crypto/ec/ec_mult.c

   1 /* crypto/ec/ec_mult.c */
   2 /*
   3  * Originally written by Bodo Moeller and Nils Larsch for the OpenSSL project.
   4  */
   5 /* ====================================================================
   6  * Copyright (c) 1998-2007 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  * Portions of this software developed by SUN MICROSYSTEMS, INC.,
  61  * and contributed to the OpenSSL project.
  62  */
  63
  64 #include <string.h>
  65 #include <openssl/err.h>
  66
  67 #include "internal/bn_int.h"
  68 #include "ec_lcl.h"
  69
  70 /*
  71  * This file implements the wNAF-based interleaving multi-exponentation method
  72  * (<URL:http://www.informatik.tu-darmstadt.de/TI/Mitarbeiter/moeller.html#multiexp>);
  73  * for multiplication with precomputation, we use wNAF splitting
  74  * (<URL:http://www.informatik.tu-darmstadt.de/TI/Mitarbeiter/moeller.html#fastexp>).
  75  */
  76
  77 /* structure for precomputed multiples of the generator */
  78 typedef struct ec_pre_comp_st {
  79     const EC_GROUP *group;      /* parent EC_GROUP object */
  80     size_t blocksize;           /* block size for wNAF splitting */
  81     size_t numblocks;           /* max. number of blocks for which we have
  82                                  * precomputation */
  83     size_t w;                   /* window size */
  84     EC_POINT **points;          /* array with pre-calculated multiples of
  85                                  * generator: 'num' pointers to EC_POINT
  86                                  * objects followed by a NULL */
  87     size_t num;                 /* numblocks * 2^(w-1) */
  88     int references;
  89 } EC_PRE_COMP;
  90
  91 /* functions to manage EC_PRE_COMP within the EC_GROUP extra_data framework */
  92 static void *ec_pre_comp_dup(void *);
  93 static void ec_pre_comp_free(void *);
  94 static void ec_pre_comp_clear_free(void *);
  95
  96 static EC_PRE_COMP *ec_pre_comp_new(const EC_GROUP *group)
  97 {
  98     EC_PRE_COMP *ret = NULL;
  99
 100     if (!group)
 101         return NULL;
 102
 103     ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret));
 104     if (!ret) {
 105         ECerr(EC_F_EC_PRE_COMP_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 106         return ret;
 107     }
 108     ret->group = group;
 109     ret->blocksize = 8;         /* default */
 110     ret->w = 4;                 /* default */
 111     ret->references = 1;
 112     return ret;
 113 }
 114
 115 static void *ec_pre_comp_dup(void *src_)
 116 {
 117     EC_PRE_COMP *src = src_;
 118
 119     /* no need to actually copy, these objects never change! */
 120
 121     CRYPTO_add(&src->references, 1, CRYPTO_LOCK_EC_PRE_COMP);
 122
 123     return src_;
 124 }
 125
 126 static void ec_pre_comp_free(void *pre_)
 127 {
 128     int i;
 129     EC_PRE_COMP *pre = pre_;
 130
 131     if (!pre)
 132         return;
 133
 134     i = CRYPTO_add(&pre->references, -1, CRYPTO_LOCK_EC_PRE_COMP);
 135     if (i > 0)
 136         return;
 137
 138     if (pre->points) {
 139         EC_POINT **p;
 140
 141         for (p = pre->points; *p != NULL; p++)
 142             EC_POINT_free(*p);
 143         OPENSSL_free(pre->points);
 144     }
 145     OPENSSL_free(pre);
 146 }
 147
 148 static void ec_pre_comp_clear_free(void *pre_)
 149 {
 150     int i;
 151     EC_PRE_COMP *pre = pre_;
 152
 153     if (!pre)
 154         return;
 155
 156     i = CRYPTO_add(&pre->references, -1, CRYPTO_LOCK_EC_PRE_COMP);
 157     if (i > 0)
 158         return;
 159
 160     if (pre->points) {
 161         EC_POINT **p;
 162
 163         for (p = pre->points; *p != NULL; p++) {
 164             EC_POINT_clear_free(*p);
 165             OPENSSL_cleanse(p, sizeof(*p));
 166         }
 167         OPENSSL_free(pre->points);
 168     }
 169     OPENSSL_clear_free(pre, sizeof(*pre));
 170 }
 171
 172 /*
 173  * TODO: table should be optimised for the wNAF-based implementation,
 174  * sometimes smaller windows will give better performance (thus the
 175  * boundaries should be increased)
 176  */
 177 #define EC_window_bits_for_scalar_size(b) \
 178                 ((size_t) \
 179                  ((b) >= 2000 ? 6 : \
 180                   (b) >=  800 ? 5 : \
 181                   (b) >=  300 ? 4 : \
 182                   (b) >=   70 ? 3 : \
 183                   (b) >=   20 ? 2 : \
 184                   1))
 185
 186 /*-
 187  * Compute
