crypto/ec/ectest.c

   1 /* crypto/ec/ectest.c */
   2 /*
   3  * Originally written by Bodo Moeller for the OpenSSL project.
   4  */
   5 /* ====================================================================
   6  * Copyright (c) 1998-2001 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 <stdio.h>
  73 #include <stdlib.h>
  74 #include <string.h>
  75 #include <time.h>
  76
  77
  78 #ifdef OPENSSL_NO_EC
  79 int main(int argc, char * argv[]) { puts("Elliptic curves are disabled."); return 0; }
  80 #else
  81
  82
  83 #include <openssl/ec.h>
  84 #include <openssl/engine.h>
  85 #include <openssl/err.h>
  86 #include <openssl/obj_mac.h>
  87
  88 #define ABORT do { \
  89         fflush(stdout); \
  90         fprintf(stderr, "%s:%d: ABORT\n", __FILE__, __LINE__); \
  91         ERR_print_errors_fp(stderr); \
  92         exit(1); \
  93 } while (0)
  94
  95 void prime_field_tests(void);
  96 void char2_field_tests(void);
  97
  98 #if 0
  99 static void timings(EC_GROUP *group, int multi, BN_CTX *ctx)
 100         {
 101         clock_t clck;
 102         int i, j;
 103         BIGNUM *s;
 104         BIGNUM *r[10], *r0[10];
 105         EC_POINT *P;
 106
 107         s = BN_new();
 108         if (s == NULL) ABORT;
 109
 110         fprintf(stdout, "Timings for %d-bit field, ", EC_GROUP_get_degree(group));
 111         if (!EC_GROUP_get_order(group, s, ctx)) ABORT;
 112         fprintf(stdout, "%d-bit scalars ", (int)BN_num_bits(s));
 113         fflush(stdout);
 114
 115         P = EC_POINT_new(group);
 116         if (P == NULL) ABORT;
 117         EC_POINT_copy(P, EC_GROUP_get0_generator(group));
 118
 119         for (i = 0; i < 10; i++)
 120                 {
 121                 if ((r[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
 122                 if (!BN_pseudo_rand(r[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
 123                 if (multi)
 124                         {
 125                         if ((r0[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
 126                         if (!BN_pseudo_rand(r0[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
 127                         }
 128                 }
 129
 130         clck = clock();
 131         for (i = 0; i < 10; i++)
 132                 {
 133                 for (j = 0; j < 10; j++)
 134                         {
 135                         if (!EC_POINT_mul(group, P, r[i], multi ? P : NULL, multi ? r0[i] : NULL, ctx)) ABORT;
 136                         }
 137                 }
 138         fprintf(stdout, "\n");
 139
 140         clck = clock() - clck;
 141
 142 #ifdef CLOCKS_PER_SEC
 143         /* "To determine the time in seconds, the value returned
 144          * by the clock function should be divided by the value
 145          * of the macro CLOCKS_PER_SEC."
 146          *                                       -- ISO/IEC 9899 */
 147 #       define UNIT "s"
 148 #else
 149         /* "`CLOCKS_PER_SEC' undeclared (first use this function)"
 150          *                            -- cc on NeXTstep/OpenStep */
 151 #       define UNIT "units"
 152 #       define CLOCKS_PER_SEC 1
 153 #endif
 154
 155         fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i*j,
 156                 multi ? "s*P+t*Q operations" : "point multiplications",
 157                 (double)clck/CLOCKS_PER_SEC);
 158         fprintf(stdout, "average: %.4f " UNIT "\n", (double)clck/(CLOCKS_PER_SEC*i*j));
 159
 160         EC_POINT_free(P);
 161         BN_free(s);
 162         for (i = 0; i < 10; i++)
 163                 {
 164                 BN_free(r[i]);
 165                 if (multi) BN_free(r0[i]);
 166                 }
 167         }
 168 #endif
 169
 170 void prime_field_tests()
 171         {
 172         BN_CTX *ctx = NULL;
 173         BIGNUM *p, *a, *b;
 174         EC_GROUP *group;
 175         EC_GROUP *P_192 = NULL, *P_224 = NULL, *P_256 = NULL, *P_384 = NULL, *P_521 = NULL;
 176         EC_POINT *P, *Q, *R;
 177         BIGNUM *x, *y, *z;
 178         unsigned char buf[100];
 179         size_t i, len;
 180         int k;
 181
 182 #if 1 /* optional */
 183         ctx = BN_CTX_new();
 184         if (!ctx) ABORT;
 185 #endif
 186
 187         p = BN_new();
 188         a = BN_new();
 189         b = BN_new();
 190         if (!p || !a || !b) ABORT;
 191
 192         if (!BN_hex2bn(&p, "17")) ABORT;
 193         if (!BN_hex2bn(&a, "1")) ABORT;
 194         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
 195
 196         group = EC_GROUP_new(EC_GFp_mont_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GFp
 197                                                      * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
 198         if (!group) ABORT;
 199
 200         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 201
 202         {
 203                 EC_GROUP *tmp;
 204                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
 205                 if (!tmp) ABORT;
 206                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group));
 207                 EC_GROUP_free(group);
 208                 group = tmp;
 209         }
 210
 211         if (!EC_GROUP_get_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 212
 213         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 = x^3 + a*x + b  (mod 0x");
 214         BN_print_fp(stdout, p);
 215         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
 216         BN_print_fp(stdout, a);
 217         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
 218         BN_print_fp(stdout, b);
 219         fprintf(stdout, "\n");
 220
 221         P = EC_POINT_new(group);
 222         Q = EC_POINT_new(group);
 223         R = EC_POINT_new(group);
 224         if (!P || !Q || !R) ABORT;
 225
 226         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
 227         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 228
 229         buf[0] = 0;
 230         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
 231
 232         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 233         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 234
 235         x = BN_new();
 236         y = BN_new();
 237         z = BN_new();
 238         if (!x || !y || !z) ABORT;
 239
 240         if (!BN_hex2bn(&x, "D")) ABORT;
 241         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
