Make the EC code available from inside the FIPS provider
[openssl.git] / 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 Apache License 2.0 (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_ex(OPENSSL_CTX *libctx, const EC_METHOD *meth)
21 {
22     EC_GROUP *ret;
23
24     if (meth == NULL) {
25         ECerr(EC_F_EC_GROUP_NEW_EX, EC_R_SLOT_FULL);
26         return NULL;
27     }
28     if (meth->group_init == 0) {
29         ECerr(EC_F_EC_GROUP_NEW_EX, 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_EX, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
36         return NULL;
37     }
38
39     ret->libctx = libctx;
40     ret->meth = meth;
41     if ((ret->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE) == 0) {
42         ret->order = BN_new();
43         if (ret->order == NULL)
44             goto err;
45         ret->cofactor = BN_new();
46         if (ret->cofactor == NULL)
47             goto err;
48     }
49     ret->asn1_flag = OPENSSL_EC_NAMED_CURVE;
50     ret->asn1_form = POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED;
51     if (!meth->group_init(ret))
52         goto err;
53     return ret;
54
55  err:
56     BN_free(ret->order);
57     BN_free(ret->cofactor);
58     OPENSSL_free(ret);
59     return NULL;
60 }
61
62 #ifndef FIPS_MODE
63 EC_GROUP *EC_GROUP_new(const EC_METHOD *meth)
64 {
65     return EC_GROUP_new_ex(NULL, meth);
66 }
67 #endif
68
69 void EC_pre_comp_free(EC_GROUP *group)
70 {
71     switch (group->pre_comp_type) {
72     case PCT_none:
73         break;
74     case PCT_nistz256:
75 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
76         EC_nistz256_pre_comp_free(group->pre_comp.nistz256);
77 #endif
78         break;
79 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
80     case PCT_nistp224:
81         EC_nistp224_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp224);
82         break;
83     case PCT_nistp256:
84         EC_nistp256_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp256);
85         break;
86     case PCT_nistp521:
87         EC_nistp521_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp521);
88         break;
89 #else
90     case PCT_nistp224:
91     case PCT_nistp256:
92     case PCT_nistp521:
93         break;
94 #endif
95     case PCT_ec:
96         EC_ec_pre_comp_free(group->pre_comp.ec);
97         break;
98     }
99     group->pre_comp.ec = NULL;
100 }
101
102 void EC_GROUP_free(EC_GROUP *group)
103 {
104     if (!group)
105         return;
106
107     if (group->meth->group_finish != 0)
108         group->meth->group_finish(group);
109
110     EC_pre_comp_free(group);
111     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
112     EC_POINT_free(group->generator);
113     BN_free(group->order);
114     BN_free(group->cofactor);
115     OPENSSL_free(group->seed);
116     OPENSSL_free(group);
117 }
118
119 void EC_GROUP_clear_free(EC_GROUP *group)
120 {
121     if (!group)
122         return;
123
124     if (group->meth->group_clear_finish != 0)
125         group->meth->group_clear_finish(group);
126     else if (group->meth->group_finish != 0)
127         group->meth->group_finish(group);
128
129     EC_pre_comp_free(group);
130     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
131     EC_POINT_clear_free(group->generator);
132     BN_clear_free(group->order);
133     BN_clear_free(group->cofactor);
134     OPENSSL_clear_free(group->seed, group->seed_len);
135     OPENSSL_clear_free(group, sizeof(*group));
136 }
137
138 int EC_GROUP_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
139 {
140     if (dest->meth->group_copy == 0) {
141         ECerr(EC_F_EC_GROUP_COPY, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
142         return 0;
143     }
144     if (dest->meth != src->meth) {
145         ECerr(EC_F_EC_GROUP_COPY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
146         return 0;
147     }
148     if (dest == src)
149         return 1;
150
151     dest->libctx = src->libctx;
152     dest->curve_name = src->curve_name;
153
154     /* Copy precomputed */
155     dest->pre_comp_type = src->pre_comp_type;
156     switch (src->pre_comp_type) {
157     case PCT_none:
158         dest->pre_comp.ec = NULL;
159         break;
160     case PCT_nistz256:
161 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
162         dest->pre_comp.nistz256 = EC_nistz256_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistz256);
163 #endif
164         break;
165 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
