0b39bb6166535bd00a1fbb81f5f99d6d49294880
[openssl.git] / crypto / ec / ecp_nist.c
1 /* crypto/ec/ecp_nist.c */
2 /*
3  * Written by Nils Larsch for the OpenSSL project.
4  */
5 /* ====================================================================
6  * Copyright (c) 1998-2002 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 <openssl/err.h>
65 #include <openssl/obj_mac.h>
66 #include "ec_lcl.h"
67
68 const EC_METHOD *EC_GFp_nist_method(void)
69         {
70         static const EC_METHOD ret = {
71                 NID_X9_62_prime_field,
72                 ec_GFp_nist_group_init,
73                 ec_GFp_nist_group_finish,
74                 ec_GFp_nist_group_clear_finish,
75                 ec_GFp_nist_group_copy,
76                 ec_GFp_nist_group_set_curve,
77                 ec_GFp_simple_group_get_curve,
78                 ec_GFp_simple_group_get_degree,
79                 ec_GFp_simple_group_check_discriminant,
80                 ec_GFp_simple_point_init,
81                 ec_GFp_simple_point_finish,
82                 ec_GFp_simple_point_clear_finish,
83                 ec_GFp_simple_point_copy,
84                 ec_GFp_simple_point_set_to_infinity,
85                 ec_GFp_simple_set_Jprojective_coordinates_GFp,
86                 ec_GFp_simple_get_Jprojective_coordinates_GFp,
87                 ec_GFp_simple_point_set_affine_coordinates,
88                 ec_GFp_simple_point_get_affine_coordinates,
89                 ec_GFp_simple_set_compressed_coordinates,
90                 ec_GFp_simple_point2oct,
91                 ec_GFp_simple_oct2point,
92                 ec_GFp_simple_add,
93                 ec_GFp_simple_dbl,
94                 ec_GFp_simple_invert,
95                 0 /* mul */,
96                 0 /* precompute_mult */,
97                 ec_GFp_simple_is_at_infinity,
98                 ec_GFp_simple_is_on_curve,
99                 ec_GFp_simple_cmp,
100                 ec_GFp_simple_make_affine,
101                 ec_GFp_simple_points_make_affine,
102                 ec_GFp_nist_field_mul,
103                 ec_GFp_nist_field_sqr,
104                 0 /* field_div */,
105                 0 /* field_encode */,
106                 0 /* field_decode */,
107                 0 /* field_set_to_one */ };
108
109         return &ret;
110         }
111
112 #if BN_BITS2 == 64 && UINT_MAX != 4294967295UL && ULONG_MAX != 4294967295UL
113 #define NO_32_BIT_TYPE
114 #endif
115
116 int ec_GFp_nist_group_init(EC_GROUP *group)
117         {
118         int ok;
119
120         ok = ec_GFp_simple_group_init(group);
121         return ok;
122         }
123
124 void ec_GFp_nist_group_finish(EC_GROUP *group)
125         {
126         BN_free(&group->field);
127         BN_free(&group->a);
128         BN_free(&group->b);
129         }
130
131
132 void ec_GFp_nist_group_clear_finish(EC_GROUP *group)
133         {
134         BN_clear_free(&group->field);
135         BN_clear_free(&group->a);
136         BN_clear_free(&group->b);
137         }
138
139
140 int ec_GFp_nist_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
141         const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
142         {
143         int ret = 0;
144         BN_CTX *new_ctx = NULL;
145         BIGNUM *tmp_bn;
146         
147         if (ctx == NULL)
148                 if ((ctx = new_ctx = BN_CTX_new()) == NULL) return 0;
149
150         BN_CTX_start(ctx);
151         if ((tmp_bn = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) goto err;
152
153         if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_192(), p) == 0)
154                 group->field_mod_func = BN_nist_mod_192;
155         else if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_224(), p) == 0)
156                 {
157 #if !defined(NO_32_BIT_TYPE) || defined(OPENSSL_NO_ASM)
158                 group->field_mod_func = BN_nist_mod_224;
159 #else
160                 ECerr(EC_F_EC_GFP_NIST_GROUP_SET_CURVE_GFP, EC_R_NOT_A_SUPPORTED_NIST_PRIME);
161                 goto err;
162 #endif
163                 }
