 110
 111 void EC_GROUP_clear_free(EC_GROUP *group)
 112 {
 113     if (!group)
 114         return;
 115
 116     if (group->meth->group_clear_finish != 0)
 117         group->meth->group_clear_finish(group);
 118     else if (group->meth->group_finish != 0)
 119         group->meth->group_finish(group);
 120
 121     EC_pre_comp_free(group);
 122     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 123     EC_POINT_clear_free(group->generator);
 124     BN_clear_free(group->order);
 125     BN_clear_free(group->cofactor);
 126     OPENSSL_clear_free(group->seed, group->seed_len);
 127     OPENSSL_clear_free(group, sizeof(*group));
 128 }
 129
 130 int EC_GROUP_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
 131 {
 132     if (dest->meth->group_copy == 0) {
 133         ECerr(EC_F_EC_GROUP_COPY, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 134         return 0;
 135     }
 136     if (dest->meth != src->meth) {
 137         ECerr(EC_F_EC_GROUP_COPY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 138         return 0;
 139     }
 140     if (dest == src)
 141         return 1;
 142
 143     dest->curve_name = src->curve_name;
 144
 145     /* Copy precomputed */
 146     dest->pre_comp_type = src->pre_comp_type;
 147     switch (src->pre_comp_type) {
 148     case PCT_none:
 149         dest->pre_comp.ec = NULL;
 150         break;
 151     case PCT_nistz256:
 152 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
 153         dest->pre_comp.nistz256 = EC_nistz256_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistz256);
 154 #endif
 155         break;
 156 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
 157     case PCT_nistp224:
 158         dest->pre_comp.nistp224 = EC_nistp224_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp224);
 159         break;
 160     case PCT_nistp256:
 161         dest->pre_comp.nistp256 = EC_nistp256_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp256);
 162         break;
 163     case PCT_nistp521:
 164         dest->pre_comp.nistp521 = EC_nistp521_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp521);
 165         break;
 166 #else
 167     case PCT_nistp224:
 168     case PCT_nistp256:
 169     case PCT_nistp521:
 170         break;
 171 #endif
 172     case PCT_ec:
 173         dest->pre_comp.ec = EC_ec_pre_comp_dup(src->pre_comp.ec);
 174         break;
 175     }
 176
 177     if (src->mont_data != NULL) {
 178         if (dest->mont_data == NULL) {
 179             dest->mont_data = BN_MONT_CTX_new();
 180             if (dest->mont_data == NULL)
 181                 return 0;
 182         }
 183         if (!BN_MONT_CTX_copy(dest->mont_data, src->mont_data))
 184             return 0;
 185     } else {
 186         /* src->generator == NULL */
 187         BN_MONT_CTX_free(dest->mont_data);
 188         dest->mont_data = NULL;
 189     }
 190
 191     if (src->generator != NULL) {
 192         if (dest->generator == NULL) {
 193             dest->generator = EC_POINT_new(dest);
 194             if (dest->generator == NULL)
 195                 return 0;
 196         }
 197         if (!EC_POINT_copy(dest->generator, src->generator))
 198             return 0;
 199     } else {
 200         /* src->generator == NULL */
 201         EC_POINT_clear_free(dest->generator);
 202         dest->generator = NULL;
 203     }
 204
 205     if ((src->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE) == 0) {
 206         if (!BN_copy(dest->order, src->order))
 207             return 0;
 208         if (!BN_copy(dest->cofactor, src->cofactor))
 209             return 0;
 210     }
 211
 212     dest->asn1_flag = src->asn1_flag;
 213     dest->asn1_form = src->asn1_form;
 214
 215     if (src->seed) {
 216         OPENSSL_free(dest->seed);
 217         if ((dest->seed = OPENSSL_malloc(src->seed_len)) == NULL) {
 218             ECerr(EC_F_EC_GROUP_COPY, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 219             return 0;
 220         }
 221         if (!memcpy(dest->seed, src->seed, src->seed_len))
 222             return 0;
 223         dest->seed_len = src->seed_len;
 224     } else {
 225         OPENSSL_free(dest->seed);
 226         dest->seed = NULL;
 227         dest->seed_len = 0;
 228     }
 229
 230     return dest->meth->group_copy(dest, src);
 231 }
 232
 233 EC_GROUP *EC_GROUP_dup(const EC_GROUP *a)
 234 {
 235     EC_GROUP *t = NULL;
 236     int ok = 0;
 237
