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 #include <openssl/objects.h>
  88
  89 #define ABORT do { \
  90         fflush(stdout); \
  91         fprintf(stderr, "%s:%d: ABORT\n", __FILE__, __LINE__); \
  92         ERR_print_errors_fp(stderr); \
  93         exit(1); \
  94 } while (0)
  95
  96 void prime_field_tests(void);
  97 void char2_field_tests(void);
  98 void internal_curve_test(void);
  99
 100 #if 0
 101 static void timings(EC_GROUP *group, int multi, BN_CTX *ctx)
 102         {
 103         clock_t clck;
 104         int i, j;
 105         BIGNUM *s;
 106         BIGNUM *r[10], *r0[10];
 107         EC_POINT *P;
 108
 109         s = BN_new();
 110         if (s == NULL) ABORT;
 111
 112         fprintf(stdout, "Timings for %d-bit field, ", EC_GROUP_get_degree(group));
 113         if (!EC_GROUP_get_order(group, s, ctx)) ABORT;
 114         fprintf(stdout, "%d-bit scalars ", (int)BN_num_bits(s));
 115         fflush(stdout);
 116
 117         P = EC_POINT_new(group);
 118         if (P == NULL) ABORT;
 119         EC_POINT_copy(P, EC_GROUP_get0_generator(group));
 120
 121         for (i = 0; i < 10; i++)
 122                 {
 123                 if ((r[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
 124                 if (!BN_pseudo_rand(r[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
 125                 if (multi)
 126                         {
 127                         if ((r0[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
 128                         if (!BN_pseudo_rand(r0[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
 129                         }
 130                 }
 131
 132         clck = clock();
 133         for (i = 0; i < 10; i++)
 134                 {
 135                 for (j = 0; j < 10; j++)
 136                         {
 137                         if (!EC_POINT_mul(group, P, r[i], multi ? P : NULL, multi ? r0[i] : NULL, ctx)) ABORT;
 138                         }
 139                 }
 140         fprintf(stdout, "\n");
 141
 142         clck = clock() - clck;
 143
 144 #ifdef CLOCKS_PER_SEC
 145         /* "To determine the time in seconds, the value returned
 146          * by the clock function should be divided by the value
 147          * of the macro CLOCKS_PER_SEC."
 148          *                                       -- ISO/IEC 9899 */
 149 #       define UNIT "s"
 150 #else
 151         /* "`CLOCKS_PER_SEC' undeclared (first use this function)"
 152          *                            -- cc on NeXTstep/OpenStep */
 153 #       define UNIT "units"
 154 #       define CLOCKS_PER_SEC 1
 155 #endif
 156
 157         fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i*j,
 158                 multi ? "s*P+t*Q operations" : "point multiplications",
 159                 (double)clck/CLOCKS_PER_SEC);
 160         fprintf(stdout, "average: %.4f " UNIT "\n", (double)clck/(CLOCKS_PER_SEC*i*j));
 161
 162         EC_POINT_free(P);
 163         BN_free(s);
 164         for (i = 0; i < 10; i++)
 165                 {
 166                 BN_free(r[i]);
 167                 if (multi) BN_free(r0[i]);
 168                 }
 169         }
 170 #endif
 171
 172 void prime_field_tests()
 173         {
 174         BN_CTX *ctx = NULL;
 175         BIGNUM *p, *a, *b;
 176         EC_GROUP *group;
 177         EC_GROUP *P_192 = NULL, *P_224 = NULL, *P_256 = NULL, *P_384 = NULL, *P_521 = NULL;
 178         EC_POINT *P, *Q, *R;
 179         BIGNUM *x, *y, *z;
 180         unsigned char buf[100];
 181         size_t i, len;
 182         int k;
 183
 184 #if 1 /* optional */
 185         ctx = BN_CTX_new();
 186         if (!ctx) ABORT;
 187 #endif
 188
 189         p = BN_new();
 190         a = BN_new();
 191         b = BN_new();
 192         if (!p || !a || !b) ABORT;
 193
 194         if (!BN_hex2bn(&p, "17")) ABORT;
 195         if (!BN_hex2bn(&a, "1")) ABORT;
 196         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
 197
 198         group = EC_GROUP_new(EC_GFp_mont_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GFp
 199                                                      * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
 200         if (!group) ABORT;
 201
 202         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 203
 204         {
 205                 EC_GROUP *tmp;
 206                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
 207                 if (!tmp) ABORT;
 208                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group));
 209                 EC_GROUP_free(group);
 210                 group = tmp;
 211         }
 212
 213         if (!EC_GROUP_get_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 214
 215         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 = x^3 + a*x + b  (mod 0x");
 216         BN_print_fp(stdout, p);
 217         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
 218         BN_print_fp(stdout, a);
 219         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
 220         BN_print_fp(stdout, b);
 221         fprintf(stdout, "\n");
 222
 223         P = EC_POINT_new(group);
 224         Q = EC_POINT_new(group);
 225         R = EC_POINT_new(group);
 226         if (!P || !Q || !R) ABORT;
 227
 228         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
 229         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 230
 231         buf[0] = 0;
 232         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
 233
 234         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 235         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 236
 237         x = BN_new();
 238         y = BN_new();
 239         z = BN_new();
 240         if (!x || !y || !z) ABORT;
 241
 242         if (!BN_hex2bn(&x, "D")) ABORT;
