Convert to C90 from C99
[openssl.git] / crypto / ec / curve448 / curve448.c
1 /**
2  * @file ed448goldilocks/decaf.c
3  * @author Mike Hamburg
4  *
5  * @copyright
6  *   Copyright (c) 2015-2016 Cryptography Research, Inc.  \n
7  *   Released under the MIT License.  See LICENSE.txt for license information.
8  *
9  * @brief Decaf high-level functions.
10  *
11  * @warning This file was automatically generated in Python.
12  * Please do not edit it.
13  */
14 #include <openssl/crypto.h>
15 #include "word.h"
16 #include "field.h"
17
18 #include "point_448.h"
19 #include "ed448.h"
20 #include "curve448_lcl.h"
21
22 #define COFACTOR 4
23
24 /* Comb config: number of combs, n, t, s. */
25 #define COMBS_N 5
26 #define COMBS_T 5
27 #define COMBS_S 18
28 #define DECAF_WINDOW_BITS 5
29 #define DECAF_WNAF_FIXED_TABLE_BITS 5
30 #define DECAF_WNAF_VAR_TABLE_BITS 3
31
32 static const int EDWARDS_D = -39081;
33 static const curve448_scalar_t precomputed_scalarmul_adjustment = {{{
34     SC_LIMB(0xc873d6d54a7bb0cf), SC_LIMB(0xe933d8d723a70aad), SC_LIMB(0xbb124b65129c96fd), SC_LIMB(0x00000008335dc163)
35 }}};
36
37 const uint8_t decaf_x448_base_point[DECAF_X448_PUBLIC_BYTES] = { 0x05 };
38
39
40 #define TWISTED_D ((EDWARDS_D)-1)
41
42 #define EFF_D (-(TWISTED_D))
43 #define NEG_D 1
44
45 /* End of template stuff */
46
47 #define WBITS DECAF_WORD_BITS /* NB this may be different from ARCH_WORD_BITS */
48
49 /* Projective Niels coordinates */
50 typedef struct { gf a, b, c; } niels_s, niels_t[1];
51 typedef struct { niels_t n; gf z; } VECTOR_ALIGNED pniels_s, pniels_t[1];
52
53 /* Precomputed base */
54 struct curve448_precomputed_s { niels_t table [COMBS_N<<(COMBS_T-1)]; };
55
56 extern const gf curve448_precomputed_base_as_fe[];
57 const curve448_precomputed_s *curve448_precomputed_base =
58     (const curve448_precomputed_s *) &curve448_precomputed_base_as_fe;
59
60 /** Inverse. */
61 static void
62 gf_invert(gf y, const gf x, int assert_nonzero) {
63     mask_t ret;
64
65     gf t1, t2;
66     gf_sqr(t1, x); /* o^2 */
67     ret = gf_isr(t2, t1); /* +-1/sqrt(o^2) = +-1/o */
68     (void)ret;
69     if (assert_nonzero) assert(ret);
70     gf_sqr(t1, t2);
71     gf_mul(t2, t1, x); /* not direct to y in case of alias. */
72     gf_copy(y, t2);
73 }
74
75 /** identity = (0,1) */
76 const curve448_point_t curve448_point_identity = {{{{{0}}},{{{1}}},{{{1}}},{{{0}}}}};
77
78 static void
79 point_double_internal (
80     curve448_point_t p,
81     const curve448_point_t q,
82     int before_double
83 ) {
84     gf a, b, c, d;
85     gf_sqr ( c, q->x );
86     gf_sqr ( a, q->y );
87     gf_add_nr ( d, c, a );             /* 2+e */
88     gf_add_nr ( p->t, q->y, q->x );    /* 2+e */
89     gf_sqr ( b, p->t );
90     gf_subx_nr ( b, b, d, 3 );         /* 4+e */
91     gf_sub_nr ( p->t, a, c );          /* 3+e */
92     gf_sqr ( p->x, q->z );
93     gf_add_nr ( p->z, p->x, p->x );    /* 2+e */
94     gf_subx_nr ( a, p->z, p->t, 4 );   /* 6+e */
95     if (GF_HEADROOM == 5) gf_weak_reduce(a); /* or 1+e */
96     gf_mul ( p->x, a, b );
97     gf_mul ( p->z, p->t, a );
98     gf_mul ( p->y, p->t, d );
99     if (!before_double) gf_mul ( p->t, b, d );
100 }
101
102 void curve448_point_double(curve448_point_t p, const curve448_point_t q) {
103     point_double_internal(p,q,0);
104 }
105
106 /* Operations on [p]niels */
107 static ossl_inline void