166     case PCT_nistp224:
167         dest->pre_comp.nistp224 = EC_nistp224_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp224);
168         break;
169     case PCT_nistp256:
170         dest->pre_comp.nistp256 = EC_nistp256_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp256);
171         break;
172     case PCT_nistp521:
173         dest->pre_comp.nistp521 = EC_nistp521_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp521);
174         break;
175 #else
176     case PCT_nistp224:
177     case PCT_nistp256:
178     case PCT_nistp521:
179         break;
180 #endif
181     case PCT_ec:
182         dest->pre_comp.ec = EC_ec_pre_comp_dup(src->pre_comp.ec);
183         break;
184     }
185
186     if (src->mont_data != NULL) {
187         if (dest->mont_data == NULL) {
188             dest->mont_data = BN_MONT_CTX_new();
189             if (dest->mont_data == NULL)
190                 return 0;
191         }
192         if (!BN_MONT_CTX_copy(dest->mont_data, src->mont_data))
193             return 0;
194     } else {
195         /* src->generator == NULL */
196         BN_MONT_CTX_free(dest->mont_data);
197         dest->mont_data = NULL;
198     }
199
200     if (src->generator != NULL) {
201         if (dest->generator == NULL) {
202             dest->generator = EC_POINT_new(dest);
203             if (dest->generator == NULL)
204                 return 0;
205         }
206         if (!EC_POINT_copy(dest->generator, src->generator))
207             return 0;
208     } else {
209         /* src->generator == NULL */
210         EC_POINT_clear_free(dest->generator);
211         dest->generator = NULL;
212     }
213
214     if ((src->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE) == 0) {
215         if (!BN_copy(dest->order, src->order))
216             return 0;
217         if (!BN_copy(dest->cofactor, src->cofactor))
218             return 0;
219     }
220
221     dest->asn1_flag = src->asn1_flag;
222     dest->asn1_form = src->asn1_form;
223
224     if (src->seed) {
225         OPENSSL_free(dest->seed);
226         if ((dest->seed = OPENSSL_malloc(src->seed_len)) == NULL) {
227             ECerr(EC_F_EC_GROUP_COPY, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
228             return 0;
229         }
230         if (!memcpy(dest->seed, src->seed, src->seed_len))
231             return 0;
232         dest->seed_len = src->seed_len;
233     } else {
234         OPENSSL_free(dest->seed);
235         dest->seed = NULL;
236         dest->seed_len = 0;
237     }
238
239     return dest->meth->group_copy(dest, src);
240 }
241
242 EC_GROUP *EC_GROUP_dup(const EC_GROUP *a)
243 {
244     EC_GROUP *t = NULL;
245     int ok = 0;
246
247     if (a == NULL)
248         return NULL;
249
250     if ((t = EC_GROUP_new_ex(a->libctx, a->meth)) == NULL)
251         return NULL;
252     if (!EC_GROUP_copy(t, a))
253         goto err;
254
255     ok = 1;
256
257  err:
258     if (!ok) {
259         EC_GROUP_free(t);
260         return NULL;
261     }
262         return t;
263 }
264
265 const EC_METHOD *EC_GROUP_method_of(const EC_GROUP *group)
266 {
267     return group->meth;
268 }
269
270 int EC_METHOD_get_field_type(const EC_METHOD *meth)
271 {
272     return meth->field_type;
273 }
274
275 static int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *);
276
277 int EC_GROUP_set_generator(EC_GROUP *group, const EC_POINT *generator,
278                            const BIGNUM *order, const BIGNUM *cofactor)
279 {
280     if (generator == NULL) {
281         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_GENERATOR, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
282         return 0;
283     }
284
285     if (group->generator == NULL) {
286         group->generator = EC_POINT_new(group);
287         if (group->generator == NULL)
288             return 0;
289     }
290     if (!EC_POINT_copy(group->generator, generator))
291         return 0;
292
293     if (order != NULL) {
294         if (!BN_copy(group->order, order))
295             return 0;
296     } else {
297         BN_zero(group->order);
298     }
299
300     /* The cofactor is an optional field, so it should be able to be NULL. */
301     if (cofactor != NULL) {
302         if (!BN_copy(group->cofactor, cofactor))
303             return 0;
304     } else {
305         BN_zero(group->cofactor);
306     }
307     /*
308      * Some groups have an order with
309      * factors of two, which makes the Montgomery setup fail.