 238     if (a == NULL)
 239         return NULL;
 240
 241     if ((t = EC_GROUP_new(a->meth)) == NULL)
 242         return NULL;
 243     if (!EC_GROUP_copy(t, a))
 244         goto err;
 245
 246     ok = 1;
 247
 248  err:
 249     if (!ok) {
 250         EC_GROUP_free(t);
 251         return NULL;
 252     }
 253         return t;
 254 }
 255
 256 const EC_METHOD *EC_GROUP_method_of(const EC_GROUP *group)
 257 {
 258     return group->meth;
 259 }
 260
 261 int EC_METHOD_get_field_type(const EC_METHOD *meth)
 262 {
 263     return meth->field_type;
 264 }
 265
 266 static int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *);
 267
 268 int EC_GROUP_set_generator(EC_GROUP *group, const EC_POINT *generator,
 269                            const BIGNUM *order, const BIGNUM *cofactor)
 270 {
 271     if (generator == NULL) {
 272         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_GENERATOR, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 273         return 0;
 274     }
 275
 276     if (group->generator == NULL) {
 277         group->generator = EC_POINT_new(group);
 278         if (group->generator == NULL)
 279             return 0;
 280     }
 281     if (!EC_POINT_copy(group->generator, generator))
 282         return 0;
 283
 284     if (order != NULL) {
 285         if (!BN_copy(group->order, order))
 286             return 0;
 287     } else
 288         BN_zero(group->order);
 289
 290     if (cofactor != NULL) {
 291         if (!BN_copy(group->cofactor, cofactor))
 292             return 0;
 293     } else
 294         BN_zero(group->cofactor);
 295
 296     /*
 297      * Some groups have an order with
 298      * factors of two, which makes the Montgomery setup fail.
 299      * |group->mont_data| will be NULL in this case.
 300      */
 301     if (BN_is_odd(group->order)) {
 302         return ec_precompute_mont_data(group);
 303     }
 304
 305     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 306     group->mont_data = NULL;
 307     return 1;
 308 }
 309
 310 const EC_POINT *EC_GROUP_get0_generator(const EC_GROUP *group)
 311 {
 312     return group->generator;
 313 }
 314
 315 BN_MONT_CTX *EC_GROUP_get_mont_data(const EC_GROUP *group)
 316 {
 317     return group->mont_data;
 318 }
 319
 320 int EC_GROUP_get_order(const EC_GROUP *group, BIGNUM *order, BN_CTX *ctx)
 321 {
 322     if (group->order == NULL)
 323         return 0;
 324     if (!BN_copy(order, group->order))
 325         return 0;
 326
 327     return !BN_is_zero(order);
 328 }
 329
 330 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_order(const EC_GROUP *group)
 331 {
 332     return group->order;
 333 }
 334
 335 int EC_GROUP_order_bits(const EC_GROUP *group)
 336 {
 337     return group->meth->group_order_bits(group);
 338 }
 339
 340 int EC_GROUP_get_cofactor(const EC_GROUP *group, BIGNUM *cofactor,
 341                           BN_CTX *ctx)
 342 {
 343
 344     if (group->cofactor == NULL)
 345         return 0;
 346     if (!BN_copy(cofactor, group->cofactor))
 347         return 0;
 348
 349     return !BN_is_zero(group->cofactor);
 350 }
 351
 352 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_cofactor(const EC_GROUP *group)
 353 {
 354     return group->cofactor;
 355 }
 356
 357 void EC_GROUP_set_curve_name(EC_GROUP *group, int nid)
 358 {
 359     group->curve_name = nid;
 360 }
 361
 362 int EC_GROUP_get_curve_name(const EC_GROUP *group)
 363 {
 364     return group->curve_name;
 365 }
 366
 367 void EC_GROUP_set_asn1_flag(EC_GROUP *group, int flag)
 368 {
 369     group->asn1_flag = flag;
 370 }
 371
 372 int EC_GROUP_get_asn1_flag(const EC_GROUP *group)
 373 {
 374     return group->asn1_flag;
 375 }
 376
 377 void EC_GROUP_set_point_conversion_form(EC_GROUP *group,
 378                                         point_conversion_form_t form)
 379 {
 380     group->asn1_form = form;
 381 }
 382
 383 point_conversion_form_t EC_GROUP_get_point_conversion_form(const EC_GROUP
 384                                                            *group)
 385 {
 386     return group->asn1_form;
 387 }
 388
 389 size_t EC_GROUP_set_seed(EC_GROUP *group, const unsigned char *p, size_t len)
 390 {
 391     OPENSSL_free(group->seed);
 392     group->seed = NULL;
 393     group->seed_len = 0;
 394
 395     if (!len || !p)
 396         return 1;
 397
 398     if ((group->seed = OPENSSL_malloc(len)) == NULL) {