 242         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx))
 243                 {
 244                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
 245                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
 246                 BN_print_fp(stderr, x);
 247                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
 248                 BN_print_fp(stderr, y);
 249                 fprintf(stderr, "\n");
 250                 ABORT;
 251                 }
 252
 253         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
 254         k = 100;
 255         do
 256                 {
 257                 if (k-- == 0) ABORT;
 258
 259                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
 260                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
 261                 else
 262                         {
 263                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 264
 265                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
 266                         BN_print_fp(stdout, x);
 267                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
 268                         BN_print_fp(stdout, y);
 269                         fprintf(stdout, "\n");
 270                         }
 271
 272                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
 273                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 274
 275 #if 0 /* optional */
 276                 {
 277                         EC_POINT *points[3];
 278
 279                         points[0] = R;
 280                         points[1] = Q;
 281                         points[2] = P;
 282                         if (!EC_POINTs_make_affine(group, 2, points, ctx)) ABORT;
 283                 }
 284 #endif
 285
 286                 }
 287         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
 288
 289         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
 290         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 291
 292         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 293         if (len == 0) ABORT;
 294         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 295         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 296         fprintf(stdout, "Generator as octect string, compressed form:\n     ");
 297         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 298
 299         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 300         if (len == 0) ABORT;
 301         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 302         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 303         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, uncompressed form:\n     ");
 304         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 305
 306         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
 307         if (len == 0) ABORT;
 308         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 309         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 310         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, hybrid form:\n     ");
 311         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 312
 313         if (!EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, R, x, y, z, ctx)) ABORT;
 314         fprintf(stdout, "\nA representation of the inverse of that generator in\nJacobian projective coordinates:\n     X = 0x");
 315         BN_print_fp(stdout, x);
 316         fprintf(stdout, ", Y = 0x");
 317         BN_print_fp(stdout, y);
 318         fprintf(stdout, ", Z = 0x");
 319         BN_print_fp(stdout, z);
 320         fprintf(stdout, "\n");
 321
 322         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
 323         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
 324
 325
 326         /* Curve P-192 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 327
 328         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
 329         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 330         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
 331         if (!BN_hex2bn(&b, "64210519E59C80E70FA7E9AB72243049FEB8DEECC146B9B1")) ABORT;
 332         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 333
 334         if (!BN_hex2bn(&x, "188DA80EB03090F67CBF20EB43A18800F4FF0AFD82FF1012")) ABORT;
 335         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
 336         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 337         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF99DEF836146BC9B1B4D22831")) ABORT;
 338         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 339
 340         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 341         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-192 -- Generator:\n     x = 0x");
 342         BN_print_fp(stdout, x);
 343         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 344         BN_print_fp(stdout, y);
 345         fprintf(stdout, "\n");
 346         /* G_y value taken from the standard: */
 347         if (!BN_hex2bn(&z, "07192B95FFC8DA78631011ED6B24CDD573F977A11E794811")) ABORT;
 348         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 349
 350         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 351         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 192) ABORT;
 352         fprintf(stdout, " ok\n");
 353
 354         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 355         fflush(stdout);
 356         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 357         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 358         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 359         fprintf(stdout, ".");
 360         fflush(stdout);
 361         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 362         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 363         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 364         fprintf(stdout, " ok\n");
 365
 366         if (!(P_192 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 367         if (!EC_GROUP_copy(P_192, group)) ABORT;
 368
 369
 370         /* Curve P-224 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 371
 372         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF000000000000000000000001")) ABORT;