310      * |group->mont_data| will be NULL in this case.
311      */
312     if (BN_is_odd(group->order)) {
313         return ec_precompute_mont_data(group);
314     }
315
316     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
317     group->mont_data = NULL;
318     return 1;
319 }
320
321 const EC_POINT *EC_GROUP_get0_generator(const EC_GROUP *group)
322 {
323     return group->generator;
324 }
325
326 BN_MONT_CTX *EC_GROUP_get_mont_data(const EC_GROUP *group)
327 {
328     return group->mont_data;
329 }
330
331 int EC_GROUP_get_order(const EC_GROUP *group, BIGNUM *order, BN_CTX *ctx)
332 {
333     if (group->order == NULL)
334         return 0;
335     if (!BN_copy(order, group->order))
336         return 0;
337
338     return !BN_is_zero(order);
339 }
340
341 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_order(const EC_GROUP *group)
342 {
343     return group->order;
344 }
345
346 int EC_GROUP_order_bits(const EC_GROUP *group)
347 {
348     return group->meth->group_order_bits(group);
349 }
350
351 int EC_GROUP_get_cofactor(const EC_GROUP *group, BIGNUM *cofactor,
352                           BN_CTX *ctx)
353 {
354
355     if (group->cofactor == NULL)
356         return 0;
357     if (!BN_copy(cofactor, group->cofactor))
358         return 0;
359
360     return !BN_is_zero(group->cofactor);
361 }
362
363 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_cofactor(const EC_GROUP *group)
364 {
365     return group->cofactor;
366 }
367
368 void EC_GROUP_set_curve_name(EC_GROUP *group, int nid)
369 {
370     group->curve_name = nid;
371 }
372
373 int EC_GROUP_get_curve_name(const EC_GROUP *group)
374 {
375     return group->curve_name;
376 }
377
378 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_field(const EC_GROUP *group)
379 {
380     return group->field;
381 }
382
383 void EC_GROUP_set_asn1_flag(EC_GROUP *group, int flag)
384 {
385     group->asn1_flag = flag;
386 }
387
388 int EC_GROUP_get_asn1_flag(const EC_GROUP *group)
389 {
390     return group->asn1_flag;
391 }
392
393 void EC_GROUP_set_point_conversion_form(EC_GROUP *group,
394                                         point_conversion_form_t form)
395 {
396     group->asn1_form = form;
397 }
398
399 point_conversion_form_t EC_GROUP_get_point_conversion_form(const EC_GROUP
400                                                            *group)
401 {
402     return group->asn1_form;
403 }
404
405 size_t EC_GROUP_set_seed(EC_GROUP *group, const unsigned char *p, size_t len)
406 {
407     OPENSSL_free(group->seed);
408     group->seed = NULL;
409     group->seed_len = 0;
410
411     if (!len || !p)
412         return 1;
413
414     if ((group->seed = OPENSSL_malloc(len)) == NULL) {
415         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_SEED, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
416         return 0;
417     }
418     memcpy(group->seed, p, len);
419     group->seed_len = len;
420
421     return len;
422 }
423
424 unsigned char *EC_GROUP_get0_seed(const EC_GROUP *group)
425 {
426     return group->seed;
427 }
428
429 size_t EC_GROUP_get_seed_len(const EC_GROUP *group)
430 {
431     return group->seed_len;
432 }
433
434 int EC_GROUP_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
435                        const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
436 {
437     if (group->meth->group_set_curve == 0) {
438         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_CURVE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
439         return 0;
440     }
441     return group->meth->group_set_curve(group, p, a, b, ctx);
442 }
443
444 int EC_GROUP_get_curve(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a, BIGNUM *b,
445                        BN_CTX *ctx)
446 {
447     if (group->meth->group_get_curve == NULL) {
448         ECerr(EC_F_EC_GROUP_GET_CURVE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
449         return 0;
450     }
451     return group->meth->group_get_curve(group, p, a, b, ctx);
452 }
453
454 #if !OPENSSL_API_3
455 int EC_GROUP_set_curve_GFp(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
456                            const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