 399         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_SEED, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 400         return 0;
 401     }
 402     memcpy(group->seed, p, len);
 403     group->seed_len = len;
 404
 405     return len;
 406 }
 407
 408 unsigned char *EC_GROUP_get0_seed(const EC_GROUP *group)
 409 {
 410     return group->seed;
 411 }
 412
 413 size_t EC_GROUP_get_seed_len(const EC_GROUP *group)
 414 {
 415     return group->seed_len;
 416 }
 417
 418 int EC_GROUP_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 419                        const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 420 {
 421     if (group->meth->group_set_curve == 0) {
 422         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_CURVE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 423         return 0;
 424     }
 425     return group->meth->group_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 426 }
 427
 428 int EC_GROUP_get_curve(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a, BIGNUM *b,
 429                        BN_CTX *ctx)
 430 {
 431     if (group->meth->group_get_curve == NULL) {
 432         ECerr(EC_F_EC_GROUP_GET_CURVE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 433         return 0;
 434     }
 435     return group->meth->group_get_curve(group, p, a, b, ctx);
 436 }
 437
 438 int EC_GROUP_set_curve_GFp(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 439                            const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 440 {
 441     return EC_GROUP_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 442 }
 443
 444 int EC_GROUP_get_curve_GFp(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 445                            BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 446 {
 447     return EC_GROUP_get_curve(group, p, a, b, ctx);
 448 }
 449
 450 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 451 int EC_GROUP_set_curve_GF2m(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 452                             const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 453 {
 454     return EC_GROUP_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 455 }
 456
 457 int EC_GROUP_get_curve_GF2m(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 458                             BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 459 {
 460     return EC_GROUP_get_curve(group, p, a, b, ctx);
 461 }
 462 #endif
 463
 464 int EC_GROUP_get_degree(const EC_GROUP *group)
 465 {
 466     if (group->meth->group_get_degree == 0) {
 467         ECerr(EC_F_EC_GROUP_GET_DEGREE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 468         return 0;
 469     }
 470     return group->meth->group_get_degree(group);
 471 }
 472
 473 int EC_GROUP_check_discriminant(const EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
 474 {
 475     if (group->meth->group_check_discriminant == 0) {
 476         ECerr(EC_F_EC_GROUP_CHECK_DISCRIMINANT,
 477               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 478         return 0;
 479     }
 480     return group->meth->group_check_discriminant(group, ctx);
 481 }
 482
 483 int EC_GROUP_cmp(const EC_GROUP *a, const EC_GROUP *b, BN_CTX *ctx)
 484 {
 485     int r = 0;
 486     BIGNUM *a1, *a2, *a3, *b1, *b2, *b3;
 487     BN_CTX *ctx_new = NULL;
 488
 489     /* compare the field types */
 490     if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(a)) !=
 491         EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(b)))
 492         return 1;
 493     /* compare the curve name (if present in both) */
 494     if (EC_GROUP_get_curve_name(a) && EC_GROUP_get_curve_name(b) &&
 495         EC_GROUP_get_curve_name(a) != EC_GROUP_get_curve_name(b))
 496         return 1;
 497     if (a->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE)
 498         return 0;
 499
 500     if (ctx == NULL)
 501         ctx_new = ctx = BN_CTX_new();
 502     if (ctx == NULL)
 503         return -1;
 504
 505     BN_CTX_start(ctx);
 506     a1 = BN_CTX_get(ctx);
 507     a2 = BN_CTX_get(ctx);
 508     a3 = BN_CTX_get(ctx);
 509     b1 = BN_CTX_get(ctx);
 510     b2 = BN_CTX_get(ctx);
 511     b3 = BN_CTX_get(ctx);
 512     if (b3 == NULL) {
 513         BN_CTX_end(ctx);
 514         BN_CTX_free(ctx_new);
 515         return -1;
 516     }
 517
 518     /*
 519      * XXX This approach assumes that the external representation of curves
 520      * over the same field type is the same.
