Add CRYPTO_EX_DATA; remove EC_EXTRA_DATA
[openssl.git] / crypto / ec / ec_lcl.h
1 /* crypto/ec/ec_lcl.h */
2 /*
3  * Originally written by Bodo Moeller for the OpenSSL project.
4  */
5 /* ====================================================================
6  * Copyright (c) 1998-2010 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  *
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  *
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
17  *    the documentation and/or other materials provided with the
18  *    distribution.
19  *
20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
21  *    software must display the following acknowledgment:
22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
24  *
25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
26  *    endorse or promote products derived from this software without
27  *    prior written permission. For written permission, please contact
28  *    openssl-core@openssl.org.
29  *
30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
32  *    permission of the OpenSSL Project.
33  *
34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
35  *    acknowledgment:
36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
38  *
39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
51  * ====================================================================
52  *
53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
56  *
57  */
58 /* ====================================================================
59  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
60  *
61  * Portions of the attached software ("Contribution") are developed by
62  * SUN MICROSYSTEMS, INC., and are contributed to the OpenSSL project.
63  *
64  * The Contribution is licensed pursuant to the OpenSSL open source
65  * license provided above.
66  *
67  * The elliptic curve binary polynomial software is originally written by
68  * Sheueling Chang Shantz and Douglas Stebila of Sun Microsystems Laboratories.
69  *
70  */
71
72 #include <stdlib.h>
73
74 #include <openssl/obj_mac.h>
75 #include <openssl/ec.h>
76 #include <openssl/bn.h>
77
78 #if defined(__SUNPRO_C)
79 # if __SUNPRO_C >= 0x520
80 #  pragma error_messages (off,E_ARRAY_OF_INCOMPLETE_NONAME,E_ARRAY_OF_INCOMPLETE)
81 # endif
82 #endif
83
84 /* Use default functions for poin2oct, oct2point and compressed coordinates */
85 #define EC_FLAGS_DEFAULT_OCT    0x1
86
87 /*
88  * Structure details are not part of the exported interface, so all this may
89  * change in future versions.
90  */
91
92 struct ec_method_st {
93     /* Various method flags */
94     int flags;
95     /* used by EC_METHOD_get_field_type: */
96     int field_type;             /* a NID */
97     /*
98      * used by EC_GROUP_new, EC_GROUP_free, EC_GROUP_clear_free,
99      * EC_GROUP_copy:
100      */
101     int (*group_init) (EC_GROUP *);
102     void (*group_finish) (EC_GROUP *);
103     void (*group_clear_finish) (EC_GROUP *);
104     int (*group_copy) (EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
105     /* used by EC_GROUP_set_curve_GFp, EC_GROUP_get_curve_GFp, */
106     /* EC_GROUP_set_curve_GF2m, and EC_GROUP_get_curve_GF2m: */
107     int (*group_set_curve) (EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
108                             const BIGNUM *b, BN_CTX *);
109     int (*group_get_curve) (const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a, BIGNUM *b,
110                             BN_CTX *);
111     /* used by EC_GROUP_get_degree: */
112     int (*group_get_degree) (const EC_GROUP *);
113     /* used by EC_GROUP_check: */
114     int (*group_check_discriminant) (const EC_GROUP *, BN_CTX *);
115     /*
116      * used by EC_POINT_new, EC_POINT_free, EC_POINT_clear_free,
117      * EC_POINT_copy:
118      */
119     int (*point_init) (EC_POINT *);
120     void (*point_finish) (EC_POINT *);
121     void (*point_clear_finish) (EC_POINT *);
122     int (*point_copy) (EC_POINT *, const EC_POINT *);
123     /*-
124      * used by EC_POINT_set_to_infinity,
125      * EC_POINT_set_Jprojective_coordinates_GFp,
126      * EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp,
127      * EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp,     ..._GF2m,
128      * EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp,     ..._GF2m,
129      * EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp, ..._GF2m:
130      */
131     int (*point_set_to_infinity) (const EC_GROUP *, EC_POINT *);
132     int (*point_set_Jprojective_coordinates_GFp) (const EC_GROUP *,
133                                                   EC_POINT *, const BIGNUM *x,
134                                                   const BIGNUM *y,
135                                                   const BIGNUM *z, BN_CTX *);
136     int (*point_get_Jprojective_coordinates_GFp) (const EC_GROUP *,
137                                                   const EC_POINT *, BIGNUM *x,
138                                                   BIGNUM *y, BIGNUM *z,
139                                                   BN_CTX *);
140     int (*point_set_affine_coordinates) (const EC_GROUP *, EC_POINT *,