 243         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
 244         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx))
 245                 {
 246                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
 247                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
 248                 BN_print_fp(stderr, x);
 249                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
 250                 BN_print_fp(stderr, y);
 251                 fprintf(stderr, "\n");
 252                 ABORT;
 253                 }
 254
 255         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
 256         k = 100;
 257         do
 258                 {
 259                 if (k-- == 0) ABORT;
 260
 261                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
 262                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
 263                 else
 264                         {
 265                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 266
 267                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
 268                         BN_print_fp(stdout, x);
 269                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
 270                         BN_print_fp(stdout, y);
 271                         fprintf(stdout, "\n");
 272                         }
 273
 274                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
 275                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 276
 277 #if 0 /* optional */
 278                 {
 279                         EC_POINT *points[3];
 280
 281                         points[0] = R;
 282                         points[1] = Q;
 283                         points[2] = P;
 284                         if (!EC_POINTs_make_affine(group, 2, points, ctx)) ABORT;
 285                 }
 286 #endif
 287
 288                 }
 289         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
 290
 291         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
 292         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 293
 294         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 295         if (len == 0) ABORT;
 296         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 297         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 298         fprintf(stdout, "Generator as octect string, compressed form:\n     ");
 299         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 300
 301         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 302         if (len == 0) ABORT;
 303         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 304         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 305         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, uncompressed form:\n     ");
 306         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 307
 308         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
 309         if (len == 0) ABORT;
 310         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 311         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 312         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, hybrid form:\n     ");
 313         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 314
 315         if (!EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, R, x, y, z, ctx)) ABORT;
 316         fprintf(stdout, "\nA representation of the inverse of that generator in\nJacobian projective coordinates:\n     X = 0x");
 317         BN_print_fp(stdout, x);
 318         fprintf(stdout, ", Y = 0x");
 319         BN_print_fp(stdout, y);
 320         fprintf(stdout, ", Z = 0x");
 321         BN_print_fp(stdout, z);
 322         fprintf(stdout, "\n");
 323
 324         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
 325         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
 326
 327
 328         /* Curve P-192 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 329
 330         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
 331         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 332         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
 333         if (!BN_hex2bn(&b, "64210519E59C80E70FA7E9AB72243049FEB8DEECC146B9B1")) ABORT;
 334         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 335
 336         if (!BN_hex2bn(&x, "188DA80EB03090F67CBF20EB43A18800F4FF0AFD82FF1012")) ABORT;
 337         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
 338         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 339         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF99DEF836146BC9B1B4D22831")) ABORT;
 340         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 341
 342         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 343         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-192 -- Generator:\n     x = 0x");
 344         BN_print_fp(stdout, x);
 345         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 346         BN_print_fp(stdout, y);
 347         fprintf(stdout, "\n");
 348         /* G_y value taken from the standard: */
 349         if (!BN_hex2bn(&z, "07192B95FFC8DA78631011ED6B24CDD573F977A11E794811")) ABORT;
 350         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 351
 352         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 353         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 192) ABORT;
 354         fprintf(stdout, " ok\n");
 355
 356         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 357         fflush(stdout);
 358         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 359         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 360         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 361         fprintf(stdout, ".");
 362         fflush(stdout);