457 {
458     return EC_GROUP_set_curve(group, p, a, b, ctx);
459 }
460
461 int EC_GROUP_get_curve_GFp(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
462                            BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
463 {
464     return EC_GROUP_get_curve(group, p, a, b, ctx);
465 }
466
467 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
468 int EC_GROUP_set_curve_GF2m(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
469                             const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
470 {
471     return EC_GROUP_set_curve(group, p, a, b, ctx);
472 }
473
474 int EC_GROUP_get_curve_GF2m(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
475                             BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
476 {
477     return EC_GROUP_get_curve(group, p, a, b, ctx);
478 }
479 # endif
480 #endif
481
482 int EC_GROUP_get_degree(const EC_GROUP *group)
483 {
484     if (group->meth->group_get_degree == 0) {
485         ECerr(EC_F_EC_GROUP_GET_DEGREE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
486         return 0;
487     }
488     return group->meth->group_get_degree(group);
489 }
490
491 int EC_GROUP_check_discriminant(const EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
492 {
493     if (group->meth->group_check_discriminant == 0) {
494         ECerr(EC_F_EC_GROUP_CHECK_DISCRIMINANT,
495               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
496         return 0;
497     }
498     return group->meth->group_check_discriminant(group, ctx);
499 }
500
501 int EC_GROUP_cmp(const EC_GROUP *a, const EC_GROUP *b, BN_CTX *ctx)
502 {
503     int r = 0;
504     BIGNUM *a1, *a2, *a3, *b1, *b2, *b3;
505 #ifndef FIPS_MODE
506     BN_CTX *ctx_new = NULL;
507
508     if (ctx == NULL)
509         ctx_new = ctx = BN_CTX_new();
510 #endif
511     if (ctx == NULL)
512         return -1;
513
514     /* compare the field types */
515     if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(a)) !=
516         EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(b)))
517         return 1;
518     /* compare the curve name (if present in both) */
519     if (EC_GROUP_get_curve_name(a) && EC_GROUP_get_curve_name(b) &&
520         EC_GROUP_get_curve_name(a) != EC_GROUP_get_curve_name(b))
521         return 1;
522     if (a->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE)
523         return 0;
524
525     BN_CTX_start(ctx);
526     a1 = BN_CTX_get(ctx);
527     a2 = BN_CTX_get(ctx);
528     a3 = BN_CTX_get(ctx);
529     b1 = BN_CTX_get(ctx);
530     b2 = BN_CTX_get(ctx);
531     b3 = BN_CTX_get(ctx);
532     if (b3 == NULL) {
533         BN_CTX_end(ctx);
534 #ifndef FIPS_MODE
535         BN_CTX_free(ctx_new);
536 #endif
537         return -1;
538     }
539
540     /*
541      * XXX This approach assumes that the external representation of curves
542      * over the same field type is the same.
543      */
544     if (!a->meth->group_get_curve(a, a1, a2, a3, ctx) ||
545         !b->meth->group_get_curve(b, b1, b2, b3, ctx))
546         r = 1;
547
548     /* return 1 if the curve parameters are different */
549     if (r || BN_cmp(a1, b1) != 0 || BN_cmp(a2, b2) != 0 || BN_cmp(a3, b3) != 0)
550         r = 1;
551
552     /* XXX EC_POINT_cmp() assumes that the methods are equal */
553     /* return 1 if the generators are different */
554     if (r || EC_POINT_cmp(a, EC_GROUP_get0_generator(a),
555                           EC_GROUP_get0_generator(b), ctx) != 0)
556         r = 1;
557
558     if (!r) {
559         const BIGNUM *ao, *bo, *ac, *bc;
560         /* compare the orders */
561         ao = EC_GROUP_get0_order(a);
562         bo = EC_GROUP_get0_order(b);
563         if (ao == NULL || bo == NULL) {
564             /* return an error if either order is NULL */
565             r = -1;
566             goto end;
567         }
568         if (BN_cmp(ao, bo) != 0) {
569             /* return 1 if orders are different */
570             r = 1;
571             goto end;
572         }
573         /*
574          * It gets here if the curve parameters and generator matched.
575          * Now check the optional cofactors (if both are present).