 373         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 374         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE")) ABORT;
 375         if (!BN_hex2bn(&b, "B4050A850C04B3ABF54132565044B0B7D7BFD8BA270B39432355FFB4")) ABORT;
 376         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 377
 378         if (!BN_hex2bn(&x, "B70E0CBD6BB4BF7F321390B94A03C1D356C21122343280D6115C1D21")) ABORT;
 379         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
 380         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 381         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF16A2E0B8F03E13DD29455C5C2A3D")) ABORT;
 382         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 383
 384         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 385         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-224 -- Generator:\n     x = 0x");
 386         BN_print_fp(stdout, x);
 387         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 388         BN_print_fp(stdout, y);
 389         fprintf(stdout, "\n");
 390         /* G_y value taken from the standard: */
 391         if (!BN_hex2bn(&z, "BD376388B5F723FB4C22DFE6CD4375A05A07476444D5819985007E34")) ABORT;
 392         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 393
 394         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 395         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 224) ABORT;
 396         fprintf(stdout, " ok\n");
 397
 398         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 399         fflush(stdout);
 400         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 401         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 402         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 403         fprintf(stdout, ".");
 404         fflush(stdout);
 405         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 406         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 407         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 408         fprintf(stdout, " ok\n");
 409
 410         if (!(P_224 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 411         if (!EC_GROUP_copy(P_224, group)) ABORT;
 412
 413
 414         /* Curve P-256 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 415
 416         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
 417         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 418         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
 419         if (!BN_hex2bn(&b, "5AC635D8AA3A93E7B3EBBD55769886BC651D06B0CC53B0F63BCE3C3E27D2604B")) ABORT;
 420         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 421
 422         if (!BN_hex2bn(&x, "6B17D1F2E12C4247F8BCE6E563A440F277037D812DEB33A0F4A13945D898C296")) ABORT;
 423         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
 424         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 425         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFFBCE6FAADA7179E"
 426                 "84F3B9CAC2FC632551")) ABORT;
 427         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 428
 429         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 430         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-256 -- Generator:\n     x = 0x");
 431         BN_print_fp(stdout, x);
 432         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 433         BN_print_fp(stdout, y);
 434         fprintf(stdout, "\n");
 435         /* G_y value taken from the standard: */
 436         if (!BN_hex2bn(&z, "4FE342E2FE1A7F9B8EE7EB4A7C0F9E162BCE33576B315ECECBB6406837BF51F5")) ABORT;
 437         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 438
 439         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 440         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 256) ABORT;
 441         fprintf(stdout, " ok\n");
 442
 443         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 444         fflush(stdout);
 445         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 446         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 447         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 448         fprintf(stdout, ".");
 449         fflush(stdout);
 450         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 451         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 452         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 453         fprintf(stdout, " ok\n");
 454
 455         if (!(P_256 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 456         if (!EC_GROUP_copy(P_256, group)) ABORT;
 457
 458
 459         /* Curve P-384 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 460
 461         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 462                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFF")) ABORT;
 463         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 464         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 465                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFC")) ABORT;
 466         if (!BN_hex2bn(&b, "B3312FA7E23EE7E4988E056BE3F82D19181D9C6EFE8141"
 467                 "120314088F5013875AC656398D8A2ED19D2A85C8EDD3EC2AEF")) ABORT;
 468         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 469
 470         if (!BN_hex2bn(&x, "AA87CA22BE8B05378EB1C71EF320AD746E1D3B628BA79B"
 471                 "9859F741E082542A385502F25DBF55296C3A545E3872760AB7")) ABORT;
 472         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
 473         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 474         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 475                 "FFC7634D81F4372DDF581A0DB248B0A77AECEC196ACCC52973")) ABORT;
 476         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 477
 478         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 479         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-384 -- Generator:\n     x = 0x");
 480         BN_print_fp(stdout, x);
 481         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 482         BN_print_fp(stdout, y);
 483         fprintf(stdout, "\n");
 484         /* G_y value taken from the standard: */
 485         if (!BN_hex2bn(&z, "3617DE4A96262C6F5D9E98BF9292DC29F8F41DBD289A14"
 486                 "7CE9DA3113B5F0B8C00A60B1CE1D7E819D7A431D7C90EA0E5F")) ABORT;