 363         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 364         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 365         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 366         fprintf(stdout, " ok\n");
 367
 368         if (!(P_192 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 369         if (!EC_GROUP_copy(P_192, group)) ABORT;
 370
 371
 372         /* Curve P-224 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 373
 374         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF000000000000000000000001")) ABORT;
 375         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 376         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE")) ABORT;
 377         if (!BN_hex2bn(&b, "B4050A850C04B3ABF54132565044B0B7D7BFD8BA270B39432355FFB4")) ABORT;
 378         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 379
 380         if (!BN_hex2bn(&x, "B70E0CBD6BB4BF7F321390B94A03C1D356C21122343280D6115C1D21")) ABORT;
 381         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
 382         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 383         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF16A2E0B8F03E13DD29455C5C2A3D")) ABORT;
 384         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 385
 386         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 387         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-224 -- Generator:\n     x = 0x");
 388         BN_print_fp(stdout, x);
 389         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 390         BN_print_fp(stdout, y);
 391         fprintf(stdout, "\n");
 392         /* G_y value taken from the standard: */
 393         if (!BN_hex2bn(&z, "BD376388B5F723FB4C22DFE6CD4375A05A07476444D5819985007E34")) ABORT;
 394         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 395
 396         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 397         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 224) ABORT;
 398         fprintf(stdout, " ok\n");
 399
 400         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 401         fflush(stdout);
 402         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 403         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 404         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 405         fprintf(stdout, ".");
 406         fflush(stdout);
 407         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 408         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 409         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 410         fprintf(stdout, " ok\n");
 411
 412         if (!(P_224 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 413         if (!EC_GROUP_copy(P_224, group)) ABORT;
 414
 415
 416         /* Curve P-256 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 417
 418         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
 419         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 420         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
 421         if (!BN_hex2bn(&b, "5AC635D8AA3A93E7B3EBBD55769886BC651D06B0CC53B0F63BCE3C3E27D2604B")) ABORT;
 422         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 423
 424         if (!BN_hex2bn(&x, "6B17D1F2E12C4247F8BCE6E563A440F277037D812DEB33A0F4A13945D898C296")) ABORT;
 425         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
 426         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 427         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFFBCE6FAADA7179E"
 428                 "84F3B9CAC2FC632551")) ABORT;
 429         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 430
 431         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 432         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-256 -- Generator:\n     x = 0x");
 433         BN_print_fp(stdout, x);
 434         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 435         BN_print_fp(stdout, y);
 436         fprintf(stdout, "\n");
 437         /* G_y value taken from the standard: */
 438         if (!BN_hex2bn(&z, "4FE342E2FE1A7F9B8EE7EB4A7C0F9E162BCE33576B315ECECBB6406837BF51F5")) ABORT;
 439         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 440
 441         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 442         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 256) ABORT;
 443         fprintf(stdout, " ok\n");
 444
 445         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 446         fflush(stdout);
 447         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 448         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 449         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 450         fprintf(stdout, ".");
 451         fflush(stdout);
 452         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 453         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 454         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 455         fprintf(stdout, " ok\n");
 456
 457         if (!(P_256 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 458         if (!EC_GROUP_copy(P_256, group)) ABORT;
 459
 460
 461         /* Curve P-384 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 462
 463         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 464                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFF")) ABORT;
 465         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 466         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 467                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFC")) ABORT;
 468         if (!BN_hex2bn(&b, "B3312FA7E23EE7E4988E056BE3F82D19181D9C6EFE8141"
 469                 "120314088F5013875AC656398D8A2ED19D2A85C8EDD3EC2AEF")) ABORT;
 470         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 471