108 cond_neg_niels (
109     niels_t n,
110     mask_t neg
111 ) {
112     gf_cond_swap(n->a, n->b, neg);
113     gf_cond_neg(n->c, neg);
114 }
115
116 static void pt_to_pniels (
117     pniels_t b,
118     const curve448_point_t a
119 ) {
120     gf_sub ( b->n->a, a->y, a->x );
121     gf_add ( b->n->b, a->x, a->y );
122     gf_mulw ( b->n->c, a->t, 2*TWISTED_D );
123     gf_add ( b->z, a->z, a->z );
124 }
125
126 static void pniels_to_pt (
127     curve448_point_t e,
128     const pniels_t d
129 ) {
130     gf eu;
131     gf_add ( eu, d->n->b, d->n->a );
132     gf_sub ( e->y, d->n->b, d->n->a );
133     gf_mul ( e->t, e->y, eu);
134     gf_mul ( e->x, d->z, e->y );
135     gf_mul ( e->y, d->z, eu );
136     gf_sqr ( e->z, d->z );
137 }
138
139 static void
140 niels_to_pt (
141     curve448_point_t e,
142     const niels_t n
143 ) {
144     gf_add ( e->y, n->b, n->a );
145     gf_sub ( e->x, n->b, n->a );
146     gf_mul ( e->t, e->y, e->x );
147     gf_copy ( e->z, ONE );
148 }
149
150 static void
151 add_niels_to_pt (
152     curve448_point_t d,
153     const niels_t e,
154     int before_double
155 ) {
156     gf a, b, c;
157     gf_sub_nr ( b, d->y, d->x ); /* 3+e */
158     gf_mul ( a, e->a, b );
159     gf_add_nr ( b, d->x, d->y ); /* 2+e */
160     gf_mul ( d->y, e->b, b );
161     gf_mul ( d->x, e->c, d->t );
162     gf_add_nr ( c, a, d->y );    /* 2+e */
163     gf_sub_nr ( b, d->y, a );    /* 3+e */
164     gf_sub_nr ( d->y, d->z, d->x ); /* 3+e */
165     gf_add_nr ( a, d->x, d->z ); /* 2+e */
166     gf_mul ( d->z, a, d->y );
167     gf_mul ( d->x, d->y, b );
168     gf_mul ( d->y, a, c );
169     if (!before_double) gf_mul ( d->t, b, c );
170 }
171
172 static void
173 sub_niels_from_pt (
174     curve448_point_t d,
175     const niels_t e,
176     int before_double
177 ) {
178     gf a, b, c;
179     gf_sub_nr ( b, d->y, d->x ); /* 3+e */
180     gf_mul ( a, e->b, b );
181     gf_add_nr ( b, d->x, d->y ); /* 2+e */
182     gf_mul ( d->y, e->a, b );
183     gf_mul ( d->x, e->c, d->t );
184     gf_add_nr ( c, a, d->y );    /* 2+e */
185     gf_sub_nr ( b, d->y, a );    /* 3+e */
186     gf_add_nr ( d->y, d->z, d->x ); /* 2+e */
187     gf_sub_nr ( a, d->z, d->x ); /* 3+e */
188     gf_mul ( d->z, a, d->y );
189     gf_mul ( d->x, d->y, b );
190     gf_mul ( d->y, a, c );
191     if (!before_double) gf_mul ( d->t, b, c );
192 }
193
194 static void
195 add_pniels_to_pt (
196     curve448_point_t p,
197     const pniels_t pn,
198     int before_double
199 ) {
200     gf L0;
201     gf_mul ( L0, p->z, pn->z );
202     gf_copy ( p->z, L0 );
203     add_niels_to_pt( p, pn->n, before_double );
204 }
205
206 static void
207 sub_pniels_from_pt (
208     curve448_point_t p,
209     const pniels_t pn,
210     int before_double
211 ) {
212     gf L0;
213     gf_mul ( L0, p->z, pn->z );
214     gf_copy ( p->z, L0 );
215     sub_niels_from_pt( p, pn->n, before_double );
216 }
217
218 decaf_bool_t curve448_point_eq ( const curve448_point_t p, const curve448_point_t q ) {
219     mask_t succ;
220
221     /* equality mod 2-torsion compares x/y */
222     gf a, b;
223     gf_mul ( a, p->y, q->x );
224     gf_mul ( b, q->y, p->x );
225     succ = gf_eq(a,b);
226
227     return mask_to_bool(succ);
228 }
229
230 decaf_bool_t curve448_point_valid (
231     const curve448_point_t p
232 ) {
233     mask_t out;
234
235     gf a,b,c;