 521      */
 522     if (!a->meth->group_get_curve(a, a1, a2, a3, ctx) ||
 523         !b->meth->group_get_curve(b, b1, b2, b3, ctx))
 524         r = 1;
 525
 526     if (r || BN_cmp(a1, b1) || BN_cmp(a2, b2) || BN_cmp(a3, b3))
 527         r = 1;
 528
 529     /* XXX EC_POINT_cmp() assumes that the methods are equal */
 530     if (r || EC_POINT_cmp(a, EC_GROUP_get0_generator(a),
 531                           EC_GROUP_get0_generator(b), ctx))
 532         r = 1;
 533
 534     if (!r) {
 535         const BIGNUM *ao, *bo, *ac, *bc;
 536         /* compare the order and cofactor */
 537         ao = EC_GROUP_get0_order(a);
 538         bo = EC_GROUP_get0_order(b);
 539         ac = EC_GROUP_get0_cofactor(a);
 540         bc = EC_GROUP_get0_cofactor(b);
 541         if (ao == NULL || bo == NULL) {
 542             BN_CTX_end(ctx);
 543             BN_CTX_free(ctx_new);
 544             return -1;
 545         }
 546         if (BN_cmp(ao, bo) || BN_cmp(ac, bc))
 547             r = 1;
 548     }
 549
 550     BN_CTX_end(ctx);
 551     BN_CTX_free(ctx_new);
 552
 553     return r;
 554 }
 555
 556 /* functions for EC_POINT objects */
 557
 558 EC_POINT *EC_POINT_new(const EC_GROUP *group)
 559 {
 560     EC_POINT *ret;
 561
 562     if (group == NULL) {
 563         ECerr(EC_F_EC_POINT_NEW, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 564         return NULL;
 565     }
 566     if (group->meth->point_init == NULL) {
 567         ECerr(EC_F_EC_POINT_NEW, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 568         return NULL;
 569     }
 570
 571     ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret));
 572     if (ret == NULL) {
 573         ECerr(EC_F_EC_POINT_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 574         return NULL;
 575     }
 576
 577     ret->meth = group->meth;
 578     ret->curve_name = group->curve_name;
 579
 580     if (!ret->meth->point_init(ret)) {
 581         OPENSSL_free(ret);
 582         return NULL;
 583     }
 584
 585     return ret;
 586 }
 587
 588 void EC_POINT_free(EC_POINT *point)
 589 {
 590     if (!point)
 591         return;
 592
 593     if (point->meth->point_finish != 0)
 594         point->meth->point_finish(point);
 595     OPENSSL_free(point);
 596 }
 597
 598 void EC_POINT_clear_free(EC_POINT *point)
 599 {
 600     if (!point)
 601         return;
 602
 603     if (point->meth->point_clear_finish != 0)
 604         point->meth->point_clear_finish(point);
 605     else if (point->meth->point_finish != 0)
 606         point->meth->point_finish(point);
 607     OPENSSL_clear_free(point, sizeof(*point));
 608 }
 609
 610 int EC_POINT_copy(EC_POINT *dest, const EC_POINT *src)
 611 {
 612     if (dest->meth->point_copy == 0) {
 613         ECerr(EC_F_EC_POINT_COPY, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 614         return 0;
 615     }
 616     if (dest->meth != src->meth
 617             || (dest->curve_name != src->curve_name
 618                 && dest->curve_name != 0
 619                 && src->curve_name != 0)) {
 620         ECerr(EC_F_EC_POINT_COPY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 621         return 0;
 622     }
 623     if (dest == src)
 624         return 1;
 625     return dest->meth->point_copy(dest, src);
 626 }
 627
 628 EC_POINT *EC_POINT_dup(const EC_POINT *a, const EC_GROUP *group)
 629 {
 630     EC_POINT *t;
 631     int r;
 632
 633     if (a == NULL)
 634         return NULL;
 635
 636     t = EC_POINT_new(group);
 637     if (t == NULL)
 638         return NULL;
 639     r = EC_POINT_copy(t, a);
 640     if (!r) {
 641         EC_POINT_free(t);
 642         return NULL;
 643     }
 644     return t;
 645 }
 646
 647 const EC_METHOD *EC_POINT_method_of(const EC_POINT *point)
 648 {
 649     return point->meth;
 650 }
 651
 652 int EC_POINT_set_to_infinity(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point)
 653 {
 654     if (group->meth->point_set_to_infinity == 0) {
 655         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_TO_INFINITY,
 656               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 657         return 0;
 658     }
 659     if (group->meth != point->meth) {
 660         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_TO_INFINITY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 661         return 0;
 662     }
 663     return group->meth->point_set_to_infinity(group, point);
 664 }
 665
 666 int EC_POINT_set_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 667                                              EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
 668                                              const BIGNUM *y, const BIGNUM *z,
 669                                              BN_CTX *ctx)
 670 {
 671     if (group->meth->point_set_Jprojective_coordinates_GFp == 0) {
 672         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
 673               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 674         return 0;