 487         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 488
 489         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 490         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 384) ABORT;
 491         fprintf(stdout, " ok\n");
 492
 493         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 494         fflush(stdout);
 495         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 496         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 497         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 498         fprintf(stdout, ".");
 499         fflush(stdout);
 500         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 501         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 502         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 503         fprintf(stdout, " ok\n");
 504
 505         if (!(P_384 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 506         if (!EC_GROUP_copy(P_384, group)) ABORT;
 507
 508
 509         /* Curve P-521 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 510
 511         if (!BN_hex2bn(&p, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 512                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 513                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
 514         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 515         if (!BN_hex2bn(&a, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 516                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 517                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
 518         if (!BN_hex2bn(&b, "051953EB9618E1C9A1F929A21A0B68540EEA2DA725B99B"
 519                 "315F3B8B489918EF109E156193951EC7E937B1652C0BD3BB1BF073573"
 520                 "DF883D2C34F1EF451FD46B503F00")) ABORT;
 521         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 522
 523         if (!BN_hex2bn(&x, "C6858E06B70404E9CD9E3ECB662395B4429C648139053F"
 524                 "B521F828AF606B4D3DBAA14B5E77EFE75928FE1DC127A2FFA8DE3348B"
 525                 "3C1856A429BF97E7E31C2E5BD66")) ABORT;
 526         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
 527         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 528         if (!BN_hex2bn(&z, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 529                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFA51868783BF2F966B7FCC0148F709A5D03BB5"
 530                 "C9B8899C47AEBB6FB71E91386409")) ABORT;
 531         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 532
 533         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 534         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-521 -- Generator:\n     x = 0x");
 535         BN_print_fp(stdout, x);
 536         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 537         BN_print_fp(stdout, y);
 538         fprintf(stdout, "\n");
 539         /* G_y value taken from the standard: */
 540         if (!BN_hex2bn(&z, "11839296A789A3BC0045C8A5FB42C7D1BD998F54449579"
 541                 "B446817AFBD17273E662C97EE72995EF42640C550B9013FAD0761353C"
 542                 "7086A272C24088BE94769FD16650")) ABORT;
 543         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 544
 545         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 546         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 521) ABORT;
 547         fprintf(stdout, " ok\n");
 548
 549         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 550         fflush(stdout);
 551         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 552         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 553         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 554         fprintf(stdout, ".");
 555         fflush(stdout);
 556         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 557         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 558         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 559         fprintf(stdout, " ok\n");
 560
 561         if (!(P_521 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 562         if (!EC_GROUP_copy(P_521, group)) ABORT;
 563
 564
 565         /* more tests using the last curve */
 566
 567         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
 568         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 569         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
 570         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 571         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
 572
 573         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
 574         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
 575         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
 576
 577         {
 578                 const EC_POINT *points[3];
 579                 const BIGNUM *scalars[3];
 580
 581                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 582                 points[0] = Q;
 583                 points[1] = Q;
 584                 points[2] = Q;
 585
 586                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
 587                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
 588                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
 589                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
 590                 scalars[1] = y;
 591
 592                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
 593                 fflush(stdout);
 594
 595                 /* z is still the group order */
 596                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
 597                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
 598                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
 599                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
 600
 601                 fprintf(stdout, ".");
 602                 fflush(stdout);
 603
 604                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
 605                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
 606                 BN_set_sign(z, 1);
 607                 scalars[0] = y;
 608                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
 609
 610                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
 611                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 612