 188  *      \sum scalars[i]*points[i],
 189  * also including
 190  *      scalar*generator
 191  * in the addition if scalar != NULL
 192  */
 193 int ec_wNAF_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
 194                 size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 195                 BN_CTX *ctx)
 196 {
 197     BN_CTX *new_ctx = NULL;
 198     const EC_POINT *generator = NULL;
 199     EC_POINT *tmp = NULL;
 200     size_t totalnum;
 201     size_t blocksize = 0, numblocks = 0; /* for wNAF splitting */
 202     size_t pre_points_per_block = 0;
 203     size_t i, j;
 204     int k;
 205     int r_is_inverted = 0;
 206     int r_is_at_infinity = 1;
 207     size_t *wsize = NULL;       /* individual window sizes */
 208     signed char **wNAF = NULL;  /* individual wNAFs */
 209     size_t *wNAF_len = NULL;
 210     size_t max_len = 0;
 211     size_t num_val;
 212     EC_POINT **val = NULL;      /* precomputation */
 213     EC_POINT **v;
 214     EC_POINT ***val_sub = NULL; /* pointers to sub-arrays of 'val' or
 215                                  * 'pre_comp->points' */
 216     const EC_PRE_COMP *pre_comp = NULL;
 217     int num_scalar = 0;         /* flag: will be set to 1 if 'scalar' must be
 218                                  * treated like other scalars, i.e.
 219                                  * precomputation is not available */
 220     int ret = 0;
 221
 222     if (group->meth != r->meth) {
 223         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 224         return 0;
 225     }
 226
 227     if ((scalar == NULL) && (num == 0)) {
 228         return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
 229     }
 230
 231     for (i = 0; i < num; i++) {
 232         if (group->meth != points[i]->meth) {
 233             ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 234             return 0;
 235         }
 236     }
 237
 238     if (ctx == NULL) {
 239         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 240         if (ctx == NULL)
 241             goto err;
 242     }
 243
 244     if (scalar != NULL) {
 245         generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
 246         if (generator == NULL) {
 247             ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
 248             goto err;
 249         }
 250
 251         /* look if we can use precomputed multiples of generator */
 252
 253         pre_comp =
 254             EC_EX_DATA_get_data(group->extra_data, ec_pre_comp_dup,
 255                                 ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
 256
 257         if (pre_comp && pre_comp->numblocks
 258             && (EC_POINT_cmp(group, generator, pre_comp->points[0], ctx) ==
 259                 0)) {
 260             blocksize = pre_comp->blocksize;
 261
 262             /*
 263              * determine maximum number of blocks that wNAF splitting may
 264              * yield (NB: maximum wNAF length is bit length plus one)
 265              */
 266             numblocks = (BN_num_bits(scalar) / blocksize) + 1;
 267
 268             /*
 269              * we cannot use more blocks than we have precomputation for
 270              */
 271             if (numblocks > pre_comp->numblocks)
 272                 numblocks = pre_comp->numblocks;
 273
 274             pre_points_per_block = (size_t)1 << (pre_comp->w - 1);
 275
 276             /* check that pre_comp looks sane */
 277             if (pre_comp->num != (pre_comp->numblocks * pre_points_per_block)) {
 278                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 279                 goto err;
 280             }
 281         } else {
 282             /* can't use precomputation */
 283             pre_comp = NULL;
 284             numblocks = 1;
 285             num_scalar = 1;     /* treat 'scalar' like 'num'-th element of
 286                                  * 'scalars' */
 287         }
 288     }
 289
 290     totalnum = num + numblocks;
 291
 292     wsize = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof wsize[0]);
 293     wNAF_len = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof wNAF_len[0]);
 294     wNAF = OPENSSL_malloc((totalnum + 1) * sizeof wNAF[0]); /* includes space
 295                                                              * for pivot */
 296     val_sub = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof val_sub[0]);
 297
 298     /* Ensure wNAF is initialised in case we end up going to err */