 472         if (!BN_hex2bn(&x, "AA87CA22BE8B05378EB1C71EF320AD746E1D3B628BA79B"
 473                 "9859F741E082542A385502F25DBF55296C3A545E3872760AB7")) ABORT;
 474         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
 475         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 476         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 477                 "FFC7634D81F4372DDF581A0DB248B0A77AECEC196ACCC52973")) ABORT;
 478         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 479
 480         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 481         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-384 -- Generator:\n     x = 0x");
 482         BN_print_fp(stdout, x);
 483         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 484         BN_print_fp(stdout, y);
 485         fprintf(stdout, "\n");
 486         /* G_y value taken from the standard: */
 487         if (!BN_hex2bn(&z, "3617DE4A96262C6F5D9E98BF9292DC29F8F41DBD289A14"
 488                 "7CE9DA3113B5F0B8C00A60B1CE1D7E819D7A431D7C90EA0E5F")) ABORT;
 489         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 490
 491         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 492         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 384) ABORT;
 493         fprintf(stdout, " ok\n");
 494
 495         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 496         fflush(stdout);
 497         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 498         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 499         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 500         fprintf(stdout, ".");
 501         fflush(stdout);
 502         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 503         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 504         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 505         fprintf(stdout, " ok\n");
 506
 507         if (!(P_384 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 508         if (!EC_GROUP_copy(P_384, group)) ABORT;
 509
 510
 511         /* Curve P-521 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 512
 513         if (!BN_hex2bn(&p, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 514                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 515                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
 516         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 517         if (!BN_hex2bn(&a, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 518                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 519                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
 520         if (!BN_hex2bn(&b, "051953EB9618E1C9A1F929A21A0B68540EEA2DA725B99B"
 521                 "315F3B8B489918EF109E156193951EC7E937B1652C0BD3BB1BF073573"
 522                 "DF883D2C34F1EF451FD46B503F00")) ABORT;
 523         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 524
 525         if (!BN_hex2bn(&x, "C6858E06B70404E9CD9E3ECB662395B4429C648139053F"
 526                 "B521F828AF606B4D3DBAA14B5E77EFE75928FE1DC127A2FFA8DE3348B"
 527                 "3C1856A429BF97E7E31C2E5BD66")) ABORT;
 528         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
 529         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 530         if (!BN_hex2bn(&z, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 531                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFA51868783BF2F966B7FCC0148F709A5D03BB5"
 532                 "C9B8899C47AEBB6FB71E91386409")) ABORT;
 533         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 534
 535         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 536         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-521 -- Generator:\n     x = 0x");
 537         BN_print_fp(stdout, x);
 538         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 539         BN_print_fp(stdout, y);
 540         fprintf(stdout, "\n");
 541         /* G_y value taken from the standard: */
 542         if (!BN_hex2bn(&z, "11839296A789A3BC0045C8A5FB42C7D1BD998F54449579"
 543                 "B446817AFBD17273E662C97EE72995EF42640C550B9013FAD0761353C"
 544                 "7086A272C24088BE94769FD16650")) ABORT;
 545         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 546
 547         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 548         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 521) ABORT;
 549         fprintf(stdout, " ok\n");
 550
 551         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 552         fflush(stdout);
 553         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 554         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 555         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 556         fprintf(stdout, ".");
 557         fflush(stdout);
 558         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 559         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 560         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 561         fprintf(stdout, " ok\n");
 562
 563         if (!(P_521 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 564         if (!EC_GROUP_copy(P_521, group)) ABORT;
 565
 566
 567         /* more tests using the last curve */
 568
 569         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
 570         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 571         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
 572         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 573         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
 574
 575         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
 576         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