236     gf_mul(a,p->x,p->y);
237     gf_mul(b,p->z,p->t);
238     out = gf_eq(a,b);
239     gf_sqr(a,p->x);
240     gf_sqr(b,p->y);
241     gf_sub(a,b,a);
242     gf_sqr(b,p->t);
243     gf_mulw(c,b,TWISTED_D);
244     gf_sqr(b,p->z);
245     gf_add(b,b,c);
246     out &= gf_eq(a,b);
247     out &= ~gf_eq(p->z,ZERO);
248     return mask_to_bool(out);
249 }
250
251 static ossl_inline void
252 constant_time_lookup_niels (
253     niels_s *__restrict__ ni,
254     const niels_t *table,
255     int nelts,
256     int idx
257 ) {
258     constant_time_lookup(ni, table, sizeof(niels_s), nelts, idx);
259 }
260
261 void curve448_precomputed_scalarmul (
262     curve448_point_t out,
263     const curve448_precomputed_s *table,
264     const curve448_scalar_t scalar
265 ) {
266     int i;
267     unsigned j,k;
268     const unsigned int n = COMBS_N, t = COMBS_T, s = COMBS_S;
269     niels_t ni;
270     
271     curve448_scalar_t scalar1x;
272     curve448_scalar_add(scalar1x, scalar, precomputed_scalarmul_adjustment);
273     curve448_scalar_halve(scalar1x,scalar1x);
274     
275     for (i=s-1; i>=0; i--) {
276         if (i != (int)s-1) point_double_internal(out,out,0);
277         
278         for (j=0; j<n; j++) {
279             int tab = 0;
280             mask_t invert;
281          
282             for (k=0; k<t; k++) {
283                 unsigned int bit = i + s*(k + j*t);
284                 if (bit < DECAF_448_SCALAR_BITS) {
285                     tab |= (scalar1x->limb[bit/WBITS] >> (bit%WBITS) & 1) << k;
286                 }
287             }
288             
289             invert = (tab>>(t-1))-1;
290             tab ^= invert;
291             tab &= (1<<(t-1)) - 1;
292
293             constant_time_lookup_niels(ni, &table->table[j<<(t-1)], 1<<(t-1), tab);
294
295             cond_neg_niels(ni, invert);
296             if ((i!=(int)s-1)||j) {
297                 add_niels_to_pt(out, ni, j==n-1 && i);
298             } else {
299                 niels_to_pt(out, ni);
300             }
301         }
302     }
303     
304     OPENSSL_cleanse(ni,sizeof(ni));
305     OPENSSL_cleanse(scalar1x,sizeof(scalar1x));
306 }
307
308 void curve448_point_mul_by_ratio_and_encode_like_eddsa (
309     uint8_t enc[DECAF_EDDSA_448_PUBLIC_BYTES],
310     const curve448_point_t p
311 ) {
312     
313     /* The point is now on the twisted curve.  Move it to untwisted. */
314     gf x, y, z, t;
315     curve448_point_t q;
316     curve448_point_copy(q,p);
317
318     {
319         /* 4-isogeny: 2xy/(y^+x^2), (y^2-x^2)/(2z^2-y^2+x^2) */
320         gf u;
321         gf_sqr ( x, q->x );
322         gf_sqr ( t, q->y );
323         gf_add( u, x, t );
324         gf_add( z, q->y, q->x );
325         gf_sqr ( y, z);
326         gf_sub ( y, y, u );
327         gf_sub ( z, t, x );
328         gf_sqr ( x, q->z );
329         gf_add ( t, x, x); 
330         gf_sub ( t, t, z);
331         gf_mul ( x, t, y );
332         gf_mul ( y, z, u );
333         gf_mul ( z, u, t );
334         OPENSSL_cleanse(u,sizeof(u));
335     }
336
337     /* Affinize */
338     gf_invert(z,z,1);
339     gf_mul(t,x,z);
340     gf_mul(x,y,z);
341     
342     /* Encode */
343     enc[DECAF_EDDSA_448_PRIVATE_BYTES-1] = 0;
344     gf_serialize(enc, x, 1);
345     enc[DECAF_EDDSA_448_PRIVATE_BYTES-1] |= 0x80 & gf_lobit(t);
346
347     OPENSSL_cleanse(x,sizeof(x));
