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 #define ECP_MOD_CAST    \
 113         (int (*)(BIGNUM *, const BIGNUM *, const BIGNUM *, BN_CTX *))
 114
 115 #if BN_BITS2 == 64 && UINT_MAX != 4294967295UL && ULONG_MAX != 4294967295UL
 116 #define NO_32_BIT_TYPE
 117 #endif
 118
 119 int ec_GFp_nist_group_init(EC_GROUP *group)
 120         {
 121         int ok;
 122
 123         ok = ec_GFp_simple_group_init(group);
 124         group->field_data1 = NULL;
 125         return ok;
 126         }
 127
 128 void ec_GFp_nist_group_finish(EC_GROUP *group)
 129         {
 130         BN_free(&group->field);
 131         BN_free(&group->a);
 132         BN_free(&group->b);
 133         }
 134
 135
 136 void ec_GFp_nist_group_clear_finish(EC_GROUP *group)
 137         {
 138         BN_clear_free(&group->field);
 139         BN_clear_free(&group->a);
 140         BN_clear_free(&group->b);
 141         }
 142
 143
 144 int ec_GFp_nist_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
 145         const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 146         {
 147         int ret = 0;
 148         BN_CTX *new_ctx = NULL;
 149         BIGNUM *tmp_bn;
 150
 151         if (ctx == NULL)
 152                 if ((ctx = new_ctx = BN_CTX_new()) == NULL) return 0;
 153
 154         BN_CTX_start(ctx);
 155         if ((tmp_bn = BN_CTX_get(ctx)) == NULL) goto err;
 156
 157         if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_192(), p) == 0)
 158                 group->field_data1 = (void *)BN_nist_mod_192;
 159         else if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_224(), p) == 0)
 160 #if !defined(ECP_NO_32_BIT_TYPE) || defined(OPENSSL_NO_ASM)
 161                 group->field_data1 = (void *)BN_nist_mod_224;
 162 #else
 163                 goto err;
 164 #endif
 165         else if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_256(), p) == 0)
 166 #if !defined(ECP_NO_32_BIT_TYPE) || defined(OPENSSL_NO_ASM)
 167                 group->field_data1 = (void *)BN_nist_mod_256;
 168 #else
 169                 goto err;
 170 #endif
 171         else if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_384(), p) == 0)
 172 #if !defined(ECP_NO_32_BIT_TYPE) || defined(OPENSSL_NO_ASM)
 173                 group->field_data1 = (void *)BN_nist_mod_384;
 174 #else
 175                 goto err;
 176 #endif
 177         else if (BN_ucmp(BN_get0_nist_prime_521(), p) == 0)
 178                 group->field_data1 = (void *)BN_nist_mod_521;
 179         else
 180                 {
 181                 ECerr(EC_F_EC_GFP_NIST_GROUP_SET_CURVE_GFP,
 182                         EC_R_PRIME_IS_NOT_A_NIST_PRIME);
 183                 goto err;
 184                 }
 185
 186         /* group->field */
 187         if (!BN_copy(&group->field, p)) goto err;
 188         group->field.neg = 0;
 189
 190         /* group->a */
 191         (ECP_MOD_CAST group->field_data1)(&group->a, a, p, ctx);
 192
 193         /* group->b */
 194         (ECP_MOD_CAST group->field_data1)(&group->b, b, p, ctx);
 195
 196         /* group->a_is_minus3 */
 197         if (!BN_add_word(tmp_bn, 3)) goto err;
 198         group->a_is_minus3 = (0 == BN_cmp(tmp_bn, &group->field));
 199
 200         ret = 1;
 201
 202  err:
 203         BN_CTX_end(ctx);
 204         if (new_ctx != NULL)
 205                 BN_CTX_free(new_ctx);
 206         return ret;
 207         }
 208
 209 int ec_GFp_nist_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
 210         {
 211         if (dest == NULL || src == NULL)
 212                 return 0;
 213
 214         if (!BN_copy(&dest->field, &src->field))
 215                 return 0;
 216         if (!BN_copy(&dest->a, &src->a))
 217                 return 0;
 218         if (!BN_copy(&dest->b, &src->b))
 219                 return 0;
 220
 221         dest->curve_name  = src->curve_name;
 222
 223         dest->a_is_minus3 = src->a_is_minus3;
 224
 225         dest->field_data1 = src->field_data1;
 226
 227         return 1;
 228         }
 229
 230 int ec_GFp_nist_field_mul(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 231         const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 232         {
 233         int     ret=0;
 234         BN_CTX  *ctx_new=NULL;
 235
 236         if (!group || !r || !a || !b)
 237                 {
 238                 ECerr(EC_F_EC_GFP_NIST_FIELD_MUL, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 239                 goto err;
 240                 }
 241         if (!ctx)
 242                 if ((ctx_new = ctx = BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
 243
 244         if (!BN_mul(r, a, b, ctx)) goto err;
 245         if (!(ECP_MOD_CAST group->field_data1)(r, r, &group->field, ctx))
 246                 goto err;
 247
 248         ret=1;
 249 err:
 250         if (ctx_new)
 251                 BN_CTX_free(ctx_new);
 252         return ret;
 253         }
 254
 255 int ec_GFp_nist_field_sqr(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 256         BN_CTX *ctx)
 257         {
 258         int     ret=0;
 259         BN_CTX  *ctx_new=NULL;
 260
 261         if (!group || !r || !a)
 262                 {
 263                 ECerr(EC_F_EC_GFP_NIST_FIELD_SQR, EC_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 264                 goto err;
 265                 }
 266         if (!ctx)
 267                 if ((ctx_new = ctx = BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
 268
 269         if (!BN_sqr(r, a, ctx)) goto err;
 270         if (!(ECP_MOD_CAST group->field_data1)(r, r, &group->field, ctx))
 271                 goto err;
 272
 273         ret=1;
 274 err:
 275         if (ctx_new)
 276                 BN_CTX_free(ctx_new);
 277         return ret;
 278         }