 577         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
 578
 579         {
 580                 const EC_POINT *points[3];
 581                 const BIGNUM *scalars[3];
 582
 583                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 584                 points[0] = Q;
 585                 points[1] = Q;
 586                 points[2] = Q;
 587
 588                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
 589                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
 590                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
 591                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
 592                 scalars[1] = y;
 593
 594                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
 595                 fflush(stdout);
 596
 597                 /* z is still the group order */
 598                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
 599                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
 600                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
 601                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
 602
 603                 fprintf(stdout, ".");
 604                 fflush(stdout);
 605
 606                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
 607                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
 608                 BN_set_sign(z, 1);
 609                 scalars[0] = y;
 610                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
 611
 612                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
 613                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 614
 615                 fprintf(stdout, ".");
 616                 fflush(stdout);
 617
 618                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
 619                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
 620                 BN_set_sign(z, 1);
 621                 scalars[0] = x;
 622                 scalars[1] = y;
 623                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
 624
 625                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx)) ABORT;
 626                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 627
 628                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
 629         }
 630
 631
 632 #if 0
 633         timings(P_192, 0, ctx);
 634         timings(P_192, 1, ctx);
 635         timings(P_224, 0, ctx);
 636         timings(P_224, 1, ctx);
 637         timings(P_256, 0, ctx);
 638         timings(P_256, 1, ctx);
 639         timings(P_384, 0, ctx);
 640         timings(P_384, 1, ctx);
 641         timings(P_521, 0, ctx);
 642         timings(P_521, 1, ctx);
 643 #endif
 644
 645
 646         if (ctx)
 647                 BN_CTX_free(ctx);
 648         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
 649         EC_GROUP_free(group);
 650         EC_POINT_free(P);
 651         EC_POINT_free(Q);
 652         EC_POINT_free(R);
 653         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z);
 654
 655         if (P_192) EC_GROUP_free(P_192);
 656         if (P_224) EC_GROUP_free(P_224);
 657         if (P_256) EC_GROUP_free(P_256);
 658         if (P_384) EC_GROUP_free(P_384);
 659         if (P_521) EC_GROUP_free(P_521);
 660
 661         }
 662
 663 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 664 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 665 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 666         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
 667         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, P, x, _y_bit, ctx)) ABORT; \
 668         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT; \
 669         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
 670         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
 671         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
 672         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
 673         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
 674         BN_print_fp(stdout, x); \
 675         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
 676         BN_print_fp(stdout, y); \
 677         fprintf(stdout, "\n"); \
 678         /* G_y value taken from the standard: */ \
 679         if (!BN_hex2bn(&z, _y)) ABORT; \
 680         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 681 #else
 682 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 683         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
 684         if (!BN_hex2bn(&y, _y)) ABORT; \
 685         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
 686         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT; \
 687         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
 688         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
 689         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
 690         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
 691         BN_print_fp(stdout, x); \
 692         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
 693         BN_print_fp(stdout, y); \
 694         fprintf(stdout, "\n");
 695 #endif
 696
 697 #define CHAR2_CURVE_TEST(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 698         if (!BN_hex2bn(&p, _p)) ABORT; \
 699         if (!BN_hex2bn(&a, _a)) ABORT; \
 700         if (!BN_hex2bn(&b, _b)) ABORT; \
 701         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT; \
 702         CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 703         fprintf(stdout, "verify degree ..."); \
 704         if (EC_GROUP_get_degree(group) != _degree) ABORT; \
 705         fprintf(stdout, " ok\n"); \
 706         fprintf(stdout, "verify group order ..."); \
