Remove some unneeded stuff
[openssl.git] / crypto / ec / curve448 / scalar.c
1 /**
2  * @file ed448goldilocks/scalar.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
16 #include "word.h"
17 #include "constant_time.h"
18 #include "point_448.h"
19
20 /* Template stuff */
21 #define API_NS(_id) decaf_448_##_id
22 #define SCALAR_BITS DECAF_448_SCALAR_BITS
23 #define SCALAR_SER_BYTES DECAF_448_SCALAR_BYTES
24 #define SCALAR_LIMBS DECAF_448_SCALAR_LIMBS
25 #define scalar_t API_NS(scalar_t)
26
27 static const decaf_word_t MONTGOMERY_FACTOR = (decaf_word_t)0x3bd440fae918bc5ull;
28 static const scalar_t sc_p = {{{
29     SC_LIMB(0x2378c292ab5844f3), SC_LIMB(0x216cc2728dc58f55), SC_LIMB(0xc44edb49aed63690), SC_LIMB(0xffffffff7cca23e9), SC_LIMB(0xffffffffffffffff), SC_LIMB(0xffffffffffffffff), SC_LIMB(0x3fffffffffffffff)
30 }}}, sc_r2 = {{{
31     SC_LIMB(0xe3539257049b9b60), SC_LIMB(0x7af32c4bc1b195d9), SC_LIMB(0x0d66de2388ea1859), SC_LIMB(0xae17cf725ee4d838), SC_LIMB(0x1a9cc14ba3c47c44), SC_LIMB(0x2052bcb7e4d070af), SC_LIMB(0x3402a939f823b729)
32 }}};
33 /* End of template stuff */
34
35 #define WBITS DECAF_WORD_BITS /* NB this may be different from ARCH_WORD_BITS */
36
37 const scalar_t API_NS(scalar_one) = {{{1}}}, API_NS(scalar_zero) = {{{0}}};
38
39 /** {extra,accum} - sub +? p
40  * Must have extra <= 1
41  */
42 static DECAF_NOINLINE void sc_subx(
43     scalar_t out,
44     const decaf_word_t accum[SCALAR_LIMBS],
45     const scalar_t sub,
46     const scalar_t p,
47     decaf_word_t extra
48 ) {
49     decaf_dsword_t chain = 0;
50     unsigned int i;
51     for (i=0; i<SCALAR_LIMBS; i++) {
52         chain = (chain + accum[i]) - sub->limb[i];
53         out->limb[i] = chain;
54         chain >>= WBITS;
55     }
56     decaf_word_t borrow = chain+extra; /* = 0 or -1 */
57     
58     chain = 0;
59     for (i=0; i<SCALAR_LIMBS; i++) {
60         chain = (chain + out->limb[i]) + (p->limb[i] & borrow);
61         out->limb[i] = chain;
62         chain >>= WBITS;
63     }
64 }
65
66 static DECAF_NOINLINE void sc_montmul (
67     scalar_t out,
68     const scalar_t a,
69     const scalar_t b
70 ) {
71     unsigned int i,j;
72     decaf_word_t accum[SCALAR_LIMBS+1] = {0};
73     decaf_word_t hi_carry = 0;
74     
75     for (i=0; i<SCALAR_LIMBS; i++) {
76         decaf_word_t mand = a->limb[i];
77         const decaf_word_t *mier = b->limb;
78         
79         decaf_dword_t chain = 0;
80         for (j=0; j<SCALAR_LIMBS; j++) {
81             chain += ((decaf_dword_t)mand)*mier[j] + accum[j];
82             accum[j] = chain;
83             chain >>= WBITS;
84         }
85         accum[j] = chain;
86         
87         mand = accum[0] * MONTGOMERY_FACTOR;
88         chain = 0;
89         mier = sc_p->limb;
90         for (j=0; j<SCALAR_LIMBS; j++) {
91             chain += (decaf_dword_t)mand*mier[j] + accum[j];
92             if (j) accum[j-1] = chain;
93             chain >>= WBITS;
94         }
95         chain += accum[j];
96         chain += hi_carry;
97         accum[j-1] = chain;
98         hi_carry = chain >> WBITS;
99     }
100     
101     sc_subx(out, accum, sc_p, sc_p, hi_carry);
102 }
103
104 void API_NS(scalar_mul) (
105     scalar_t out,
106     const scalar_t a,
107     const scalar_t b
108 ) {
109     sc_montmul(out,a,b);
110     sc_montmul(out,out,sc_r2);
111 }
112
113 void API_NS(scalar_sub) (
114     scalar_t out,
115     const scalar_t a,
116     const scalar_t b
117 ) {