141                                          const BIGNUM *x, const BIGNUM *y,
142                                          BN_CTX *);
143     int (*point_get_affine_coordinates) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
144                                          BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_CTX *);
145     int (*point_set_compressed_coordinates) (const EC_GROUP *, EC_POINT *,
146                                              const BIGNUM *x, int y_bit,
147                                              BN_CTX *);
148     /* used by EC_POINT_point2oct, EC_POINT_oct2point: */
149     size_t (*point2oct) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
150                          point_conversion_form_t form, unsigned char *buf,
151                          size_t len, BN_CTX *);
152     int (*oct2point) (const EC_GROUP *, EC_POINT *, const unsigned char *buf,
153                       size_t len, BN_CTX *);
154     /* used by EC_POINT_add, EC_POINT_dbl, ECP_POINT_invert: */
155     int (*add) (const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
156                 const EC_POINT *b, BN_CTX *);
157     int (*dbl) (const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a, BN_CTX *);
158     int (*invert) (const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
159     /*
160      * used by EC_POINT_is_at_infinity, EC_POINT_is_on_curve, EC_POINT_cmp:
161      */
162     int (*is_at_infinity) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
163     int (*is_on_curve) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
164     int (*point_cmp) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
165                       BN_CTX *);
166     /* used by EC_POINT_make_affine, EC_POINTs_make_affine: */
167     int (*make_affine) (const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
168     int (*points_make_affine) (const EC_GROUP *, size_t num, EC_POINT *[],
169                                BN_CTX *);
170     /*
171      * used by EC_POINTs_mul, EC_POINT_mul, EC_POINT_precompute_mult,
172      * EC_POINT_have_precompute_mult (default implementations are used if the
173      * 'mul' pointer is 0):
174      */
175     int (*mul) (const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
176                 size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
177                 BN_CTX *);
178     int (*precompute_mult) (EC_GROUP *group, BN_CTX *);
179     int (*have_precompute_mult) (const EC_GROUP *group);
180     /* internal functions */
181     /*
182      * 'field_mul', 'field_sqr', and 'field_div' can be used by 'add' and
183      * 'dbl' so that the same implementations of point operations can be used
184      * with different optimized implementations of expensive field
185      * operations:
186      */
187     int (*field_mul) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
188                       const BIGNUM *b, BN_CTX *);
189     int (*field_sqr) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a, BN_CTX *);
190     int (*field_div) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
191                       const BIGNUM *b, BN_CTX *);
192     /* e.g. to Montgomery */
193     int (*field_encode) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
194                          BN_CTX *);
195     /* e.g. from Montgomery */
196     int (*field_decode) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
197                          BN_CTX *);
198     int (*field_set_to_one) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, BN_CTX *);
199 } /* EC_METHOD */ ;
200
201 /*
202  * Types and functions to manipulate pre-computed values.
203  */
204 typedef struct nistp224_pre_comp_st NISTP224_PRE_COMP;
205 typedef struct nistp256_pre_comp_st NISTP256_PRE_COMP;
206 typedef struct nistp512_pre_comp_st NISTP521_PRE_COMP;
207 typedef struct nistz256_pre_comp_st NISTZ256_PRE_COMP;
208 typedef struct ec_pre_comp_st EC_PRE_COMP;
209
210 struct ec_group_st {
211     const EC_METHOD *meth;
212     EC_POINT *generator;        /* optional */
213     BIGNUM *order, *cofactor;
214     int curve_name;             /* optional NID for named curve */
215     int asn1_flag;              /* flag to control the asn1 encoding */
216     point_conversion_form_t asn1_form;
217     unsigned char *seed;        /* optional seed for parameters (appears in
218                                  * ASN1) */
219     size_t seed_len;
220     /*
221      * The following members are handled by the method functions, even if
222      * they appear generic
223      */
224     /*
225      * Field specification. For curves over GF(p), this is the modulus; for
226      * curves over GF(2^m), this is the irreducible polynomial defining the
227      * field.
228      */
229     BIGNUM *field;
230     /*
231      * Field specification for curves over GF(2^m). The irreducible f(t) is
232      * then of the form: t^poly[0] + t^poly[1] + ... + t^poly[k] where m =
233      * poly[0] > poly[1] > ... > poly[k] = 0. The array is terminated with
234      * poly[k+1]=-1. All elliptic curve irreducibles have at most 5 non-zero
235      * terms.