 707         fflush(stdout); \
 708         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT; \
 709         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
 710         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
 711         fprintf(stdout, "."); \
 712         fflush(stdout); \
 713         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT; \
 714         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
 715         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
 716         fprintf(stdout, " ok\n"); \
 717         if (!(_variable = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT; \
 718         if (!EC_GROUP_copy(_variable, group)) ABORT;
 719
 720 void char2_field_tests()
 721         {
 722         BN_CTX *ctx = NULL;
 723         BIGNUM *p, *a, *b;
 724         EC_GROUP *group;
 725         EC_GROUP *C2_K163 = NULL, *C2_K233 = NULL, *C2_K283 = NULL, *C2_K409 = NULL, *C2_K571 = NULL;
 726         EC_GROUP *C2_B163 = NULL, *C2_B233 = NULL, *C2_B283 = NULL, *C2_B409 = NULL, *C2_B571 = NULL;
 727         EC_POINT *P, *Q, *R;
 728         BIGNUM *x, *y, *z, *cof;
 729         unsigned char buf[100];
 730         size_t i, len;
 731         int k;
 732
 733 #if 1 /* optional */
 734         ctx = BN_CTX_new();
 735         if (!ctx) ABORT;
 736 #endif
 737
 738         p = BN_new();
 739         a = BN_new();
 740         b = BN_new();
 741         if (!p || !a || !b) ABORT;
 742
 743         if (!BN_hex2bn(&p, "13")) ABORT;
 744         if (!BN_hex2bn(&a, "3")) ABORT;
 745         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
 746
 747         group = EC_GROUP_new(EC_GF2m_simple_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GF2m
 748                                                         * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
 749         if (!group) ABORT;
 750         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 751
 752         {
 753                 EC_GROUP *tmp;
 754                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
 755                 if (!tmp) ABORT;
 756                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group));
 757                 EC_GROUP_free(group);
 758                 group = tmp;
 759         }
 760
 761         if (!EC_GROUP_get_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 762
 763         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b  (mod 0x");
 764         BN_print_fp(stdout, p);
 765         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
 766         BN_print_fp(stdout, a);
 767         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
 768         BN_print_fp(stdout, b);
 769         fprintf(stdout, "\n(0x... means binary polynomial)\n");
 770
 771         P = EC_POINT_new(group);
 772         Q = EC_POINT_new(group);
 773         R = EC_POINT_new(group);
 774         if (!P || !Q || !R) ABORT;
 775
 776         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
 777         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 778
 779         buf[0] = 0;
 780         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
 781
 782         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 783         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 784
 785         x = BN_new();
 786         y = BN_new();
 787         z = BN_new();
 788         cof = BN_new();
 789         if (!x || !y || !z || !cof) ABORT;
 790
 791         if (!BN_hex2bn(&x, "6")) ABORT;
 792 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 793 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 794         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
 795 #else
 796         if (!BN_hex2bn(&y, "8")) ABORT;
 797         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
 798 #endif
 799         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx))
 800                 {
 801 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 802 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 803                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
 804 #endif
 805                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
 806                 BN_print_fp(stderr, x);
 807                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
 808                 BN_print_fp(stderr, y);
 809                 fprintf(stderr, "\n");
 810                 ABORT;
 811                 }
 812
 813         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
 814         k = 100;
 815         do
 816                 {
 817                 if (k-- == 0) ABORT;
 818
 819                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
 820                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
 821                 else
 822                         {
 823                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 824
 825                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
 826                         BN_print_fp(stdout, x);
 827                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
 828                         BN_print_fp(stdout, y);
 829                         fprintf(stdout, "\n");
 830                         }
 831
 832                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
 833                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 834                 }
 835         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
 836
 837         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
 838         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 839
 840 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 841 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 842         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 843         if (len == 0) ABORT;