348     OPENSSL_cleanse(y,sizeof(y));
349     OPENSSL_cleanse(z,sizeof(z));
350     OPENSSL_cleanse(t,sizeof(t));
351     curve448_point_destroy(q);
352 }
353
354
355 decaf_error_t curve448_point_decode_like_eddsa_and_mul_by_ratio (
356     curve448_point_t p,
357     const uint8_t enc[DECAF_EDDSA_448_PUBLIC_BYTES]
358 ) {
359     uint8_t enc2[DECAF_EDDSA_448_PUBLIC_BYTES];
360     mask_t low;
361     mask_t succ;
362
363     memcpy(enc2,enc,sizeof(enc2));
364
365     low = ~word_is_zero(enc2[DECAF_EDDSA_448_PRIVATE_BYTES-1] & 0x80);
366     enc2[DECAF_EDDSA_448_PRIVATE_BYTES-1] &= ~0x80;
367     
368     succ = gf_deserialize(p->y, enc2, 1, 0);
369 #if 0 == 0
370     succ &= word_is_zero(enc2[DECAF_EDDSA_448_PRIVATE_BYTES-1]);
371 #endif
372
373     gf_sqr(p->x,p->y);
374     gf_sub(p->z,ONE,p->x); /* num = 1-y^2 */
375     gf_mulw(p->t,p->x,EDWARDS_D); /* dy^2 */
376     gf_sub(p->t,ONE,p->t); /* denom = 1-dy^2 or 1-d + dy^2 */
377     
378     gf_mul(p->x,p->z,p->t);
379     succ &= gf_isr(p->t,p->x); /* 1/sqrt(num * denom) */
380     
381     gf_mul(p->x,p->t,p->z); /* sqrt(num / denom) */
382     gf_cond_neg(p->x,gf_lobit(p->x)^low);
383     gf_copy(p->z,ONE);
384   
385     {
386         /* 4-isogeny 2xy/(y^2-ax^2), (y^2+ax^2)/(2-y^2-ax^2) */
387         gf a, b, c, d;
388         gf_sqr ( c, p->x );
389         gf_sqr ( a, p->y );
390         gf_add ( d, c, a );
391         gf_add ( p->t, p->y, p->x );
392         gf_sqr ( b, p->t );
393         gf_sub ( b, b, d );
394         gf_sub ( p->t, a, c );
395         gf_sqr ( p->x, p->z );
396         gf_add ( p->z, p->x, p->x );
397         gf_sub ( a, p->z, d );
398         gf_mul ( p->x, a, b );
399         gf_mul ( p->z, p->t, a );
400         gf_mul ( p->y, p->t, d );
401         gf_mul ( p->t, b, d );
402         OPENSSL_cleanse(a,sizeof(a));
403         OPENSSL_cleanse(b,sizeof(b));
404         OPENSSL_cleanse(c,sizeof(c));
405         OPENSSL_cleanse(d,sizeof(d));
406     }
407     
408     OPENSSL_cleanse(enc2,sizeof(enc2));
409     assert(curve448_point_valid(p) || ~succ);
410     
411     return decaf_succeed_if(mask_to_bool(succ));
412 }
413
414 decaf_error_t decaf_x448 (
415     uint8_t out[X_PUBLIC_BYTES],
416     const uint8_t base[X_PUBLIC_BYTES],
417     const uint8_t scalar[X_PRIVATE_BYTES]
418 ) {
419     gf x1, x2, z2, x3, z3, t1, t2;
420     int t;
421     mask_t swap = 0;
422     mask_t nz;
423
424     ignore_result(gf_deserialize(x1,base,1,0));
425     gf_copy(x2,ONE);
426     gf_copy(z2,ZERO);
427     gf_copy(x3,x1);
428     gf_copy(z3,ONE);
429     
430     for (t = X_PRIVATE_BITS-1; t>=0; t--) {
431         uint8_t sb = scalar[t/8];
432         mask_t k_t;
433         
434         /* Scalar conditioning */
435         if (t/8==0) sb &= -(uint8_t)COFACTOR;
436         else if (t == X_PRIVATE_BITS-1) sb = -1;
437         
438         k_t = (sb>>(t%8)) & 1;
439         k_t = -k_t; /* set to all 0s or all 1s */
440         
441         swap ^= k_t;
442         gf_cond_swap(x2,x3,swap);
443         gf_cond_swap(z2,z3,swap);
444         swap = k_t;
445         
446         gf_add_nr(t1,x2,z2); /* A = x2 + z2 */        /* 2+e */
447         gf_sub_nr(t2,x2,z2); /* B = x2 - z2 */        /* 3+e */
448         gf_sub_nr(z2,x3,z3); /* D = x3 - z3 */        /* 3+e */
449         gf_mul(x2,t1,z2);    /* DA */
450         gf_add_nr(z2,z3,x3); /* C = x3 + z3 */        /* 2+e */