 613                 fprintf(stdout, ".");
 614                 fflush(stdout);
 615
 616                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
 617                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
 618                 BN_set_sign(z, 1);
 619                 scalars[0] = x;
 620                 scalars[1] = y;
 621                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
 622
 623                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx)) ABORT;
 624                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 625
 626                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
 627         }
 628
 629
 630 #if 0
 631         timings(P_192, 0, ctx);
 632         timings(P_192, 1, ctx);
 633         timings(P_224, 0, ctx);
 634         timings(P_224, 1, ctx);
 635         timings(P_256, 0, ctx);
 636         timings(P_256, 1, ctx);
 637         timings(P_384, 0, ctx);
 638         timings(P_384, 1, ctx);
 639         timings(P_521, 0, ctx);
 640         timings(P_521, 1, ctx);
 641 #endif
 642
 643
 644         if (ctx)
 645                 BN_CTX_free(ctx);
 646         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
 647         EC_GROUP_free(group);
 648         EC_POINT_free(P);
 649         EC_POINT_free(Q);
 650         EC_POINT_free(R);
 651         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z);
 652
 653         if (P_192) EC_GROUP_free(P_192);
 654         if (P_224) EC_GROUP_free(P_224);
 655         if (P_256) EC_GROUP_free(P_256);
 656         if (P_384) EC_GROUP_free(P_384);
 657         if (P_521) EC_GROUP_free(P_521);
 658
 659         }
 660
 661 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 662 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 663 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 664         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
 665         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, P, x, _y_bit, ctx)) ABORT; \
 666         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT; \
 667         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
 668         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
 669         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
 670         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
 671         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
 672         BN_print_fp(stdout, x); \
 673         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
 674         BN_print_fp(stdout, y); \
 675         fprintf(stdout, "\n"); \
 676         /* G_y value taken from the standard: */ \
 677         if (!BN_hex2bn(&z, _y)) ABORT; \
 678         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 679 #else
 680 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 681         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
 682         if (!BN_hex2bn(&y, _y)) ABORT; \
 683         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
 684         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT; \
 685         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
 686         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
 687         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
 688         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
 689         BN_print_fp(stdout, x); \
 690         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
 691         BN_print_fp(stdout, y); \
 692         fprintf(stdout, "\n");
 693 #endif
 694
 695 #define CHAR2_CURVE_TEST(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 696         if (!BN_hex2bn(&p, _p)) ABORT; \
 697         if (!BN_hex2bn(&a, _a)) ABORT; \
 698         if (!BN_hex2bn(&b, _b)) ABORT; \
 699         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT; \
 700         CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 701         fprintf(stdout, "verify degree ..."); \
 702         if (EC_GROUP_get_degree(group) != _degree) ABORT; \
 703         fprintf(stdout, " ok\n"); \
 704         fprintf(stdout, "verify group order ..."); \
 705         fflush(stdout); \
 706         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT; \
 707         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
 708         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
 709         fprintf(stdout, "."); \
 710         fflush(stdout); \
 711         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT; \
 712         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
 713         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
 714         fprintf(stdout, " ok\n"); \
 715         if (!(_variable = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT; \
 716         if (!EC_GROUP_copy(_variable, group)) ABORT;
 717
 718 void char2_field_tests()
 719         {
 720         BN_CTX *ctx = NULL;
 721         BIGNUM *p, *a, *b;
 722         EC_GROUP *group;
 723         EC_GROUP *C2_K163 = NULL, *C2_K233 = NULL, *C2_K283 = NULL, *C2_K409 = NULL, *C2_K571 = NULL;
 724         EC_GROUP *C2_B163 = NULL, *C2_B233 = NULL, *C2_B283 = NULL, *C2_B409 = NULL, *C2_B571 = NULL;
 725         EC_POINT *P, *Q, *R;
 726         BIGNUM *x, *y, *z, *cof;
 727         unsigned char buf[100];
 728         size_t i, len;
 729         int k;
 730
 731 #if 1 /* optional */
 732         ctx = BN_CTX_new();
 733         if (!ctx) ABORT;
 734 #endif
 735
 736         p = BN_new();
 737         a = BN_new();
 738         b = BN_new();
 739         if (!p || !a || !b) ABORT;
 740
 741         if (!BN_hex2bn(&p, "13")) ABORT;
 742         if (!BN_hex2bn(&a, "3")) ABORT;
 743         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
 744
 745         group = EC_GROUP_new(EC_GF2m_simple_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GF2m
 746                                                         * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
 747         if (!group) ABORT;
 748         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 749
 750         {
 751                 EC_GROUP *tmp;
 752                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
 753                 if (!tmp) ABORT;
 754                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group));
 755                 EC_GROUP_free(group);
 756                 group = tmp;