576          */
577         ac = EC_GROUP_get0_cofactor(a);
578         bc = EC_GROUP_get0_cofactor(b);
579         /* Returns 1 (mismatch) if both cofactors are specified and different */
580         if (!BN_is_zero(ac) && !BN_is_zero(bc) && BN_cmp(ac, bc) != 0)
581             r = 1;
582         /* Returns 0 if the parameters matched */
583     }
584 end:
585     BN_CTX_end(ctx);
586 #ifndef FIPS_MODE
587     BN_CTX_free(ctx_new);
588 #endif
589     return r;
590 }
591
592 /* functions for EC_POINT objects */
593
594 EC_POINT *EC_POINT_new(const EC_GROUP *group)
595 {
596     EC_POINT *ret;
597
598     if (group == NULL) {
599         ECerr(EC_F_EC_POINT_NEW, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
600         return NULL;
601     }
602     if (group->meth->point_init == NULL) {
603         ECerr(EC_F_EC_POINT_NEW, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
604         return NULL;
605     }
606
607     ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret));
608     if (ret == NULL) {
609         ECerr(EC_F_EC_POINT_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
610         return NULL;
611     }
612
613     ret->meth = group->meth;
614     ret->curve_name = group->curve_name;
615
616     if (!ret->meth->point_init(ret)) {
617         OPENSSL_free(ret);
618         return NULL;
619     }
620
621     return ret;
622 }
623
624 void EC_POINT_free(EC_POINT *point)
625 {
626     if (!point)
627         return;
628
629     if (point->meth->point_finish != 0)
630         point->meth->point_finish(point);
631     OPENSSL_free(point);
632 }
633
634 void EC_POINT_clear_free(EC_POINT *point)
635 {
636     if (!point)
637         return;
638
639     if (point->meth->point_clear_finish != 0)
640         point->meth->point_clear_finish(point);
641     else if (point->meth->point_finish != 0)
642         point->meth->point_finish(point);
643     OPENSSL_clear_free(point, sizeof(*point));
644 }
645
646 int EC_POINT_copy(EC_POINT *dest, const EC_POINT *src)
647 {
648     if (dest->meth->point_copy == 0) {
649         ECerr(EC_F_EC_POINT_COPY, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
650         return 0;
651     }
652     if (dest->meth != src->meth
653             || (dest->curve_name != src->curve_name
654                  && dest->curve_name != 0
655                  && src->curve_name != 0)) {
656         ECerr(EC_F_EC_POINT_COPY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
657         return 0;
658     }
659     if (dest == src)
660         return 1;
661     return dest->meth->point_copy(dest, src);
662 }
663
664 EC_POINT *EC_POINT_dup(const EC_POINT *a, const EC_GROUP *group)
665 {
666     EC_POINT *t;
667     int r;
668
669     if (a == NULL)
670         return NULL;
671
672     t = EC_POINT_new(group);
673     if (t == NULL)
674         return NULL;
675     r = EC_POINT_copy(t, a);
676     if (!r) {
677         EC_POINT_free(t);
678         return NULL;
679     }
680     return t;
681 }
682
683 const EC_METHOD *EC_POINT_method_of(const EC_POINT *point)
684 {
685     return point->meth;
686 }
687
688 int EC_POINT_set_to_infinity(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point)
689 {
690     if (group->meth->point_set_to_infinity == 0) {
691         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_TO_INFINITY,
692               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
693         return 0;
694     }
695     if (group->meth != point->meth) {
696         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_TO_INFINITY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
697         return 0;
698     }
699     return group->meth->point_set_to_infinity(group, point);
700 }
701
702 int EC_POINT_set_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
703                                              EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
704                                              const BIGNUM *y, const BIGNUM *z,
705                                              BN_CTX *ctx)
706 {
707     if (group->meth->point_set_Jprojective_coordinates_GFp == 0) {
708         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
709               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
710         return 0;
711     }
712     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
713         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
714               EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
715         return 0;
716     }
717     return group->meth->point_set_Jprojective_coordinates_GFp(group, point, x,
718                                                               y, z, ctx);
719 }
720
721 int EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
722                                              const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
723                                              BIGNUM *y, BIGNUM *z,
724                                              BN_CTX *ctx)
725 {
726     if (group->meth->point_get_Jprojective_coordinates_GFp == 0) {
727         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
728               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
729         return 0;
730     }
731     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
732         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
733               EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
734         return 0;
735     }
736     return group->meth->point_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, point, x,
737                                                               y, z, ctx);
738 }
739
740 int EC_POINT_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point,
741                                     const BIGNUM *x, const BIGNUM *y,
742                                     BN_CTX *ctx)
743 {
744     if (group->meth->point_set_affine_coordinates == NULL) {
745         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES,
746               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
747         return 0;
748     }
749     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
750         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
751         return 0;
752     }
753     if (!group->meth->point_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx))
754         return 0;
755
756     if (EC_POINT_is_on_curve(group, point, ctx) <= 0) {
757         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_POINT_IS_NOT_ON_CURVE);
758         return 0;
759     }
760     return 1;
761 }
762
763 #if !OPENSSL_API_3
764 int EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
765                                         EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
766                                         const BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
767 {
768     return EC_POINT_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
769 }
770
771 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
772 int EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(const EC_GROUP *group,