451         gf_mul(x3,t2,z2);    /* CB */
452         gf_sub_nr(z3,x2,x3); /* DA-CB */              /* 3+e */
453         gf_sqr(z2,z3);       /* (DA-CB)^2 */
454         gf_mul(z3,x1,z2);    /* z3 = x1(DA-CB)^2 */
455         gf_add_nr(z2,x2,x3); /* (DA+CB) */            /* 2+e */
456         gf_sqr(x3,z2);       /* x3 = (DA+CB)^2 */
457         
458         gf_sqr(z2,t1);       /* AA = A^2 */
459         gf_sqr(t1,t2);       /* BB = B^2 */
460         gf_mul(x2,z2,t1);    /* x2 = AA*BB */
461         gf_sub_nr(t2,z2,t1); /* E = AA-BB */          /* 3+e */
462         
463         gf_mulw(t1,t2,-EDWARDS_D); /* E*-d = a24*E */
464         gf_add_nr(t1,t1,z2); /* AA + a24*E */         /* 2+e */
465         gf_mul(z2,t2,t1); /* z2 = E(AA+a24*E) */
466     }
467     
468     /* Finish */
469     gf_cond_swap(x2,x3,swap);
470     gf_cond_swap(z2,z3,swap);
471     gf_invert(z2,z2,0);
472     gf_mul(x1,x2,z2);
473     gf_serialize(out,x1,1);
474     nz = ~gf_eq(x1,ZERO);
475     
476     OPENSSL_cleanse(x1,sizeof(x1));
477     OPENSSL_cleanse(x2,sizeof(x2));
478     OPENSSL_cleanse(z2,sizeof(z2));
479     OPENSSL_cleanse(x3,sizeof(x3));
480     OPENSSL_cleanse(z3,sizeof(z3));
481     OPENSSL_cleanse(t1,sizeof(t1));
482     OPENSSL_cleanse(t2,sizeof(t2));
483     
484     return decaf_succeed_if(mask_to_bool(nz));
485 }
486
487 /* Thanks Johan Pascal */
488 void decaf_ed448_convert_public_key_to_x448 (
489     uint8_t x[DECAF_X448_PUBLIC_BYTES],
490     const uint8_t ed[DECAF_EDDSA_448_PUBLIC_BYTES]
491 ) {
492     gf y;
493     const uint8_t mask = (uint8_t)(0xFE<<(7));
494     ignore_result(gf_deserialize(y, ed, 1, mask));
495     
496     {
497         gf n,d;
498         
499         /* u = y^2 * (1-dy^2) / (1-y^2) */
500         gf_sqr(n,y); /* y^2*/
501         gf_sub(d,ONE,n); /* 1-y^2*/
502         gf_invert(d,d,0); /* 1/(1-y^2)*/
503         gf_mul(y,n,d); /* y^2 / (1-y^2) */
504         gf_mulw(d,n,EDWARDS_D); /* dy^2*/
505         gf_sub(d, ONE, d); /* 1-dy^2*/
506         gf_mul(n, y, d); /* y^2 * (1-dy^2) / (1-y^2) */
507         gf_serialize(x,n,1);
508         
509         OPENSSL_cleanse(y,sizeof(y));
510         OPENSSL_cleanse(n,sizeof(n));
511         OPENSSL_cleanse(d,sizeof(d));
512     }
513 }
514
515 void curve448_point_mul_by_ratio_and_encode_like_x448 (
516     uint8_t out[X_PUBLIC_BYTES],
517     const curve448_point_t p
518 ) {
519     curve448_point_t q;
520     curve448_point_copy(q,p);
521     gf_invert(q->t,q->x,0); /* 1/x */
522     gf_mul(q->z,q->t,q->y); /* y/x */
523     gf_sqr(q->y,q->z); /* (y/x)^2 */
524     gf_serialize(out,q->y,1);
525     curve448_point_destroy(q);
526 }
527
528 void decaf_x448_derive_public_key (
529     uint8_t out[X_PUBLIC_BYTES],
530     const uint8_t scalar[X_PRIVATE_BYTES]
531 ) {
532     /* Scalar conditioning */
533     uint8_t scalar2[X_PRIVATE_BYTES];
534     curve448_scalar_t the_scalar;
535     curve448_point_t p;
536     unsigned int i;
537
538     memcpy(scalar2,scalar,sizeof(scalar2));
539     scalar2[0] &= -(uint8_t)COFACTOR;
540     
541     scalar2[X_PRIVATE_BYTES-1] &= ~(-1u<<((X_PRIVATE_BITS+7)%8));
542     scalar2[X_PRIVATE_BYTES-1] |= 1<<((X_PRIVATE_BITS+7)%8);
543     
544     curve448_scalar_decode_long(the_scalar,scalar2,sizeof(scalar2));
545     
546     /* Compensate for the encoding ratio */