 757         }
 758
 759         if (!EC_GROUP_get_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 760
 761         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b  (mod 0x");
 762         BN_print_fp(stdout, p);
 763         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
 764         BN_print_fp(stdout, a);
 765         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
 766         BN_print_fp(stdout, b);
 767         fprintf(stdout, "\n(0x... means binary polynomial)\n");
 768
 769         P = EC_POINT_new(group);
 770         Q = EC_POINT_new(group);
 771         R = EC_POINT_new(group);
 772         if (!P || !Q || !R) ABORT;
 773
 774         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
 775         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 776
 777         buf[0] = 0;
 778         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
 779
 780         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 781         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 782
 783         x = BN_new();
 784         y = BN_new();
 785         z = BN_new();
 786         cof = BN_new();
 787         if (!x || !y || !z || !cof) ABORT;
 788
 789         if (!BN_hex2bn(&x, "6")) ABORT;
 790 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 791 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 792         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
 793 #else
 794         if (!BN_hex2bn(&y, "8")) ABORT;
 795         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
 796 #endif
 797         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx))
 798                 {
 799 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 800 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 801                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
 802 #endif
 803                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
 804                 BN_print_fp(stderr, x);
 805                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
 806                 BN_print_fp(stderr, y);
 807                 fprintf(stderr, "\n");
 808                 ABORT;
 809                 }
 810
 811         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
 812         k = 100;
 813         do
 814                 {
 815                 if (k-- == 0) ABORT;
 816
 817                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
 818                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
 819                 else
 820                         {
 821                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 822
 823                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
 824                         BN_print_fp(stdout, x);
 825                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
 826                         BN_print_fp(stdout, y);
 827                         fprintf(stdout, "\n");
 828                         }
 829
 830                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
 831                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 832                 }
 833         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
 834
 835         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
 836         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 837
 838 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 839 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 840         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 841         if (len == 0) ABORT;
 842         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 843         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 844         fprintf(stdout, "Generator as octet string, compressed form:\n     ");
 845         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 846 #endif
 847
 848         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 849         if (len == 0) ABORT;
 850         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 851         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 852         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, uncompressed form:\n     ");
 853         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 854
 855 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 856 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 857         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
 858         if (len == 0) ABORT;
 859         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 860         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 861         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, hybrid form:\n     ");
 862         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 863 #endif
 864
 865         fprintf(stdout, "\n");
 866
 867         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
 868         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
 869
 870
 871         /* Curve K-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 872         CHAR2_CURVE_TEST
 873                 (
 874                 "NIST curve K-163",
 875                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
 876                 "1",
 877                 "1",
 878                 "02FE13C0537BBC11ACAA07D793DE4E6D5E5C94EEE8",
 879                 "0289070FB05D38FF58321F2E800536D538CCDAA3D9",
 880                 1,
 881                 "04000000000000000000020108A2E0CC0D99F8A5EF",
 882                 "2",
 883                 163,
 884                 C2_K163
 885                 );
 886
 887         /* Curve B-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 888         CHAR2_CURVE_TEST
 889                 (
 890                 "NIST curve B-163",
 891                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
 892                 "1",
 893                 "020A601907B8C953CA1481EB10512F78744A3205FD",
 894                 "03F0EBA16286A2D57EA0991168D4994637E8343E36",
 895                 "00D51FBC6C71A0094FA2CDD545B11C5C0C797324F1",
 896                 1,
 897                 "040000000000000000000292FE77E70C12A4234C33",
 898                 "2",
 899                 163,
 900                 C2_B163
 901                 );
 902
 903         /* Curve K-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 904         CHAR2_CURVE_TEST