773                                          EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
774                                          const BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
775 {
776     return EC_POINT_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
777 }
778 # endif
779 #endif
780
781 int EC_POINT_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
782                                     const EC_POINT *point, BIGNUM *x, BIGNUM *y,
783                                     BN_CTX *ctx)
784 {
785     if (group->meth->point_get_affine_coordinates == NULL) {
786         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES,
787               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
788         return 0;
789     }
790     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
791         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
792         return 0;
793     }
794     if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point)) {
795         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_POINT_AT_INFINITY);
796         return 0;
797     }
798     return group->meth->point_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
799 }
800
801 #if !OPENSSL_API_3
802 int EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
803                                         const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
804                                         BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
805 {
806     return EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
807 }
808
809 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
810 int EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(const EC_GROUP *group,
811                                          const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
812                                          BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
813 {
814     return EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
815 }
816 # endif
817 #endif
818
819 int EC_POINT_add(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
820                  const EC_POINT *b, BN_CTX *ctx)
821 {
822     if (group->meth->add == 0) {
823         ECerr(EC_F_EC_POINT_ADD, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
824         return 0;
825     }
826     if (!ec_point_is_compat(r, group) || !ec_point_is_compat(a, group)
827         || !ec_point_is_compat(b, group)) {
828         ECerr(EC_F_EC_POINT_ADD, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
829         return 0;
830     }
831     return group->meth->add(group, r, a, b, ctx);
832 }
833
834 int EC_POINT_dbl(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
835                  BN_CTX *ctx)
836 {
837     if (group->meth->dbl == 0) {
838         ECerr(EC_F_EC_POINT_DBL, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
839         return 0;
840     }
841     if (!ec_point_is_compat(r, group) || !ec_point_is_compat(a, group)) {
842         ECerr(EC_F_EC_POINT_DBL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
843         return 0;
844     }
845     return group->meth->dbl(group, r, a, ctx);
846 }
847
848 int EC_POINT_invert(const EC_GROUP *group, EC_POINT *a, BN_CTX *ctx)
849 {
850     if (group->meth->invert == 0) {
851         ECerr(EC_F_EC_POINT_INVERT, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
852         return 0;
853     }
854     if (!ec_point_is_compat(a, group)) {
855         ECerr(EC_F_EC_POINT_INVERT, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
856         return 0;
857     }
858     return group->meth->invert(group, a, ctx);
859 }
860
861 int EC_POINT_is_at_infinity(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point)
862 {
863     if (group->meth->is_at_infinity == 0) {
864         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_AT_INFINITY,
865               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
866         return 0;
867     }
868     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
869         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_AT_INFINITY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
870         return 0;
871     }
872     return group->meth->is_at_infinity(group, point);
873 }
874
875 /*
876  * Check whether an EC_POINT is on the curve or not. Note that the return
877  * value for this function should NOT be treated as a boolean. Return values:
878  *  1: The point is on the curve
879  *  0: The point is not on the curve
880  * -1: An error occurred
881  */
882 int EC_POINT_is_on_curve(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point,
883                          BN_CTX *ctx)
884 {
885     if (group->meth->is_on_curve == 0) {
886         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_ON_CURVE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
887         return 0;
888     }
889     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
890         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_ON_CURVE, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
891         return 0;
892     }
893     return group->meth->is_on_curve(group, point, ctx);
894 }
895
896 int EC_POINT_cmp(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
897                  BN_CTX *ctx)
898 {
899     if (group->meth->point_cmp == 0) {
900         ECerr(EC_F_EC_POINT_CMP, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
901         return -1;
902     }
903     if (!ec_point_is_compat(a, group) || !ec_point_is_compat(b, group)) {
904         ECerr(EC_F_EC_POINT_CMP, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
905         return -1;
906     }
907     return group->meth->point_cmp(group, a, b, ctx);
908 }
909
910 int EC_POINT_make_affine(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point, BN_CTX *ctx)
911 {
912     if (group->meth->make_affine == 0) {
913         ECerr(EC_F_EC_POINT_MAKE_AFFINE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
914         return 0;
915     }
916     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
917         ECerr(EC_F_EC_POINT_MAKE_AFFINE, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
918         return 0;
919     }
920     return group->meth->make_affine(group, point, ctx);
921 }
922
923 int EC_POINTs_make_affine(const EC_GROUP *group, size_t num,
924                           EC_POINT *points[], BN_CTX *ctx)
925 {
926     size_t i;
927
928     if (group->meth->points_make_affine == 0) {
929         ECerr(EC_F_EC_POINTS_MAKE_AFFINE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
930         return 0;
931     }
932     for (i = 0; i < num; i++) {
933         if (!ec_point_is_compat(points[i], group)) {
934             ECerr(EC_F_EC_POINTS_MAKE_AFFINE, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
935             return 0;
936         }
937     }
938     return group->meth->points_make_affine(group, num, points, ctx);
939 }
940
941 /*
942  * Functions for point multiplication. If group->meth->mul is 0, we use the
943  * wNAF-based implementations in ec_mult.c; otherwise we dispatch through
944  * methods.