547     for (i=1; i<DECAF_X448_ENCODE_RATIO; i<<=1) {
548         curve448_scalar_halve(the_scalar,the_scalar);
549     }
550     curve448_precomputed_scalarmul(p,curve448_precomputed_base,the_scalar);
551     curve448_point_mul_by_ratio_and_encode_like_x448(out,p);
552     curve448_point_destroy(p);
553 }
554
555 /**
556  * @cond internal
557  * Control for variable-time scalar multiply algorithms.
558  */
559 struct smvt_control {
560   int power, addend;
561 };
562
563 static int recode_wnaf (
564     struct smvt_control *control, /* [nbits/(table_bits+1) + 3] */
565     const curve448_scalar_t scalar,
566     unsigned int table_bits
567 ) {
568     unsigned int table_size = DECAF_448_SCALAR_BITS/(table_bits+1) + 3;
569     int position = table_size - 1; /* at the end */
570     uint64_t current = scalar->limb[0] & 0xFFFF;
571     uint32_t mask = (1<<(table_bits+1))-1;
572     unsigned int w;
573     const unsigned int B_OVER_16 = sizeof(scalar->limb[0]) / 2;
574     unsigned int n, i;
575
576     /* place the end marker */
577     control[position].power = -1;
578     control[position].addend = 0;
579     position--;
580
581     /* PERF: Could negate scalar if it's large.  But then would need more cases
582      * in the actual code that uses it, all for an expected reduction of like 1/5 op.
583      * Probably not worth it.
584      */
585
586     for (w = 1; w<(DECAF_448_SCALAR_BITS-1)/16+3; w++) {
587         if (w < (DECAF_448_SCALAR_BITS-1)/16+1) {
588             /* Refill the 16 high bits of current */
589             current += (uint32_t)((scalar->limb[w/B_OVER_16]>>(16*(w%B_OVER_16)))<<16);
590         }
591         
592         while (current & 0xFFFF) {
593             uint32_t pos = __builtin_ctz((uint32_t)current), odd = (uint32_t)current >> pos;
594             int32_t delta = odd & mask;
595
596             assert(position >= 0);
597             if (odd & 1<<(table_bits+1)) delta -= (1<<(table_bits+1));
598             current -= delta << pos;
599             control[position].power = pos + 16*(w-1);
600             control[position].addend = delta;
601             position--;
602         }
603         current >>= 16;
604     }
605     assert(current==0);
606     
607     position++;
608     n = table_size - position;
609     for (i=0; i<n; i++) {
610         control[i] = control[i+position];
611     }
612     return n-1;
613 }
614
615 static void
616 prepare_wnaf_table(
617     pniels_t *output,
618     const curve448_point_t working,
619     unsigned int tbits
620 ) {
621     curve448_point_t tmp;
622     int i;
623     pniels_t twop;
624
625     pt_to_pniels(output[0], working);
626
627     if (tbits == 0) return;
628
629     curve448_point_double(tmp,working);
630     pt_to_pniels(twop, tmp);
631
632     add_pniels_to_pt(tmp, output[0],0);
633     pt_to_pniels(output[1], tmp);
634
635     for (i=2; i < 1<<tbits; i++) {
636         add_pniels_to_pt(tmp, twop,0);
637         pt_to_pniels(output[i], tmp);
638     }
639     
640     curve448_point_destroy(tmp);
641     OPENSSL_cleanse(twop,sizeof(twop));
642 }
643
644 extern const gf curve448_precomputed_wnaf_as_fe[];
645 static const niels_t *curve448_wnaf_base = (const niels_t *)curve448_precomputed_wnaf_as_fe;
646
647 void curve448_base_double_scalarmul_non_secret (
648     curve448_point_t combo,
649     const curve448_scalar_t scalar1,
650     const curve448_point_t base2,