 675     }
 676     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 677         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
 678               EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 679         return 0;
 680     }
 681     return group->meth->point_set_Jprojective_coordinates_GFp(group, point, x,
 682                                                               y, z, ctx);
 683 }
 684
 685 int EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 686                                              const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
 687                                              BIGNUM *y, BIGNUM *z,
 688                                              BN_CTX *ctx)
 689 {
 690     if (group->meth->point_get_Jprojective_coordinates_GFp == 0) {
 691         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
 692               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 693         return 0;
 694     }
 695     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 696         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
 697               EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 698         return 0;
 699     }
 700     return group->meth->point_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, point, x,
 701                                                               y, z, ctx);
 702 }
 703
 704 int EC_POINT_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point,
 705                                     const BIGNUM *x, const BIGNUM *y,
 706                                     BN_CTX *ctx)
 707 {
 708     if (group->meth->point_set_affine_coordinates == NULL) {
 709         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES,
 710               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 711         return 0;
 712     }
 713     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 714         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 715         return 0;
 716     }
 717     if (!group->meth->point_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx))
 718         return 0;
 719
 720     if (EC_POINT_is_on_curve(group, point, ctx) <= 0) {
 721         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_POINT_IS_NOT_ON_CURVE);
 722         return 0;
 723     }
 724     return 1;
 725 }
 726
 727 int EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 728                                         EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
 729                                         const BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 730 {
 731     return EC_POINT_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 732 }
 733
 734 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 735 int EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(const EC_GROUP *group,
 736                                          EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
 737                                          const BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 738 {
 739     return EC_POINT_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 740 }
 741 #endif
 742
 743 int EC_POINT_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 744                                     const EC_POINT *point, BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 745                                     BN_CTX *ctx)
 746 {
 747     if (group->meth->point_get_affine_coordinates == NULL) {
 748         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES,
 749               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 750         return 0;
 751     }
 752     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 753         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 754         return 0;
 755     }
 756     return group->meth->point_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 757 }
 758
 759 int EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 760                                         const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
 761                                         BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 762 {
 763     return EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 764 }
 765
 766 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 767 int EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(const EC_GROUP *group,
 768                                          const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
 769                                          BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 770 {
 771     return EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 772 }
 773 #endif
 774
 775 int EC_POINT_add(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 776                  const EC_POINT *b, BN_CTX *ctx)
 777 {
 778     if (group->meth->add == 0) {
