crypto/ecdh/ecdhtest.c

   1 /* crypto/ecdh/ecdhtest.c */
   2 /* ====================================================================
   3  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
   4  *
   5  * The Elliptic Curve Public-Key Crypto Library (ECC Code) included
   6  * herein is developed by SUN MICROSYSTEMS, INC., and is contributed
   7  * to the OpenSSL project.
   8  *
   9  * The ECC Code is licensed pursuant to the OpenSSL open source
  10  * license provided below.
  11  *
  12  * The ECDH software is originally written by Douglas Stebila of
  13  * Sun Microsystems Laboratories.
  14  *
  15  */
  16 /* ====================================================================
  17  * Copyright (c) 1998-2002 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
  18  *
  19  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  20  * modification, are permitted provided that the following conditions
  21  * are met:
  22  *
  23  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  25  *
  26  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  28  *    the documentation and/or other materials provided with the
  29  *    distribution.
  30  *
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  32  *    software must display the following acknowledgment:
  33  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  34  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  35  *
  36  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  37  *    endorse or promote products derived from this software without
  38  *    prior written permission. For written permission, please contact
  39  *    openssl-core@openssl.org.
  40  *
  41  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  42  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  43  *    permission of the OpenSSL Project.
  44  *
  45  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  46  *    acknowledgment:
  47  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  48  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  49  *
  50  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  51  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  52  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  53  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  54  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  55  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  56  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  57  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  58  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  59  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  60  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  61  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  62  * ====================================================================
  63  *
  64  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  65  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  66  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  67  *
  68  */
  69
  70 #include <stdio.h>
  71 #include <stdlib.h>
  72 #include <string.h>
  73
  74 #include "../e_os.h"
  75
  76 #include <openssl/crypto.h>
  77 #include <openssl/bio.h>
  78 #include <openssl/bn.h>
  79 #include <openssl/ec.h>
  80 #include <openssl/objects.h>
  81 #include <openssl/rand.h>
  82 #include <openssl/err.h>
  83
  84 #ifdef OPENSSL_NO_ECDH
  85 int main(int argc, char *argv[])
  86 {
  87     printf("No ECDH support\n");
  88     return(0);
  89 }
  90 #else
  91 #include <openssl/ecdh.h>
  92
  93 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN16
  94 #define MS_CALLBACK     _far _loadds
  95 #else
  96 #define MS_CALLBACK
  97 #endif
  98
  99 #if 0
 100 static void MS_CALLBACK cb(int p, int n, void *arg);
 101 #endif
 102
 103 static const char rnd_seed[] = "string to make the random number generator think it has entropy";
 104
 105 int test_ecdh_curve(int , char *, BN_CTX *, BIO *);
 106
 107 int test_ecdh_curve(int nid, char *text, BN_CTX *ctx, BIO *out)
 108         {
 109         EC_KEY *a=NULL;
 110         EC_KEY *b=NULL;
 111         BIGNUM *x_a=NULL, *y_a=NULL,
 112                *x_b=NULL, *y_b=NULL;
 113         char buf[12];
 114         unsigned char *abuf=NULL,*bbuf=NULL;
 115         int i,alen,blen,aout,bout,ret=0;
 116
 117         if ((a=EC_KEY_new()) == NULL) goto err;