236      */
237     int poly[6];
238     /*
239      * Curve coefficients. (Here the assumption is that BIGNUMs can be used
240      * or abused for all kinds of fields, not just GF(p).) For characteristic
241      * > 3, the curve is defined by a Weierstrass equation of the form y^2 =
242      * x^3 + a*x + b. For characteristic 2, the curve is defined by an
243      * equation of the form y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b.
244      */
245     BIGNUM *a, *b;
246     /* enable optimized point arithmetics for special case */
247     int a_is_minus3;
248     /* method-specific (e.g., Montgomery structure) */
249     void *field_data1;
250     /* method-specific */
251     void *field_data2;
252     /* method-specific */
253     int (*field_mod_func) (BIGNUM *, const BIGNUM *, const BIGNUM *,
254                            BN_CTX *);
255     /* data for ECDSA inverse */
256     BN_MONT_CTX *mont_data;
257
258     /* precomputed values for speed. */
259     enum {
260         pct_none,
261         pct_nistp224, pct_nistp256, pct_nistp521, pct_nistz256,
262         pct_ec } pre_comp_type;
263     union {
264         NISTP224_PRE_COMP *nistp224;
265         NISTP256_PRE_COMP *nistp256;
266         NISTP521_PRE_COMP *nistp521;
267         NISTZ256_PRE_COMP *nistz256;
268         EC_PRE_COMP *ec;
269     } pre_comp;
270 } /* EC_GROUP */ ;
271
272 #define SETPRECOMP(g, type, pre) \
273     g->pre_comp_type = pct_##type, g->pre_comp.type = pre
274 #define HAVEPRECOMP(g, type) \
275     g->pre_comp_type == pct_##type && g->pre_comp.type != NULL
276
277 struct ec_key_st {
278     const EC_KEY_METHOD *meth;
279     ENGINE *engine;
280     int version;
281     EC_GROUP *group;
282     EC_POINT *pub_key;
283     BIGNUM *priv_key;
284     unsigned int enc_flag;
285     point_conversion_form_t conv_form;
286     int references;
287     int flags;
288     CRYPTO_EX_DATA ex_data;
289 } /* EC_KEY */ ;
290
291 struct ec_point_st {
292     const EC_METHOD *meth;
293     /*
294      * All members except 'meth' are handled by the method functions, even if
295      * they appear generic
296      */
297     BIGNUM *X;
298     BIGNUM *Y;
299     BIGNUM *Z;                  /* Jacobian projective coordinates: * (X, Y,
300                                  * Z) represents (X/Z^2, Y/Z^3) if Z != 0 */
301     int Z_is_one;               /* enable optimized point arithmetics for
302                                  * special case */
303 } /* EC_POINT */ ;
304
305 NISTP224_PRE_COMP *EC_nistp224_pre_comp_dup(NISTP224_PRE_COMP *);
306 NISTP256_PRE_COMP *EC_nistp256_pre_comp_dup(NISTP256_PRE_COMP *);
307 NISTP521_PRE_COMP *EC_nistp521_pre_comp_dup(NISTP521_PRE_COMP *);
308 NISTZ256_PRE_COMP *EC_nistz256_pre_comp_dup(NISTZ256_PRE_COMP *);
309 NISTP256_PRE_COMP *EC_nistp256_pre_comp_dup(NISTP256_PRE_COMP *);
310 EC_PRE_COMP *EC_ec_pre_comp_dup(EC_PRE_COMP *);
311 void EC_nistp224_pre_comp_free(NISTP224_PRE_COMP *);
312 void EC_nistp256_pre_comp_free(NISTP256_PRE_COMP *);
313 void EC_nistp521_pre_comp_free(NISTP521_PRE_COMP *);
314 void EC_nistz256_pre_comp_free(NISTZ256_PRE_COMP *);
315 void EC_ec_pre_comp_free(EC_PRE_COMP *);
316
317 /*
318  * method functions in ec_mult.c (ec_lib.c uses these as defaults if
319  * group->method->mul is 0)
320  */
321 int ec_wNAF_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
322                 size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
323                 BN_CTX *);
324 int ec_wNAF_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *);
325 int ec_wNAF_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
326
327 /* method functions in ecp_smpl.c */
328 int ec_GFp_simple_group_init(EC_GROUP *);
329 void ec_GFp_simple_group_finish(EC_GROUP *);
330 void ec_GFp_simple_group_clear_finish(EC_GROUP *);
331 int ec_GFp_simple_group_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
332 int ec_GFp_simple_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p,
333                                   const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *);
334 int ec_GFp_simple_group_get_curve(const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
335                                   BIGNUM *b, BN_CTX *);
336 int ec_GFp_simple_group_get_degree(const EC_GROUP *);
337 int ec_GFp_simple_group_check_discriminant(const EC_GROUP *, BN_CTX *);
338 int ec_GFp_simple_point_init(EC_POINT *);
339 void ec_GFp_simple_point_finish(EC_POINT *);
340 void ec_GFp_simple_point_clear_finish(EC_POINT *);
341 int ec_GFp_simple_point_copy(EC_POINT *, const EC_POINT *);
342 int ec_GFp_simple_point_set_to_infinity(const EC_GROUP *, EC_POINT *);
343 int ec_GFp_simple_set_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *,
344                                                   EC_POINT *, const BIGNUM *x,
345                                                   const BIGNUM *y,
346                                                   const BIGNUM *z, BN_CTX *);
347 int ec_GFp_simple_get_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *,
348                                                   const EC_POINT *, BIGNUM *x,
349                                                   BIGNUM *y, BIGNUM *z,
350                                                   BN_CTX *);
351 int ec_GFp_simple_point_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
352                                                const BIGNUM *x,
353                                                const BIGNUM *y, BN_CTX *);
354 int ec_GFp_simple_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *,
355                                                const EC_POINT *, BIGNUM *x,