651     const curve448_scalar_t scalar2
652 ) {
653     const int table_bits_var = DECAF_WNAF_VAR_TABLE_BITS,
654         table_bits_pre = DECAF_WNAF_FIXED_TABLE_BITS;
655     struct smvt_control control_var[DECAF_448_SCALAR_BITS/(DECAF_WNAF_VAR_TABLE_BITS+1)+3];
656     struct smvt_control control_pre[DECAF_448_SCALAR_BITS/(DECAF_WNAF_FIXED_TABLE_BITS+1)+3];
657     int ncb_pre = recode_wnaf(control_pre, scalar1, table_bits_pre);
658     int ncb_var = recode_wnaf(control_var, scalar2, table_bits_var);
659     pniels_t precmp_var[1<<DECAF_WNAF_VAR_TABLE_BITS];
660     int contp=0, contv=0, i;
661
662     prepare_wnaf_table(precmp_var, base2, table_bits_var);
663     i = control_var[0].power;
664
665     if (i < 0) {
666         curve448_point_copy(combo, curve448_point_identity);
667         return;
668     } else if (i > control_pre[0].power) {
669         pniels_to_pt(combo, precmp_var[control_var[0].addend >> 1]);
670         contv++;
671     } else if (i == control_pre[0].power && i >=0 ) {
672         pniels_to_pt(combo, precmp_var[control_var[0].addend >> 1]);
673         add_niels_to_pt(combo, curve448_wnaf_base[control_pre[0].addend >> 1], i);
674         contv++; contp++;
675     } else {
676         i = control_pre[0].power;
677         niels_to_pt(combo, curve448_wnaf_base[control_pre[0].addend >> 1]);
678         contp++;
679     }
680     
681     for (i--; i >= 0; i--) {
682         int cv = (i==control_var[contv].power), cp = (i==control_pre[contp].power);
683         point_double_internal(combo,combo,i && !(cv||cp));
684
685         if (cv) {
686             assert(control_var[contv].addend);
687
688             if (control_var[contv].addend > 0) {
689                 add_pniels_to_pt(combo, precmp_var[control_var[contv].addend >> 1], i&&!cp);
690             } else {
691                 sub_pniels_from_pt(combo, precmp_var[(-control_var[contv].addend) >> 1], i&&!cp);
692             }
693             contv++;
694         }
695
696         if (cp) {
697             assert(control_pre[contp].addend);
698
699             if (control_pre[contp].addend > 0) {
700                 add_niels_to_pt(combo, curve448_wnaf_base[control_pre[contp].addend >> 1], i);
701             } else {
702                 sub_niels_from_pt(combo, curve448_wnaf_base[(-control_pre[contp].addend) >> 1], i);
703             }
704             contp++;
705         }
706     }
707     
708     /* This function is non-secret, but whatever this is cheap. */
709     OPENSSL_cleanse(control_var,sizeof(control_var));
710     OPENSSL_cleanse(control_pre,sizeof(control_pre));
711     OPENSSL_cleanse(precmp_var,sizeof(precmp_var));
712
713     assert(contv == ncb_var); (void)ncb_var;
714     assert(contp == ncb_pre); (void)ncb_pre;
715 }
716
717 void curve448_point_destroy (
718     curve448_point_t point
719 ) {
720     OPENSSL_cleanse(point, sizeof(curve448_point_t));
721 }
722
723 int X448(uint8_t out_shared_key[56], const uint8_t private_key[56],
724          const uint8_t peer_public_value[56])
725 {
726   return decaf_x448(out_shared_key, peer_public_value, private_key)
727          == DECAF_SUCCESS;
728 }
729
730 void X448_public_from_private(uint8_t out_public_value[56],
731                               const uint8_t private_key[56])
732 {
733     decaf_x448_derive_public_key(out_public_value, private_key);
734 }