 118         if ((a->group=EC_GROUP_new_by_nid(nid)) == NULL) goto err;
 119
 120         if ((b=EC_KEY_new()) == NULL) goto err;
 121         b->group = a->group;
 122
 123         if ((x_a=BN_new()) == NULL) goto err;
 124         if ((y_a=BN_new()) == NULL) goto err;
 125         if ((x_b=BN_new()) == NULL) goto err;
 126         if ((y_b=BN_new()) == NULL) goto err;
 127
 128         BIO_puts(out,"Testing key generation with ");
 129         BIO_puts(out,text);
 130 #ifdef NOISY
 131         BIO_puts(out,"\n");
 132 #else
 133         BIO_flush(out);
 134 #endif
 135
 136         if (!EC_KEY_generate_key(a)) goto err;
 137
 138         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(a->group)) == NID_X9_62_prime_field)
 139                 {
 140                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(a->group, a->pub_key, x_a, y_a, ctx)) goto err;
 141                 }
 142         else
 143                 {
 144                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(a->group, a->pub_key, x_a, y_a, ctx)) goto err;
 145                 }
 146 #ifdef NOISY
 147         BIO_puts(out,"  pri 1=");
 148         BN_print(out,a->priv_key);
 149         BIO_puts(out,"\n  pub 1=");
 150         BN_print(out,x_a);
 151         BIO_puts(out,",");
 152         BN_print(out,y_a);
 153         BIO_puts(out,"\n");
 154 #else
 155         BIO_printf(out," .");
 156         BIO_flush(out);
 157 #endif
 158
 159         if (!EC_KEY_generate_key(b)) goto err;
 160
 161         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(b->group)) == NID_X9_62_prime_field)
 162                 {
 163                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(b->group, b->pub_key, x_b, y_b, ctx)) goto err;
 164                 }
 165         else
 166                 {
 167                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(a->group, b->pub_key, x_b, y_b, ctx)) goto err;
 168                 }
 169
 170 #ifdef NOISY
 171         BIO_puts(out,"  pri 2=");
 172         BN_print(out,b->priv_key);
 173         BIO_puts(out,"\n  pub 2=");
 174         BN_print(out,x_b);
 175         BIO_puts(out,",");
 176         BN_print(out,y_b);
 177         BIO_puts(out,"\n");
 178 #else
 179         BIO_printf(out,".");
 180         BIO_flush(out);
 181 #endif
 182
 183         alen=ECDH_size(a);
 184         abuf=(unsigned char *)OPENSSL_malloc(alen);
 185         aout=ECDH_compute_key(abuf,b->pub_key,a);
 186
 187 #ifdef NOISY
 188         BIO_puts(out,"  key1 =");
 189         for (i=0; i<aout; i++)
 190                 {
 191                 sprintf(buf,"%02X",abuf[i]);
 192                 BIO_puts(out,buf);
 193                 }
 194         BIO_puts(out,"\n");
 195 #else
 196         BIO_printf(out,".");
 197         BIO_flush(out);
 198 #endif
 199
 200         blen=ECDH_size(b);
 201         bbuf=(unsigned char *)OPENSSL_malloc(blen);
 202         bout=ECDH_compute_key(bbuf,a->pub_key,b);
 203
 204 #ifdef NOISY
 205         BIO_puts(out,"  key2 =");
 206         for (i=0; i<bout; i++)
 207                 {
 208                 sprintf(buf,"%02X",bbuf[i]);
 209                 BIO_puts(out,buf);
 210                 }
 211         BIO_puts(out,"\n");
 212 #else
 213         BIO_printf(out,".");
 214         BIO_flush(out);
 215 #endif
 216
 217         if ((aout < 4) || (bout != aout) || (memcmp(abuf,bbuf,aout) != 0))
 218                 {
 219 #ifndef NOISY
 220                 BIO_printf(out, " failed\n\n");
 221                 BIO_printf(out, "key a:\n");
 222                 BIO_printf(out, "private key: ");
 223                 BN_print(out, a->priv_key);
 224                 BIO_printf(out, "\n");
 225                 BIO_printf(out, "public key (x,y): ");
 226                 BN_print(out, x_a);
 227                 BIO_printf(out, ",");
 228                 BN_print(out, y_a);
 229                 BIO_printf(out, "\nkey b:\n");
 230                 BIO_printf(out, "private key: ");
 231                 BN_print(out, b->priv_key);
 232                 BIO_printf(out, "\n");
 233                 BIO_printf(out, "public key (x,y): ");
 234                 BN_print(out, x_b);
 235                 BIO_printf(out, ",");
 236                 BN_print(out, y_b);
 237                 BIO_printf(out, "\n");
 238                 BIO_printf(out, "generated key a: ");
 239                 for (i=0; i<bout; i++)
 240                         {