356                                                BIGNUM *y, BN_CTX *);
357 int ec_GFp_simple_set_compressed_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
358                                              const BIGNUM *x, int y_bit,
359                                              BN_CTX *);
360 size_t ec_GFp_simple_point2oct(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
361                                point_conversion_form_t form,
362                                unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
363 int ec_GFp_simple_oct2point(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
364                             const unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
365 int ec_GFp_simple_add(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
366                       const EC_POINT *b, BN_CTX *);
367 int ec_GFp_simple_dbl(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
368                       BN_CTX *);
369 int ec_GFp_simple_invert(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
370 int ec_GFp_simple_is_at_infinity(const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
371 int ec_GFp_simple_is_on_curve(const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
372 int ec_GFp_simple_cmp(const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
373                       BN_CTX *);
374 int ec_GFp_simple_make_affine(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
375 int ec_GFp_simple_points_make_affine(const EC_GROUP *, size_t num,
376                                      EC_POINT *[], BN_CTX *);
377 int ec_GFp_simple_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
378                             const BIGNUM *b, BN_CTX *);
379 int ec_GFp_simple_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
380                             BN_CTX *);
381
382 /* method functions in ecp_mont.c */
383 int ec_GFp_mont_group_init(EC_GROUP *);
384 int ec_GFp_mont_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
385                                 const BIGNUM *b, BN_CTX *);
386 void ec_GFp_mont_group_finish(EC_GROUP *);
387 void ec_GFp_mont_group_clear_finish(EC_GROUP *);
388 int ec_GFp_mont_group_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
389 int ec_GFp_mont_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
390                           const BIGNUM *b, BN_CTX *);
391 int ec_GFp_mont_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
392                           BN_CTX *);
393 int ec_GFp_mont_field_encode(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
394                              BN_CTX *);
395 int ec_GFp_mont_field_decode(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
396                              BN_CTX *);
397 int ec_GFp_mont_field_set_to_one(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, BN_CTX *);
398
399 /* method functions in ecp_nist.c */
400 int ec_GFp_nist_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src);
401 int ec_GFp_nist_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
402                                 const BIGNUM *b, BN_CTX *);
403 int ec_GFp_nist_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
404                           const BIGNUM *b, BN_CTX *);
405 int ec_GFp_nist_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
406                           BN_CTX *);
407
408 /* method functions in ec2_smpl.c */
409 int ec_GF2m_simple_group_init(EC_GROUP *);
410 void ec_GF2m_simple_group_finish(EC_GROUP *);
411 void ec_GF2m_simple_group_clear_finish(EC_GROUP *);
412 int ec_GF2m_simple_group_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
413 int ec_GF2m_simple_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p,
414                                    const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
415                                    BN_CTX *);
416 int ec_GF2m_simple_group_get_curve(const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
417                                    BIGNUM *b, BN_CTX *);
418 int ec_GF2m_simple_group_get_degree(const EC_GROUP *);
419 int ec_GF2m_simple_group_check_discriminant(const EC_GROUP *, BN_CTX *);
420 int ec_GF2m_simple_point_init(EC_POINT *);
421 void ec_GF2m_simple_point_finish(EC_POINT *);
422 void ec_GF2m_simple_point_clear_finish(EC_POINT *);
423 int ec_GF2m_simple_point_copy(EC_POINT *, const EC_POINT *);
424 int ec_GF2m_simple_point_set_to_infinity(const EC_GROUP *, EC_POINT *);
425 int ec_GF2m_simple_point_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
426                                                 const BIGNUM *x,
427                                                 const BIGNUM *y, BN_CTX *);
428 int ec_GF2m_simple_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *,
429                                                 const EC_POINT *, BIGNUM *x,
430                                                 BIGNUM *y, BN_CTX *);
431 int ec_GF2m_simple_set_compressed_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
432                                               const BIGNUM *x, int y_bit,
433                                               BN_CTX *);
434 size_t ec_GF2m_simple_point2oct(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
435                                 point_conversion_form_t form,
436                                 unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
437 int ec_GF2m_simple_oct2point(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
438                              const unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