164         else if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_256(), p) == 0)
165                 {
166 #if !defined(NO_32_BIT_TYPE) || defined(OPENSSL_NO_ASM)
167                 group->field_mod_func = BN_nist_mod_256;
168 #else
169                 ECerr(EC_F_EC_GFP_NIST_GROUP_SET_CURVE_GFP, EC_R_NOT_A_SUPPORTED_NIST_PRIME);
170                 goto err;
171 #endif
172                 }
173         else if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_384(), p) == 0)
174                 {
175 #if !defined(NO_32_BIT_TYPE) || defined(OPENSSL_NO_ASM)
176                 group->field_mod_func = BN_nist_mod_384;
177 #else
178                 ECerr(EC_F_EC_GFP_NIST_GROUP_SET_CURVE_GFP, EC_R_NOT_A_SUPPORTED_NIST_PRIME);
179                 goto err;
180 #endif
181                 }
182         else if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_521(), p) == 0)
183                 /* this one works in the NO_32_BIT_TYPE case */
184                 group->field_mod_func = BN_nist_mod_521;
185         else
186                 {
187                 ECerr(EC_F_EC_GFP_NIST_GROUP_SET_CURVE_GFP, EC_R_NOT_A_NIST_PRIME);
188                 goto err;
189                 }
190
191         /* group->field */
192         if (!BN_copy(&group->field, p)) goto err;
193         BN_set_sign(&group->field, 0);
194
195         /* group->a */
196         if (!group->field_mod_func(&group->a, a, p, ctx)) goto err;
197
198         /* group->b */
199         if (!group->field_mod_func(&group->b, b, p, ctx)) goto err;
200
201         /* group->a_is_minus3 */
202         if (!BN_add_word(tmp_bn, 3)) goto err;
203         group->a_is_minus3 = (0 == BN_cmp(tmp_bn, &group->field));
204
205         ret = 1;
206
207  err:
208         BN_CTX_end(ctx);
209         if (new_ctx != NULL)
210                 BN_CTX_free(new_ctx);
211         return ret;
212         }
213
214 int ec_GFp_nist_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
215         {
216         if (dest == NULL || src == NULL)
217                 return 0;
218
219         if (!BN_copy(&dest->field, &src->field))
220                 return 0;
221         if (!BN_copy(&dest->a, &src->a))
222                 return 0;
223         if (!BN_copy(&dest->b, &src->b))
224                 return 0;
225
226         dest->curve_name  = src->curve_name;
227
228         dest->a_is_minus3 = src->a_is_minus3;
229
230         return 1;
231         }
232
233 int ec_GFp_nist_field_mul(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
234         const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
235         {
236         int     ret=0;
237         BN_CTX  *ctx_new=NULL;
238
239         if (!group || !r || !a || !b)
240                 {
241                 ECerr(EC_F_EC_GFP_NIST_FIELD_MUL, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
242                 goto err;
243                 }
244         if (!ctx)
245                 if ((ctx_new = ctx = BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
246
247         if (!BN_mul(r, a, b, ctx)) goto err;
248         if (!group->field_mod_func(r, r, &group->field, ctx))
249                 goto err;
250
251         ret=1;
252 err:
253         if (ctx_new)
254                 BN_CTX_free(ctx_new);
255         return ret;
256         }
257
258 int ec_GFp_nist_field_sqr(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
259         BN_CTX *ctx)
260         {
261         int     ret=0;
262         BN_CTX  *ctx_new=NULL;
263
264         if (!group || !r || !a)
265                 {
266                 ECerr(EC_F_EC_GFP_NIST_FIELD_SQR, EC_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
267                 goto err;
268                 }
269         if (!ctx)
270                 if ((ctx_new = ctx = BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
271
272         if (!BN_sqr(r, a, ctx)) goto err;
273         if (!group->field_mod_func(r, r, &group->field, ctx))
274                 goto err;
275
276         ret=1;
277 err:
278         if (ctx_new)
279                 BN_CTX_free(ctx_new);
280         return ret;
281         }