 241                         sprintf(buf, "%02X", bbuf[i]);
 242                         BIO_puts(out, buf);
 243                         }
 244                 BIO_printf(out, "\n");
 245                 BIO_printf(out, "generated key b: ");
 246                 for (i=0; i<aout; i++)
 247                         {
 248                         sprintf(buf, "%02X", abuf[i]);
 249                         BIO_puts(out,buf);
 250                         }
 251                 BIO_printf(out, "\n");
 252 #endif
 253                 fprintf(stderr,"Error in ECDH routines\n");
 254                 ret=0;
 255                 }
 256         else
 257                 {
 258 #ifndef NOISY
 259                 BIO_printf(out, " ok\n");
 260 #endif
 261                 ret=1;
 262                 }
 263 err:
 264         ERR_print_errors_fp(stderr);
 265
 266         if (abuf != NULL) OPENSSL_free(abuf);
 267         if (bbuf != NULL) OPENSSL_free(bbuf);
 268         if (x_a) BN_free(x_a);
 269         if (y_a) BN_free(y_a);
 270         if (x_b) BN_free(x_b);
 271         if (y_b) BN_free(y_b);
 272         if (a->group) EC_GROUP_free(a->group);
 273         a->group = b->group = NULL;
 274         if (b) EC_KEY_free(b);
 275         if (a) EC_KEY_free(a);
 276         return(ret);
 277         }
 278
 279 int main(int argc, char *argv[])
 280         {
 281         BN_CTX *ctx=NULL;
 282         int ret=1;
 283         BIO *out;
 284
 285         CRYPTO_malloc_debug_init();
 286         CRYPTO_dbg_set_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
 287         CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
 288
 289 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN32
 290         CRYPTO_malloc_init();
 291 #endif
 292
 293         RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed);
 294
 295         out=BIO_new(BIO_s_file());
 296         if (out == NULL) EXIT(1);
 297         BIO_set_fp(out,stdout,BIO_NOCLOSE);
 298
 299         if ((ctx=BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
 300
 301         /* NIST PRIME CURVES TESTS */
 302         if (!test_ecdh_curve(NID_X9_62_prime192v1, "NIST Prime-Curve P-192", ctx, out)) goto err;
 303         if (!test_ecdh_curve(NID_secp224r1, "NIST Prime-Curve P-224", ctx, out)) goto err;
 304         if (!test_ecdh_curve(NID_X9_62_prime256v1, "NIST Prime-Curve P-256", ctx, out)) goto err;
 305         if (!test_ecdh_curve(NID_secp384r1, "NIST Prime-Curve P-384", ctx, out)) goto err;
 306         if (!test_ecdh_curve(NID_secp521r1, "NIST Prime-Curve P-521", ctx, out)) goto err;
 307         /* NIST BINARY CURVES TESTS */
 308         if (!test_ecdh_curve(NID_sect163k1, "NIST Binary-Curve K-163", ctx, out)) goto err;
 309         if (!test_ecdh_curve(NID_sect163r2, "NIST Binary-Curve B-163", ctx, out)) goto err;
 310         if (!test_ecdh_curve(NID_sect233k1, "NIST Binary-Curve K-233", ctx, out)) goto err;
 311         if (!test_ecdh_curve(NID_sect233r1, "NIST Binary-Curve B-233", ctx, out)) goto err;
 312         if (!test_ecdh_curve(NID_sect283k1, "NIST Binary-Curve K-283", ctx, out)) goto err;
 313         if (!test_ecdh_curve(NID_sect283r1, "NIST Binary-Curve B-283", ctx, out)) goto err;
 314         if (!test_ecdh_curve(NID_sect409k1, "NIST Binary-Curve K-409", ctx, out)) goto err;
 315         if (!test_ecdh_curve(NID_sect409r1, "NIST Binary-Curve B-409", ctx, out)) goto err;
 316         if (!test_ecdh_curve(NID_sect571k1, "NIST Binary-Curve K-571", ctx, out)) goto err;
 317         if (!test_ecdh_curve(NID_sect571r1, "NIST Binary-Curve B-571", ctx, out)) goto err;
 318
 319         ret = 0;
 320
 321 err:
 322         ERR_print_errors_fp(stderr);
 323         if (ctx) BN_CTX_free(ctx);
 324         BIO_free(out);
 325         CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
 326         ERR_remove_state(0);
 327         CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
 328         EXIT(ret);
 329         return(ret);
 330         }
 331
 332 #if 0
 333 static void MS_CALLBACK cb(int p, int n, void *arg)
 334         {
 335         char c='*';
 336
 337         if (p == 0) c='.';
 338         if (p == 1) c='+';
 339         if (p == 2) c='*';
 340         if (p == 3) c='\n';
 341         BIO_write((BIO *)arg,&c,1);
 342         (void)BIO_flush((BIO *)arg);
 343 #ifdef LINT
 344         p=n;
 345 #endif
 346         }
 347 #endif
 348 #endif