439 int ec_GF2m_simple_add(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
440                        const EC_POINT *b, BN_CTX *);
441 int ec_GF2m_simple_dbl(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
442                        BN_CTX *);
443 int ec_GF2m_simple_invert(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
444 int ec_GF2m_simple_is_at_infinity(const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
445 int ec_GF2m_simple_is_on_curve(const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
446 int ec_GF2m_simple_cmp(const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
447                        BN_CTX *);
448 int ec_GF2m_simple_make_affine(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
449 int ec_GF2m_simple_points_make_affine(const EC_GROUP *, size_t num,
450                                       EC_POINT *[], BN_CTX *);
451 int ec_GF2m_simple_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
452                              const BIGNUM *b, BN_CTX *);
453 int ec_GF2m_simple_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
454                              BN_CTX *);
455 int ec_GF2m_simple_field_div(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
456                              const BIGNUM *b, BN_CTX *);
457
458 /* method functions in ec2_mult.c */
459 int ec_GF2m_simple_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
460                        const BIGNUM *scalar, size_t num,
461                        const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
462                        BN_CTX *);
463 int ec_GF2m_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
464 int ec_GF2m_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
465
466 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
467 /* method functions in ecp_nistp224.c */
468 int ec_GFp_nistp224_group_init(EC_GROUP *group);
469 int ec_GFp_nistp224_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
470                                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n,
471                                     BN_CTX *);
472 int ec_GFp_nistp224_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
473                                                  const EC_POINT *point,
474                                                  BIGNUM *x, BIGNUM *y,
475                                                  BN_CTX *ctx);
476 int ec_GFp_nistp224_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
477                         const BIGNUM *scalar, size_t num,
478                         const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
479                         BN_CTX *);
480 int ec_GFp_nistp224_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
481                                const BIGNUM *scalar, size_t num,
482                                const EC_POINT *points[],
483                                const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx);
484 int ec_GFp_nistp224_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
485 int ec_GFp_nistp224_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
486
487 /* method functions in ecp_nistp256.c */
488 int ec_GFp_nistp256_group_init(EC_GROUP *group);
489 int ec_GFp_nistp256_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
490                                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n,
491                                     BN_CTX *);
492 int ec_GFp_nistp256_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
493                                                  const EC_POINT *point,
494                                                  BIGNUM *x, BIGNUM *y,
495                                                  BN_CTX *ctx);
496 int ec_GFp_nistp256_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
497                         const BIGNUM *scalar, size_t num,
498                         const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
499                         BN_CTX *);
500 int ec_GFp_nistp256_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
501                                const BIGNUM *scalar, size_t num,
502                                const EC_POINT *points[],
503                                const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx);
504 int ec_GFp_nistp256_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
505 int ec_GFp_nistp256_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
506
507 /* method functions in ecp_nistp521.c */
508 int ec_GFp_nistp521_group_init(EC_GROUP *group);
509 int ec_GFp_nistp521_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
510                                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n,
511                                     BN_CTX *);
512 int ec_GFp_nistp521_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
513                                                  const EC_POINT *point,
514                                                  BIGNUM *x, BIGNUM *y,
515                                                  BN_CTX *ctx);
516 int ec_GFp_nistp521_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
517                         const BIGNUM *scalar, size_t num,
518                         const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
519                         BN_CTX *);
520 int ec_GFp_nistp521_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
521                                const BIGNUM *scalar, size_t num,
522                                const EC_POINT *points[],
523                                const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx);