945  */
946
947 int EC_POINTs_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
948                   size_t num, const EC_POINT *points[],
949                   const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx)
950 {
951     int ret = 0;
952     size_t i = 0;
953 #ifndef FIPS_MODE
954     BN_CTX *new_ctx = NULL;
955
956     if (ctx == NULL)
957         ctx = new_ctx = BN_CTX_secure_new();
958 #endif
959     if (ctx == NULL) {
960         ECerr(EC_F_EC_POINTS_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
961         return 0;
962     }
963
964     if ((scalar == NULL) && (num == 0)) {
965         return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
966     }
967
968     if (!ec_point_is_compat(r, group)) {
969         ECerr(EC_F_EC_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
970         return 0;
971     }
972     for (i = 0; i < num; i++) {
973         if (!ec_point_is_compat(points[i], group)) {
974             ECerr(EC_F_EC_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
975             return 0;
976         }
977     }
978
979     if (group->meth->mul != NULL)
980         ret = group->meth->mul(group, r, scalar, num, points, scalars, ctx);
981     else
982         /* use default */
983         ret = ec_wNAF_mul(group, r, scalar, num, points, scalars, ctx);
984
985 #ifndef FIPS_MODE
986     BN_CTX_free(new_ctx);
987 #endif
988     return ret;
989 }
990
991 int EC_POINT_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *g_scalar,
992                  const EC_POINT *point, const BIGNUM *p_scalar, BN_CTX *ctx)
993 {
994     /* just a convenient interface to EC_POINTs_mul() */
995
996     const EC_POINT *points[1];
997     const BIGNUM *scalars[1];
998
999     points[0] = point;
1000     scalars[0] = p_scalar;
1001
1002     return EC_POINTs_mul(group, r, g_scalar,
1003                          (point != NULL
1004                           && p_scalar != NULL), points, scalars, ctx);
1005 }
1006
1007 int EC_GROUP_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
1008 {
1009     if (group->meth->mul == 0)
1010         /* use default */
1011         return ec_wNAF_precompute_mult(group, ctx);
1012
1013     if (group->meth->precompute_mult != 0)
1014         return group->meth->precompute_mult(group, ctx);
1015     else
1016         return 1;               /* nothing to do, so report success */
1017 }
1018
1019 int EC_GROUP_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group)
1020 {
1021     if (group->meth->mul == 0)
1022         /* use default */
1023         return ec_wNAF_have_precompute_mult(group);
1024
1025     if (group->meth->have_precompute_mult != 0)
1026         return group->meth->have_precompute_mult(group);
1027     else
1028         return 0;               /* cannot tell whether precomputation has
1029                                  * been performed */
1030 }
1031
1032 /*
1033  * ec_precompute_mont_data sets |group->mont_data| from |group->order| and
1034  * returns one on success. On error it returns zero.