 299     if (wNAF)
 300         wNAF[0] = NULL;         /* preliminary pivot */
 301
 302     if (!wsize || !wNAF_len || !wNAF || !val_sub) {
 303         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 304         goto err;
 305     }
 306
 307     /*
 308      * num_val will be the total number of temporarily precomputed points
 309      */
 310     num_val = 0;
 311
 312     for (i = 0; i < num + num_scalar; i++) {
 313         size_t bits;
 314
 315         bits = i < num ? BN_num_bits(scalars[i]) : BN_num_bits(scalar);
 316         wsize[i] = EC_window_bits_for_scalar_size(bits);
 317         num_val += (size_t)1 << (wsize[i] - 1);
 318         wNAF[i + 1] = NULL;     /* make sure we always have a pivot */
 319         wNAF[i] =
 320             bn_compute_wNAF((i < num ? scalars[i] : scalar), wsize[i],
 321                             &wNAF_len[i]);
 322         if (wNAF[i] == NULL)
 323             goto err;
 324         if (wNAF_len[i] > max_len)
 325             max_len = wNAF_len[i];
 326     }
 327
 328     if (numblocks) {
 329         /* we go here iff scalar != NULL */
 330
 331         if (pre_comp == NULL) {
 332             if (num_scalar != 1) {
 333                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 334                 goto err;
 335             }
 336             /* we have already generated a wNAF for 'scalar' */
 337         } else {
 338             signed char *tmp_wNAF = NULL;
 339             size_t tmp_len = 0;
 340
 341             if (num_scalar != 0) {
 342                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 343                 goto err;
 344             }
 345
 346             /*
 347              * use the window size for which we have precomputation
 348              */
 349             wsize[num] = pre_comp->w;
 350             tmp_wNAF = bn_compute_wNAF(scalar, wsize[num], &tmp_len);
 351             if (!tmp_wNAF)
 352                 goto err;
 353
 354             if (tmp_len <= max_len) {
 355                 /*
 356                  * One of the other wNAFs is at least as long as the wNAF
 357                  * belonging to the generator, so wNAF splitting will not buy
 358                  * us anything.
 359                  */
 360
 361                 numblocks = 1;
 362                 totalnum = num + 1; /* don't use wNAF splitting */
 363                 wNAF[num] = tmp_wNAF;
 364                 wNAF[num + 1] = NULL;
 365                 wNAF_len[num] = tmp_len;
 366                 if (tmp_len > max_len)
 367                     max_len = tmp_len;
 368                 /*
 369                  * pre_comp->points starts with the points that we need here:
 370                  */
 371                 val_sub[num] = pre_comp->points;
 372             } else {
 373                 /*
 374                  * don't include tmp_wNAF directly into wNAF array - use wNAF
 375                  * splitting and include the blocks
 376                  */
 377
 378                 signed char *pp;
 379                 EC_POINT **tmp_points;
 380
 381                 if (tmp_len < numblocks * blocksize) {
 382                     /*
 383                      * possibly we can do with fewer blocks than estimated
 384                      */
 385                     numblocks = (tmp_len + blocksize - 1) / blocksize;
 386                     if (numblocks > pre_comp->numblocks) {
 387                         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 388                         goto err;
 389                     }
 390                     totalnum = num + numblocks;
 391                 }
 392
 393                 /* split wNAF in 'numblocks' parts */
 394                 pp = tmp_wNAF;
 395                 tmp_points = pre_comp->points;
 396
 397                 for (i = num; i < totalnum; i++) {
 398                     if (i < totalnum - 1) {
 399                         wNAF_len[i] = blocksize;
 400                         if (tmp_len < blocksize) {
 401                             ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 402                             goto err;
 403                         }
 404                         tmp_len -= blocksize;
 405                     } else
 406                         /*
 407                          * last block gets whatever is left (this could be
 408                          * more or less than 'blocksize'!)