 779         ECerr(EC_F_EC_POINT_ADD, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 780         return 0;
 781     }
 782     if (!ec_point_is_compat(r, group) || !ec_point_is_compat(a, group)
 783         || !ec_point_is_compat(b, group)) {
 784         ECerr(EC_F_EC_POINT_ADD, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 785         return 0;
 786     }
 787     return group->meth->add(group, r, a, b, ctx);
 788 }
 789
 790 int EC_POINT_dbl(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 791                  BN_CTX *ctx)
 792 {
 793     if (group->meth->dbl == 0) {
 794         ECerr(EC_F_EC_POINT_DBL, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 795         return 0;
 796     }
 797     if (!ec_point_is_compat(r, group) || !ec_point_is_compat(a, group)) {
 798         ECerr(EC_F_EC_POINT_DBL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 799         return 0;
 800     }
 801     return group->meth->dbl(group, r, a, ctx);
 802 }
 803
 804 int EC_POINT_invert(const EC_GROUP *group, EC_POINT *a, BN_CTX *ctx)
 805 {
 806     if (group->meth->invert == 0) {
 807         ECerr(EC_F_EC_POINT_INVERT, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 808         return 0;
 809     }
 810     if (!ec_point_is_compat(a, group)) {
 811         ECerr(EC_F_EC_POINT_INVERT, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 812         return 0;
 813     }
 814     return group->meth->invert(group, a, ctx);
 815 }
 816
 817 int EC_POINT_is_at_infinity(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point)
 818 {
 819     if (group->meth->is_at_infinity == 0) {
 820         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_AT_INFINITY,
 821               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 822         return 0;
 823     }
 824     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 825         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_AT_INFINITY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 826         return 0;
 827     }
 828     return group->meth->is_at_infinity(group, point);
 829 }
 830
 831 /*
 832  * Check whether an EC_POINT is on the curve or not. Note that the return
 833  * value for this function should NOT be treated as a boolean. Return values:
 834  *  1: The point is on the curve
 835  *  0: The point is not on the curve
 836  * -1: An error occurred
 837  */
 838 int EC_POINT_is_on_curve(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point,
 839                          BN_CTX *ctx)
 840 {
 841     if (group->meth->is_on_curve == 0) {
 842         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_ON_CURVE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 843         return 0;
 844     }
 845     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 846         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_ON_CURVE, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 847         return 0;
 848     }
 849     return group->meth->is_on_curve(group, point, ctx);
 850 }
 851
 852 int EC_POINT_cmp(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
 853                  BN_CTX *ctx)
 854 {
 855     if (group->meth->point_cmp == 0) {
 856         ECerr(EC_F_EC_POINT_CMP, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 857         return -1;
 858     }
 859     if (!ec_point_is_compat(a, group) || !ec_point_is_compat(b, group)) {
 860         ECerr(EC_F_EC_POINT_CMP, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 861         return -1;
 862     }
 863     return group->meth->point_cmp(group, a, b, ctx);
 864 }
 865
 866 int EC_POINT_make_affine(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point, BN_CTX *ctx)
 867 {
 868     if (group->meth->make_affine == 0) {
 869         ECerr(EC_F_EC_POINT_MAKE_AFFINE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 870         return 0;
 871     }
 872     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 873         ECerr(EC_F_EC_POINT_MAKE_AFFINE, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 874         return 0;
 875     }
 876     return group->meth->make_affine(group, point, ctx);
 877 }
 878
 879 int EC_POINTs_make_affine(const EC_GROUP *group, size_t num,
 880                           EC_POINT *points[], BN_CTX *ctx)
 881 {
 882     size_t i;
 883
 884     if (group->meth->points_make_affine == 0) {
 885         ECerr(EC_F_EC_POINTS_MAKE_AFFINE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 886         return 0;
 887     }
 888     for (i = 0; i < num; i++) {
 889         if (!ec_point_is_compat(points[i], group)) {
 890             ECerr(EC_F_EC_POINTS_MAKE_AFFINE, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 891             return 0;
 892         }
 893     }
 894     return group->meth->points_make_affine(group, num, points, ctx);
 895 }
 896
 897 /*
 898  * Functions for point multiplication. If group->meth->mul is 0, we use the
 899  * wNAF-based implementations in ec_mult.c; otherwise we dispatch through
 900  * methods.