118     sc_subx(out, a->limb, b, sc_p, 0);
119 }
120
121 void API_NS(scalar_add) (
122     scalar_t out,
123     const scalar_t a,
124     const scalar_t b
125 ) {
126     decaf_dword_t chain = 0;
127     unsigned int i;
128     for (i=0; i<SCALAR_LIMBS; i++) {
129         chain = (chain + a->limb[i]) + b->limb[i];
130         out->limb[i] = chain;
131         chain >>= WBITS;
132     }
133     sc_subx(out, out->limb, sc_p, sc_p, chain);
134 }
135
136 static DECAF_INLINE void scalar_decode_short (
137     scalar_t s,
138     const unsigned char *ser,
139     unsigned int nbytes
140 ) {
141     unsigned int i,j,k=0;
142     for (i=0; i<SCALAR_LIMBS; i++) {
143         decaf_word_t out = 0;
144         for (j=0; j<sizeof(decaf_word_t) && k<nbytes; j++,k++) {
145             out |= ((decaf_word_t)ser[k])<<(8*j);
146         }
147         s->limb[i] = out;
148     }
149 }
150
151 decaf_error_t API_NS(scalar_decode)(
152     scalar_t s,
153     const unsigned char ser[SCALAR_SER_BYTES]
154 ) {
155     unsigned int i;
156     scalar_decode_short(s, ser, SCALAR_SER_BYTES);
157     decaf_dsword_t accum = 0;
158     for (i=0; i<SCALAR_LIMBS; i++) {
159         accum = (accum + s->limb[i] - sc_p->limb[i]) >> WBITS;
160     }
161     /* Here accum == 0 or -1 */
162     
163     API_NS(scalar_mul)(s,s,API_NS(scalar_one)); /* ham-handed reduce */
164     
165     return decaf_succeed_if(~word_is_zero(accum));
166 }
167
168 void API_NS(scalar_destroy) (
169     scalar_t scalar
170 ) {
171     OPENSSL_cleanse(scalar, sizeof(scalar_t));
172 }
173
174 void API_NS(scalar_decode_long)(
175     scalar_t s,
176     const unsigned char *ser,
177     size_t ser_len
178 ) {
179     if (ser_len == 0) {
180         API_NS(scalar_copy)(s, API_NS(scalar_zero));
181         return;
182     }
183     
184     size_t i;
185     scalar_t t1, t2;
186
187     i = ser_len - (ser_len%SCALAR_SER_BYTES);
188     if (i==ser_len) i -= SCALAR_SER_BYTES;
189     
190     scalar_decode_short(t1, &ser[i], ser_len-i);
191
192     if (ser_len == sizeof(scalar_t)) {
193         assert(i==0);
194         /* ham-handed reduce */
195         API_NS(scalar_mul)(s,t1,API_NS(scalar_one));
196         API_NS(scalar_destroy)(t1);
197         return;
198     }
199
200     while (i) {
201         i -= SCALAR_SER_BYTES;
202         sc_montmul(t1,t1,sc_r2);
203         ignore_result( API_NS(scalar_decode)(t2, ser+i) );
204         API_NS(scalar_add)(t1, t1, t2);
205     }
206
207     API_NS(scalar_copy)(s, t1);
208     API_NS(scalar_destroy)(t1);
209     API_NS(scalar_destroy)(t2);
210 }
211
212 void API_NS(scalar_encode)(
213     unsigned char ser[SCALAR_SER_BYTES],
214     const scalar_t s
215 ) {
216     unsigned int i,j,k=0;
217     for (i=0; i<SCALAR_LIMBS; i++) {
218         for (j=0; j<sizeof(decaf_word_t); j++,k++) {
219             ser[k] = s->limb[i] >> (8*j);
220         }
221     }
222 }
223
224 void API_NS(scalar_halve) (
225     scalar_t out,
226     const scalar_t a
227 ) {
228     decaf_word_t mask = -(a->limb[0] & 1);
229     decaf_dword_t chain = 0;
230     unsigned int i;
231     for (i=0; i<SCALAR_LIMBS; i++) {
232         chain = (chain + a->limb[i]) + (sc_p->limb[i] & mask);
233         out->limb[i] = chain;
234         chain >>= DECAF_WORD_BITS;
235     }
236     for (i=0; i<SCALAR_LIMBS-1; i++) {
237         out->limb[i] = out->limb[i]>>1 | out->limb[i+1]<<(WBITS-1);
238     }
239     out->limb[i] = out->limb[i]>>1 | chain<<(WBITS-1);
240 }
241