 905                 (
 906                 "NIST curve K-233",
 907                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
 908                 "0",
 909                 "1",
 910                 "017232BA853A7E731AF129F22FF4149563A419C26BF50A4C9D6EEFAD6126",
 911                 "01DB537DECE819B7F70F555A67C427A8CD9BF18AEB9B56E0C11056FAE6A3",
 912                 0,
 913                 "008000000000000000000000000000069D5BB915BCD46EFB1AD5F173ABDF",
 914                 "4",
 915                 233,
 916                 C2_K233
 917                 );
 918
 919         /* Curve B-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 920         CHAR2_CURVE_TEST
 921                 (
 922                 "NIST curve B-233",
 923                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
 924                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
 925                 "0066647EDE6C332C7F8C0923BB58213B333B20E9CE4281FE115F7D8F90AD",
 926                 "00FAC9DFCBAC8313BB2139F1BB755FEF65BC391F8B36F8F8EB7371FD558B",
 927                 "01006A08A41903350678E58528BEBF8A0BEFF867A7CA36716F7E01F81052",
 928                 1,
 929                 "01000000000000000000000000000013E974E72F8A6922031D2603CFE0D7",
 930                 "2",
 931                 233,
 932                 C2_B233
 933                 );
 934
 935         /* Curve K-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 936         CHAR2_CURVE_TEST
 937                 (
 938                 "NIST curve K-283",
 939                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
 940                 "0",
 941                 "1",
 942                 "0503213F78CA44883F1A3B8162F188E553CD265F23C1567A16876913B0C2AC2458492836",
 943                 "01CCDA380F1C9E318D90F95D07E5426FE87E45C0E8184698E45962364E34116177DD2259",
 944                 0,
 945                 "01FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE9AE2ED07577265DFF7F94451E061E163C61",
 946                 "4",
 947                 283,
 948                 C2_K283
 949                 );
 950
 951         /* Curve B-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 952         CHAR2_CURVE_TEST
 953                 (
 954                 "NIST curve B-283",
 955                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
 956                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
 957                 "027B680AC8B8596DA5A4AF8A19A0303FCA97FD7645309FA2A581485AF6263E313B79A2F5",
 958                 "05F939258DB7DD90E1934F8C70B0DFEC2EED25B8557EAC9C80E2E198F8CDBECD86B12053",
 959                 "03676854FE24141CB98FE6D4B20D02B4516FF702350EDDB0826779C813F0DF45BE8112F4",
 960                 1,
 961                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEF90399660FC938A90165B042A7CEFADB307",
 962                 "2",
 963                 283,
 964                 C2_B283
 965                 );
 966
 967         /* Curve K-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 968         CHAR2_CURVE_TEST
 969                 (
 970                 "NIST curve K-409",
 971                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
 972                 "0",
 973                 "1",
 974                 "0060F05F658F49C1AD3AB1890F7184210EFD0987E307C84C27ACCFB8F9F67CC2C460189EB5AAAA62EE222EB1B35540CFE9023746",
 975                 "01E369050B7C4E42ACBA1DACBF04299C3460782F918EA427E6325165E9EA10E3DA5F6C42E9C55215AA9CA27A5863EC48D8E0286B",
 976                 1,
 977                 "007FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE5F83B2D4EA20400EC4557D5ED3E3E7CA5B4B5C83B8E01E5FCF",
 978                 "4",
 979                 409,
 980                 C2_K409
 981                 );
 982
 983         /* Curve B-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 984         CHAR2_CURVE_TEST
 985                 (
 986                 "NIST curve B-409",
 987                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
 988                 "00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
 989                 "0021A5C2C8EE9FEB5C4B9A753B7B476B7FD6422EF1F3DD674761FA99D6AC27C8A9A197B272822F6CD57A55AA4F50AE317B13545F",
 990                 "015D4860D088DDB3496B0C6064756260441CDE4AF1771D4DB01FFE5B34E59703DC255A868A1180515603AEAB60794E54BB7996A7",
 991                 "0061B1CFAB6BE5F32BBFA78324ED106A7636B9C5A7BD198D0158AA4F5488D08F38514F1FDF4B4F40D2181B3681C364BA0273C706",
 992                 1,
 993                 "010000000000000000000000000000000000000000000000000001E2AAD6A612F33307BE5FA47C3C9E052F838164CD37D9A21173",
 994                 "2",
 995                 409,
 996                 C2_B409
 997                 );
 998
 999         /* Curve K-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1000         CHAR2_CURVE_TEST
1001                 (
1002                 "NIST curve K-571",
1003                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1004                 "0",
1005                 "1",
1006                 "026EB7A859923FBC82189631F8103FE4AC9CA2970012D5D46024804801841CA44370958493B205E647DA304DB4CEB08CBBD1BA39494776FB988B47174DCA88C7E2945283A01C8972",
1007                 "0349DC807F4FBF374F4AEADE3BCA95314DD58CEC9F307A54FFC61EFC006D8A2C9D4979C0AC44AEA74FBEBBB9F772AEDCB620B01A7BA7AF1B320430C8591984F601CD4C143EF1C7A3",
1008                 0,
1009                 "020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000131850E1F19A63E4B391A8DB917F4138B630D84BE5D639381E91DEB45CFE778F637C1001",
1010                 "4",
1011                 571,
1012                 C2_K571
1013                 );
1014
1015         /* Curve B-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1016         CHAR2_CURVE_TEST
1017                 (
1018                 "NIST curve B-571",
1019                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1020                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1021                 "02F40E7E2221F295DE297117B7F3D62F5C6A97FFCB8CEFF1CD6BA8CE4A9A18AD84FFABBD8EFA59332BE7AD6756A66E294AFD185A78FF12AA520E4DE739BACA0C7FFEFF7F2955727A",
1022                 "0303001D34B856296C16C0D40D3CD7750A93D1D2955FA80AA5F40FC8DB7B2ABDBDE53950F4C0D293CDD711A35B67FB1499AE60038614F1394ABFA3B4C850D927E1E7769C8EEC2D19",