 901  */
 902
 903 int EC_POINTs_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
 904                   size_t num, const EC_POINT *points[],
 905                   const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx)
 906 {
 907     int ret = 0;
 908     size_t i = 0;
 909     BN_CTX *new_ctx = NULL;
 910
 911     if ((scalar == NULL) && (num == 0)) {
 912         return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
 913     }
 914
 915     if (!ec_point_is_compat(r, group)) {
 916         ECerr(EC_F_EC_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 917         return 0;
 918     }
 919     for (i = 0; i < num; i++) {
 920         if (!ec_point_is_compat(points[i], group)) {
 921             ECerr(EC_F_EC_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 922             return 0;
 923         }
 924     }
 925
 926     if (ctx == NULL && (ctx = new_ctx = BN_CTX_secure_new()) == NULL) {
 927         ECerr(EC_F_EC_POINTS_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 928         return 0;
 929     }
 930
 931     if (group->meth->mul != NULL)
 932         ret = group->meth->mul(group, r, scalar, num, points, scalars, ctx);
 933     else
 934         /* use default */
 935         ret = ec_wNAF_mul(group, r, scalar, num, points, scalars, ctx);
 936
 937     BN_CTX_free(new_ctx);
 938     return ret;
 939 }
 940
 941 int EC_POINT_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *g_scalar,
 942                  const EC_POINT *point, const BIGNUM *p_scalar, BN_CTX *ctx)
 943 {
 944     /* just a convenient interface to EC_POINTs_mul() */
 945
 946     const EC_POINT *points[1];
 947     const BIGNUM *scalars[1];
 948
 949     points[0] = point;
 950     scalars[0] = p_scalar;
 951
 952     return EC_POINTs_mul(group, r, g_scalar,
 953                          (point != NULL
 954                           && p_scalar != NULL), points, scalars, ctx);
 955 }
 956
 957 int EC_GROUP_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
 958 {
 959     if (group->meth->mul == 0)
 960         /* use default */
 961         return ec_wNAF_precompute_mult(group, ctx);
 962
 963     if (group->meth->precompute_mult != 0)
 964         return group->meth->precompute_mult(group, ctx);
 965     else
 966         return 1;               /* nothing to do, so report success */
 967 }
 968
 969 int EC_GROUP_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group)
 970 {
 971     if (group->meth->mul == 0)
 972         /* use default */
 973         return ec_wNAF_have_precompute_mult(group);
 974
 975     if (group->meth->have_precompute_mult != 0)
 976         return group->meth->have_precompute_mult(group);
 977     else
 978         return 0;               /* cannot tell whether precomputation has
 979                                  * been performed */
 980 }
 981
 982 /*
 983  * ec_precompute_mont_data sets |group->mont_data| from |group->order| and
 984  * returns one on success. On error it returns zero.