 409                          */
 410                         wNAF_len[i] = tmp_len;
 411
 412                     wNAF[i + 1] = NULL;
 413                     wNAF[i] = OPENSSL_malloc(wNAF_len[i]);
 414                     if (wNAF[i] == NULL) {
 415                         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 416                         OPENSSL_free(tmp_wNAF);
 417                         goto err;
 418                     }
 419                     memcpy(wNAF[i], pp, wNAF_len[i]);
 420                     if (wNAF_len[i] > max_len)
 421                         max_len = wNAF_len[i];
 422
 423                     if (*tmp_points == NULL) {
 424                         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 425                         OPENSSL_free(tmp_wNAF);
 426                         goto err;
 427                     }
 428                     val_sub[i] = tmp_points;
 429                     tmp_points += pre_points_per_block;
 430                     pp += blocksize;
 431                 }
 432                 OPENSSL_free(tmp_wNAF);
 433             }
 434         }
 435     }
 436
 437     /*
 438      * All points we precompute now go into a single array 'val'.
 439      * 'val_sub[i]' is a pointer to the subarray for the i-th point, or to a
 440      * subarray of 'pre_comp->points' if we already have precomputation.
 441      */
 442     val = OPENSSL_malloc((num_val + 1) * sizeof val[0]);
 443     if (val == NULL) {
 444         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 445         goto err;
 446     }
 447     val[num_val] = NULL;        /* pivot element */
 448
 449     /* allocate points for precomputation */
 450     v = val;
 451     for (i = 0; i < num + num_scalar; i++) {
 452         val_sub[i] = v;
 453         for (j = 0; j < ((size_t)1 << (wsize[i] - 1)); j++) {
 454             *v = EC_POINT_new(group);
 455             if (*v == NULL)
 456                 goto err;
 457             v++;
 458         }
 459     }
 460     if (!(v == val + num_val)) {
 461         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 462         goto err;
 463     }
 464
 465     if ((tmp = EC_POINT_new(group)) == NULL)
 466         goto err;
 467
 468     /*-
 469      * prepare precomputed values:
 470      *    val_sub[i][0] :=     points[i]
 471      *    val_sub[i][1] := 3 * points[i]
 472      *    val_sub[i][2] := 5 * points[i]
 473      *    ...
 474      */
 475     for (i = 0; i < num + num_scalar; i++) {
 476         if (i < num) {
 477             if (!EC_POINT_copy(val_sub[i][0], points[i]))
 478                 goto err;
 479         } else {
 480             if (!EC_POINT_copy(val_sub[i][0], generator))
 481                 goto err;
 482         }
 483
 484         if (wsize[i] > 1) {
 485             if (!EC_POINT_dbl(group, tmp, val_sub[i][0], ctx))
 486                 goto err;
 487             for (j = 1; j < ((size_t)1 << (wsize[i] - 1)); j++) {
 488                 if (!EC_POINT_add
 489                     (group, val_sub[i][j], val_sub[i][j - 1], tmp, ctx))
 490                     goto err;
 491             }
 492         }
 493     }
 494
 495     if (!EC_POINTs_make_affine(group, num_val, val, ctx))
 496         goto err;
 497
 498     r_is_at_infinity = 1;
 499
 500     for (k = max_len - 1; k >= 0; k--) {
 501         if (!r_is_at_infinity) {
 502             if (!EC_POINT_dbl(group, r, r, ctx))
 503                 goto err;
 504         }
 505
 506         for (i = 0; i < totalnum; i++) {
 507             if (wNAF_len[i] > (size_t)k) {
 508                 int digit = wNAF[i][k];
 509                 int is_neg;
 510
 511                 if (digit) {
 512                     is_neg = digit < 0;
 513
 514                     if (is_neg)
 515                         digit = -digit;
 516
 517                     if (is_neg != r_is_inverted) {
 518                         if (!r_is_at_infinity) {
 519                             if (!EC_POINT_invert(group, r, ctx))
 520                                 goto err;
 521                         }
 522                         r_is_inverted = !r_is_inverted;