524 int ec_GFp_nistp521_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
525 int ec_GFp_nistp521_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
526
527 /* utility functions in ecp_nistputil.c */
528 void ec_GFp_nistp_points_make_affine_internal(size_t num, void *point_array,
529                                               size_t felem_size,
530                                               void *tmp_felems,
531                                               void (*felem_one) (void *out),
532                                               int (*felem_is_zero) (const void
533                                                                     *in),
534                                               void (*felem_assign) (void *out,
535                                                                     const void
536                                                                     *in),
537                                               void (*felem_square) (void *out,
538                                                                     const void
539                                                                     *in),
540                                               void (*felem_mul) (void *out,
541                                                                  const void
542                                                                  *in1,
543                                                                  const void
544                                                                  *in2),
545                                               void (*felem_inv) (void *out,
546                                                                  const void
547                                                                  *in),
548                                               void (*felem_contract) (void
549                                                                       *out,
550                                                                       const
551                                                                       void
552                                                                       *in));
553 void ec_GFp_nistp_recode_scalar_bits(unsigned char *sign,
554                                      unsigned char *digit, unsigned char in);
555 #endif
556 int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *);
557
558 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
559 /** Returns GFp methods using montgomery multiplication, with x86-64 optimized
560  * P256. See http://eprint.iacr.org/2013/816.
561  *  \return  EC_METHOD object
562  */
563 const EC_METHOD *EC_GFp_nistz256_method(void);
564 #endif
565
566 /* EC_METHOD definitions */
567
568 struct ec_key_method_st {
569     const char *name;
570     int32_t flags;
571     int (*init)(EC_KEY *key);
572     void (*finish)(EC_KEY *key);
573     int (*copy)(EC_KEY *dest, const EC_KEY *src);
574     int (*set_group)(EC_KEY *key, const EC_GROUP *grp);
575     int (*set_private)(EC_KEY *key, const BIGNUM *priv_key);
576     int (*set_public)(EC_KEY *key, const EC_POINT *pub_key);
577     int (*keygen)(EC_KEY *key);
578     int (*compute_key)(void *out, size_t outlen, const EC_POINT *pub_key,
579                        const EC_KEY *ecdh,
580                        void *(*KDF) (const void *in, size_t inlen,
581                                      void *out, size_t *outlen));
582
583     int (*sign)(int type, const unsigned char *dgst, int dlen, unsigned char
584                 *sig, unsigned int *siglen, const BIGNUM *kinv,
585                 const BIGNUM *r, EC_KEY *eckey);
586     int (*sign_setup)(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp,
587                       BIGNUM **rp);
588     ECDSA_SIG *(*sign_sig)(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
589                            const BIGNUM *in_kinv, const BIGNUM *in_r,
590                            EC_KEY *eckey);
591
592     int (*verify)(int type, const unsigned char *dgst, int dgst_len,
593                   const unsigned char *sigbuf, int sig_len, EC_KEY *eckey);
594     int (*verify_sig)(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
595                       const ECDSA_SIG *sig, EC_KEY *eckey);
596 } /* EC_KEY_METHOD */ ;
597
598 #define EC_KEY_METHOD_DYNAMIC   1
599
600 int ossl_ec_key_gen(EC_KEY *eckey);
601 int ossl_ecdh_compute_key(void *out, size_t outlen, const EC_POINT *pub_key,
602                           const EC_KEY *ecdh,
603                           void *(*KDF) (const void *in, size_t inlen,
604                                         void *out, size_t *outlen));
605
606 struct ECDSA_SIG_st {
607     BIGNUM *r;
608     BIGNUM *s;
609 };
610
611 int ossl_ecdsa_sign_setup(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp,
612                           BIGNUM **rp);
613 int ossl_ecdsa_sign(int type, const unsigned char *dgst, int dlen,
614                     unsigned char *sig, unsigned int *siglen,
615                     const BIGNUM *kinv, const BIGNUM *r, EC_KEY *eckey);
616 ECDSA_SIG *ossl_ecdsa_sign_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
617                                const BIGNUM *in_kinv, const BIGNUM *in_r,
618                                EC_KEY *eckey);
619 int ossl_ecdsa_verify(int type, const unsigned char *dgst, int dgst_len,
620                       const unsigned char *sigbuf, int sig_len, EC_KEY *eckey);
621 int ossl_ecdsa_verify_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
622                           const ECDSA_SIG *sig, EC_KEY *eckey);