 985  */
 986 static int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *group)
 987 {
 988     BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();
 989     int ret = 0;
 990
 991     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 992     group->mont_data = NULL;
 993
 994     if (ctx == NULL)
 995         goto err;
 996
 997     group->mont_data = BN_MONT_CTX_new();
 998     if (group->mont_data == NULL)
 999         goto err;
1000
1001     if (!BN_MONT_CTX_set(group->mont_data, group->order, ctx)) {
1002         BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
1003         group->mont_data = NULL;
1004         goto err;
1005     }
1006
1007     ret = 1;
1008
1009  err:
1010
1011     BN_CTX_free(ctx);
1012     return ret;
1013 }
1014
1015 int EC_KEY_set_ex_data(EC_KEY *key, int idx, void *arg)
1016 {
1017     return CRYPTO_set_ex_data(&key->ex_data, idx, arg);
1018 }
1019
1020 void *EC_KEY_get_ex_data(const EC_KEY *key, int idx)
1021 {
1022     return CRYPTO_get_ex_data(&key->ex_data, idx);
1023 }
1024
1025 int ec_group_simple_order_bits(const EC_GROUP *group)
1026 {
1027     if (group->order == NULL)
1028         return 0;
1029     return BN_num_bits(group->order);
1030 }
1031
1032 static int ec_field_inverse_mod_ord(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
1033                                     const BIGNUM *x, BN_CTX *ctx)
1034 {
1035     BIGNUM *e = NULL;
1036     BN_CTX *new_ctx = NULL;
1037     int ret = 0;
1038
1039     if (group->mont_data == NULL)
1040         return 0;
1041
1042     if (ctx == NULL && (ctx = new_ctx = BN_CTX_secure_new()) == NULL)
1043         return 0;
1044
1045     BN_CTX_start(ctx);
1046     if ((e = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
1047         goto err;
1048
1049     /*-
1050      * We want inverse in constant time, therefore we utilize the fact
1051      * order must be prime and use Fermats Little Theorem instead.
1052      */
1053     if (!BN_set_word(e, 2))
1054         goto err;
1055     if (!BN_sub(e, group->order, e))
1056         goto err;
1057     /*-
1058      * Exponent e is public.
1059      * No need for scatter-gather or BN_FLG_CONSTTIME.
1060      */
1061     if (!BN_mod_exp_mont(r, x, e, group->order, ctx, group->mont_data))
1062         goto err;
1063
1064     ret = 1;
1065
1066  err:
1067     if (ctx != NULL)
1068         BN_CTX_end(ctx);
1069     BN_CTX_free(new_ctx);
1070     return ret;
1071 }
1072
1073 /*-
1074  * Default behavior, if group->meth->field_inverse_mod_ord is NULL:
1075  * - When group->order is even, this function returns an error.
1076  * - When group->order is otherwise composite, the correctness
1077  *   of the output is not guaranteed.
1078  * - When x is outside the range [1, group->order), the correctness
1079  *   of the output is not guaranteed.
1080  * - Otherwise, this function returns the multiplicative inverse in the
1081  *   range [1, group->order).
1082  *
1083  * EC_METHODs must implement their own field_inverse_mod_ord for
1084  * other functionality.
1085  */
1086 int ec_group_do_inverse_ord(const EC_GROUP *group, BIGNUM *res,
1087                             const BIGNUM *x, BN_CTX *ctx)
1088 {
1089     if (group->meth->field_inverse_mod_ord != NULL)
1090         return group->meth->field_inverse_mod_ord(group, res, x, ctx);
1091     else
1092         return ec_field_inverse_mod_ord(group, res, x, ctx);
1093 }
1094
1095 /*-
1096  * Coordinate blinding for EC_POINT.
1097  *
1098  * The underlying EC_METHOD can optionally implement this function:
1099  * underlying implementations should return 0 on errors, or 1 on
1100  * success.
1101  *
1102  * This wrapper returns 1 in case the underlying EC_METHOD does not
1103  * support coordinate blinding.
1104  */
1105 int ec_point_blind_coordinates(const EC_GROUP *group, EC_POINT *p, BN_CTX *ctx)
1106 {
1107     if (group->meth->blind_coordinates == NULL)
1108         return 1; /* ignore if not implemented */
1109
1110     return group->meth->blind_coordinates(group, p, ctx);
1111 }