 523                     }
 524
 525                     /* digit > 0 */
 526
 527                     if (r_is_at_infinity) {
 528                         if (!EC_POINT_copy(r, val_sub[i][digit >> 1]))
 529                             goto err;
 530                         r_is_at_infinity = 0;
 531                     } else {
 532                         if (!EC_POINT_add
 533                             (group, r, r, val_sub[i][digit >> 1], ctx))
 534                             goto err;
 535                     }
 536                 }
 537             }
 538         }
 539     }
 540
 541     if (r_is_at_infinity) {
 542         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, r))
 543             goto err;
 544     } else {
 545         if (r_is_inverted)
 546             if (!EC_POINT_invert(group, r, ctx))
 547                 goto err;
 548     }
 549
 550     ret = 1;
 551
 552  err:
 553     BN_CTX_free(new_ctx);
 554     EC_POINT_free(tmp);
 555     OPENSSL_free(wsize);
 556     OPENSSL_free(wNAF_len);
 557     if (wNAF != NULL) {
 558         signed char **w;
 559
 560         for (w = wNAF; *w != NULL; w++)
 561             OPENSSL_free(*w);
 562
 563         OPENSSL_free(wNAF);
 564     }
 565     if (val != NULL) {
 566         for (v = val; *v != NULL; v++)
 567             EC_POINT_clear_free(*v);
 568
 569         OPENSSL_free(val);
 570     }
 571     OPENSSL_free(val_sub);
 572     return ret;
 573 }
 574
 575 /*-
 576  * ec_wNAF_precompute_mult()
 577  * creates an EC_PRE_COMP object with preprecomputed multiples of the generator
 578  * for use with wNAF splitting as implemented in ec_wNAF_mul().
 579  *
 580  * 'pre_comp->points' is an array of multiples of the generator
 581  * of the following form:
 582  * points[0] =     generator;
 583  * points[1] = 3 * generator;
 584  * ...
 585  * points[2^(w-1)-1] =     (2^(w-1)-1) * generator;
 586  * points[2^(w-1)]   =     2^blocksize * generator;
 587  * points[2^(w-1)+1] = 3 * 2^blocksize * generator;
 588  * ...
 589  * points[2^(w-1)*(numblocks-1)-1] = (2^(w-1)) *  2^(blocksize*(numblocks-2)) * generator
 590  * points[2^(w-1)*(numblocks-1)]   =              2^(blocksize*(numblocks-1)) * generator
 591  * ...
 592  * points[2^(w-1)*numblocks-1]     = (2^(w-1)) *  2^(blocksize*(numblocks-1)) * generator
 593  * points[2^(w-1)*numblocks]       = NULL
 594  */
 595 int ec_wNAF_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
 596 {
 597     const EC_POINT *generator;
 598     EC_POINT *tmp_point = NULL, *base = NULL, **var;
 599     BN_CTX *new_ctx = NULL;
 600     BIGNUM *order;
 601     size_t i, bits, w, pre_points_per_block, blocksize, numblocks, num;
 602     EC_POINT **points = NULL;
 603     EC_PRE_COMP *pre_comp;
 604     int ret = 0;
 605
 606     /* if there is an old EC_PRE_COMP object, throw it away */
 607     EC_EX_DATA_free_data(&group->extra_data, ec_pre_comp_dup,
 608                          ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
 609
 610     if ((pre_comp = ec_pre_comp_new(group)) == NULL)
 611         return 0;
 612
 613     generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
 614     if (generator == NULL) {
 615         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
 616         goto err;
 617     }
 618
 619     if (ctx == NULL) {
 620         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 621         if (ctx == NULL)
 622             goto err;
 623     }
 624
 625     BN_CTX_start(ctx);
 626     order = BN_CTX_get(ctx);
 627     if (order == NULL)
 628         goto err;
 629
 630     if (!EC_GROUP_get_order(group, order, ctx))
 631         goto err;
 632     if (BN_is_zero(order)) {
 633         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNKNOWN_ORDER);
 634         goto err;
 635     }
 636
 637     bits = BN_num_bits(order);
 638     /*
 639      * The following parameters mean we precompute (approximately) one point
 640      * per bit. TBD: The combination 8, 4 is perfect for 160 bits; for other
 641      * bit lengths, other parameter combinations might provide better
 642      * efficiency.