1035  */
1036 static int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *group)
1037 {
1038     BN_CTX *ctx = BN_CTX_new_ex(group->libctx);
1039     int ret = 0;
1040
1041     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
1042     group->mont_data = NULL;
1043
1044     if (ctx == NULL)
1045         goto err;
1046
1047     group->mont_data = BN_MONT_CTX_new();
1048     if (group->mont_data == NULL)
1049         goto err;
1050
1051     if (!BN_MONT_CTX_set(group->mont_data, group->order, ctx)) {
1052         BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
1053         group->mont_data = NULL;
1054         goto err;
1055     }
1056
1057     ret = 1;
1058
1059  err:
1060
1061     BN_CTX_free(ctx);
1062     return ret;
1063 }
1064
1065 #ifndef FIPS_MODE
1066 int EC_KEY_set_ex_data(EC_KEY *key, int idx, void *arg)
1067 {
1068     return CRYPTO_set_ex_data(&key->ex_data, idx, arg);
1069 }
1070
1071 void *EC_KEY_get_ex_data(const EC_KEY *key, int idx)
1072 {
1073     return CRYPTO_get_ex_data(&key->ex_data, idx);
1074 }
1075 #endif
1076
1077 int ec_group_simple_order_bits(const EC_GROUP *group)
1078 {
1079     if (group->order == NULL)
1080         return 0;
1081     return BN_num_bits(group->order);
1082 }
1083
1084 static int ec_field_inverse_mod_ord(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
1085                                     const BIGNUM *x, BN_CTX *ctx)
1086 {
1087     BIGNUM *e = NULL;
1088     int ret = 0;
1089 #ifndef FIPS_MODE
1090     BN_CTX *new_ctx = NULL;
1091
1092     if (ctx == NULL)
1093         ctx = new_ctx = BN_CTX_secure_new();
1094 #endif
1095     if (ctx == NULL)
1096         return 0;
1097
1098     if (group->mont_data == NULL)
1099         goto err;
1100
1101     BN_CTX_start(ctx);
1102     if ((e = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
1103         goto err;
1104
1105     /*-
1106      * We want inverse in constant time, therefore we utilize the fact
1107      * order must be prime and use Fermats Little Theorem instead.
1108      */
1109     if (!BN_set_word(e, 2))
1110         goto err;
1111     if (!BN_sub(e, group->order, e))
1112         goto err;
1113     /*-
1114      * Exponent e is public.
1115      * No need for scatter-gather or BN_FLG_CONSTTIME.
1116      */
1117     if (!BN_mod_exp_mont(r, x, e, group->order, ctx, group->mont_data))
1118         goto err;
1119
1120     ret = 1;
1121
1122  err:
1123     BN_CTX_end(ctx);
1124 #ifndef FIPS_MODE
1125     BN_CTX_free(new_ctx);
1126 #endif
1127     return ret;
1128 }
1129
1130 /*-
1131  * Default behavior, if group->meth->field_inverse_mod_ord is NULL:
1132  * - When group->order is even, this function returns an error.
1133  * - When group->order is otherwise composite, the correctness
1134  *   of the output is not guaranteed.
1135  * - When x is outside the range [1, group->order), the correctness
1136  *   of the output is not guaranteed.
1137  * - Otherwise, this function returns the multiplicative inverse in the
1138  *   range [1, group->order).
1139  *
1140  * EC_METHODs must implement their own field_inverse_mod_ord for
1141  * other functionality.
1142  */
1143 int ec_group_do_inverse_ord(const EC_GROUP *group, BIGNUM *res,
1144                             const BIGNUM *x, BN_CTX *ctx)
1145 {
1146     if (group->meth->field_inverse_mod_ord != NULL)
1147         return group->meth->field_inverse_mod_ord(group, res, x, ctx);
1148     else
1149         return ec_field_inverse_mod_ord(group, res, x, ctx);
1150 }
1151
1152 /*-
1153  * Coordinate blinding for EC_POINT.
1154  *
1155  * The underlying EC_METHOD can optionally implement this function:
1156  * underlying implementations should return 0 on errors, or 1 on
1157  * success.
1158  *
1159  * This wrapper returns 1 in case the underlying EC_METHOD does not
1160  * support coordinate blinding.
1161  */
1162 int ec_point_blind_coordinates(const EC_GROUP *group, EC_POINT *p, BN_CTX *ctx)
1163 {
1164     if (group->meth->blind_coordinates == NULL)
1165         return 1; /* ignore if not implemented */
1166
1167     return group->meth->blind_coordinates(group, p, ctx);
1168 }