1023                 "037BF27342DA639B6DCCFFFEB73D69D78C6C27A6009CBBCA1980F8533921E8A684423E43BAB08A576291AF8F461BB2A8B3531D2F0485C19B16E2F1516E23DD3C1A4827AF1B8AC15B",
1024                 1,
1025                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE661CE18FF55987308059B186823851EC7DD9CA1161DE93D5174D66E8382E9BB2FE84E47",
1026                 "2",
1027                 571,
1028                 C2_B571
1029                 );
1030
1031         /* more tests using the last curve */
1032
1033         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
1034         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1035         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
1036         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
1037         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
1038
1039         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
1040         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
1041         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
1042
1043         {
1044                 const EC_POINT *points[3];
1045                 const BIGNUM *scalars[3];
1046
1047                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1048                 points[0] = Q;
1049                 points[1] = Q;
1050                 points[2] = Q;
1051
1052                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
1053                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
1054                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
1055                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
1056                 scalars[1] = y;
1057
1058                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
1059                 fflush(stdout);
1060
1061                 /* z is still the group order */
1062                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1063                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1064                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
1065                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
1066
1067                 fprintf(stdout, ".");
1068                 fflush(stdout);
1069
1070                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
1071                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
1072                 BN_set_sign(z, 1);
1073                 scalars[0] = y;
1074                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
1075
1076                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1077                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1078
1079                 fprintf(stdout, ".");
1080                 fflush(stdout);
1081
1082                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
1083                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
1084                 BN_set_sign(z, 1);
1085                 scalars[0] = x;
1086                 scalars[1] = y;
1087                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
1088
1089                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx)) ABORT;
1090                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1091
1092                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
1093         }
1094
1095
1096 #if 0
1097         timings(C2_K163, 0, ctx);
1098         timings(C2_K163, 1, ctx);
1099         timings(C2_B163, 0, ctx);
1100         timings(C2_B163, 1, ctx);
1101         timings(C2_K233, 0, ctx);
1102         timings(C2_K233, 1, ctx);
1103         timings(C2_B233, 0, ctx);
1104         timings(C2_B233, 1, ctx);
1105         timings(C2_K283, 0, ctx);
1106         timings(C2_K283, 1, ctx);
1107         timings(C2_B283, 0, ctx);
1108         timings(C2_B283, 1, ctx);
1109         timings(C2_K409, 0, ctx);
1110         timings(C2_K409, 1, ctx);
1111         timings(C2_B409, 0, ctx);
1112         timings(C2_B409, 1, ctx);
1113         timings(C2_K571, 0, ctx);
1114         timings(C2_K571, 1, ctx);
1115         timings(C2_B571, 0, ctx);
1116         timings(C2_B571, 1, ctx);
1117 #endif
1118
1119
1120         if (ctx)
1121                 BN_CTX_free(ctx);
1122         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
1123         EC_GROUP_free(group);
1124         EC_POINT_free(P);
1125         EC_POINT_free(Q);
1126         EC_POINT_free(R);
1127         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z); BN_free(cof);
1128
1129         if (C2_K163) EC_GROUP_free(C2_K163);
1130         if (C2_B163) EC_GROUP_free(C2_B163);
1131         if (C2_K233) EC_GROUP_free(C2_K233);
1132         if (C2_B233) EC_GROUP_free(C2_B233);
1133         if (C2_K283) EC_GROUP_free(C2_K283);
1134         if (C2_B283) EC_GROUP_free(C2_B283);
1135         if (C2_K409) EC_GROUP_free(C2_K409);
1136         if (C2_B409) EC_GROUP_free(C2_B409);
1137         if (C2_K571) EC_GROUP_free(C2_K571);
1138         if (C2_B571) EC_GROUP_free(C2_B571);
1139
1140         }
1141
1142 static const char rnd_seed[] = "string to make the random number generator think it has entropy";
1143
1144 int main(int argc, char *argv[])
1145         {
1146
1147         /* enable memory leak checking unless explicitly disabled */
1148         if (!((getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY") != NULL) && (0 == strcmp(getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY"), "off"))))
1149                 {
1150                 CRYPTO_malloc_debug_init();
1151                 CRYPTO_set_mem_debug_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
1152                 }
1153         else
1154                 {
1155                 /* OPENSSL_DEBUG_MEMORY=off */
1156                 CRYPTO_set_mem_debug_functions(0, 0, 0, 0, 0);
1157                 }
1158         CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
1159         ERR_load_crypto_strings();
1160
1161         RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed); /* or BN_generate_prime may fail */
1162
1163         prime_field_tests();
1164         puts("");
1165         char2_field_tests();
1166
1167         ENGINE_cleanup();
1168         CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
1169         ERR_free_strings();
1170         ERR_remove_state(0);
1171         CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
1172
1173         return 0;
1174         }
1175 #endif