 643      */
 644     blocksize = 8;
 645     w = 4;
 646     if (EC_window_bits_for_scalar_size(bits) > w) {
 647         /* let's not make the window too small ... */
 648         w = EC_window_bits_for_scalar_size(bits);
 649     }
 650
 651     numblocks = (bits + blocksize - 1) / blocksize; /* max. number of blocks
 652                                                      * to use for wNAF
 653                                                      * splitting */
 654
 655     pre_points_per_block = (size_t)1 << (w - 1);
 656     num = pre_points_per_block * numblocks; /* number of points to compute
 657                                              * and store */
 658
 659     points = OPENSSL_malloc(sizeof(*points) * (num + 1));
 660     if (!points) {
 661         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 662         goto err;
 663     }
 664
 665     var = points;
 666     var[num] = NULL;            /* pivot */
 667     for (i = 0; i < num; i++) {
 668         if ((var[i] = EC_POINT_new(group)) == NULL) {
 669             ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 670             goto err;
 671         }
 672     }
 673
 674     if ((tmp_point = EC_POINT_new(group)) == NULL
 675         || (base = EC_POINT_new(group)) == NULL) {
 676         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 677         goto err;
 678     }
 679
 680     if (!EC_POINT_copy(base, generator))
 681         goto err;
 682
 683     /* do the precomputation */
 684     for (i = 0; i < numblocks; i++) {
 685         size_t j;
 686
 687         if (!EC_POINT_dbl(group, tmp_point, base, ctx))
 688             goto err;
 689
 690         if (!EC_POINT_copy(*var++, base))
 691             goto err;
 692
 693         for (j = 1; j < pre_points_per_block; j++, var++) {
 694             /*
 695              * calculate odd multiples of the current base point
 696              */
 697             if (!EC_POINT_add(group, *var, tmp_point, *(var - 1), ctx))
 698                 goto err;
 699         }
 700
 701         if (i < numblocks - 1) {
 702             /*
 703              * get the next base (multiply current one by 2^blocksize)
 704              */
 705             size_t k;
 706
 707             if (blocksize <= 2) {
 708                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 709                 goto err;
 710             }
 711
 712             if (!EC_POINT_dbl(group, base, tmp_point, ctx))
 713                 goto err;
 714             for (k = 2; k < blocksize; k++) {
 715                 if (!EC_POINT_dbl(group, base, base, ctx))
 716                     goto err;
 717             }
 718         }
 719     }
 720
 721     if (!EC_POINTs_make_affine(group, num, points, ctx))
 722         goto err;
 723
 724     pre_comp->group = group;
 725     pre_comp->blocksize = blocksize;
 726     pre_comp->numblocks = numblocks;
 727     pre_comp->w = w;
 728     pre_comp->points = points;
 729     points = NULL;
 730     pre_comp->num = num;
 731
 732     if (!EC_EX_DATA_set_data(&group->extra_data, pre_comp,
 733                              ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free,
 734                              ec_pre_comp_clear_free))
 735         goto err;
 736     pre_comp = NULL;
 737
 738     ret = 1;
 739  err:
 740     if (ctx != NULL)
 741         BN_CTX_end(ctx);
 742     BN_CTX_free(new_ctx);
 743     ec_pre_comp_free(pre_comp);
 744     if (points) {
 745         EC_POINT **p;
 746
 747         for (p = points; *p != NULL; p++)
 748             EC_POINT_free(*p);
 749         OPENSSL_free(points);
 750     }
 751     EC_POINT_free(tmp_point);
 752     EC_POINT_free(base);
 753     return ret;
 754 }
 755
 756 int ec_wNAF_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group)
 757 {
 758     if (EC_EX_DATA_get_data
 759         (group->extra_data, ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free,
 760          ec_pre_comp_clear_free) != NULL)
 761         return 1;
 762     else
 763         return 0;
 764 }