 844         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 845         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 846         fprintf(stdout, "Generator as octet string, compressed form:\n     ");
 847         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 848 #endif
 849
 850         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 851         if (len == 0) ABORT;
 852         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 853         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 854         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, uncompressed form:\n     ");
 855         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 856
 857 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 858 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 859         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
 860         if (len == 0) ABORT;
 861         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 862         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 863         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, hybrid form:\n     ");
 864         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 865 #endif
 866
 867         fprintf(stdout, "\n");
 868
 869         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
 870         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
 871
 872
 873         /* Curve K-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 874         CHAR2_CURVE_TEST
 875                 (
 876                 "NIST curve K-163",
 877                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
 878                 "1",
 879                 "1",
 880                 "02FE13C0537BBC11ACAA07D793DE4E6D5E5C94EEE8",
 881                 "0289070FB05D38FF58321F2E800536D538CCDAA3D9",
 882                 1,
 883                 "04000000000000000000020108A2E0CC0D99F8A5EF",
 884                 "2",
 885                 163,
 886                 C2_K163
 887                 );
 888
 889         /* Curve B-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 890         CHAR2_CURVE_TEST
 891                 (
 892                 "NIST curve B-163",
 893                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
 894                 "1",
 895                 "020A601907B8C953CA1481EB10512F78744A3205FD",
 896                 "03F0EBA16286A2D57EA0991168D4994637E8343E36",
 897                 "00D51FBC6C71A0094FA2CDD545B11C5C0C797324F1",
 898                 1,
 899                 "040000000000000000000292FE77E70C12A4234C33",
 900                 "2",
 901                 163,
 902                 C2_B163
 903                 );
 904
 905         /* Curve K-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 906         CHAR2_CURVE_TEST
 907                 (
 908                 "NIST curve K-233",
 909                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
 910                 "0",
 911                 "1",
 912                 "017232BA853A7E731AF129F22FF4149563A419C26BF50A4C9D6EEFAD6126",
 913                 "01DB537DECE819B7F70F555A67C427A8CD9BF18AEB9B56E0C11056FAE6A3",
 914                 0,
 915                 "008000000000000000000000000000069D5BB915BCD46EFB1AD5F173ABDF",
 916                 "4",
 917                 233,
 918                 C2_K233
 919                 );
 920
 921         /* Curve B-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 922         CHAR2_CURVE_TEST
 923                 (
 924                 "NIST curve B-233",
 925                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
 926                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
 927                 "0066647EDE6C332C7F8C0923BB58213B333B20E9CE4281FE115F7D8F90AD",
 928                 "00FAC9DFCBAC8313BB2139F1BB755FEF65BC391F8B36F8F8EB7371FD558B",
 929                 "01006A08A41903350678E58528BEBF8A0BEFF867A7CA36716F7E01F81052",
 930                 1,
 931                 "01000000000000000000000000000013E974E72F8A6922031D2603CFE0D7",
 932                 "2",
 933                 233,
 934                 C2_B233
 935                 );
 936
 937         /* Curve K-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 938         CHAR2_CURVE_TEST
 939                 (
 940                 "NIST curve K-283",
 941                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
 942                 "0",
 943                 "1",
 944                 "0503213F78CA44883F1A3B8162F188E553CD265F23C1567A16876913B0C2AC2458492836",
 945                 "01CCDA380F1C9E318D90F95D07E5426FE87E45C0E8184698E45962364E34116177DD2259",
 946                 0,
 947                 "01FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE9AE2ED07577265DFF7F94451E061E163C61",
 948                 "4",
 949                 283,
 950                 C2_K283
 951                 );
 952
 953         /* Curve B-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 954         CHAR2_CURVE_TEST
 955                 (
 956                 "NIST curve B-283",
 957                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
 958                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
 959                 "027B680AC8B8596DA5A4AF8A19A0303FCA97FD7645309FA2A581485AF6263E313B79A2F5",
 960                 "05F939258DB7DD90E1934F8C70B0DFEC2EED25B8557EAC9C80E2E198F8CDBECD86B12053",
 961                 "03676854FE24141CB98FE6D4B20D02B4516FF702350EDDB0826779C813F0DF45BE8112F4",
 962                 1,
 963                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEF90399660FC938A90165B042A7CEFADB307",
 964                 "2",
 965                 283,
 966                 C2_B283
 967                 );
 968
 969         /* Curve K-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 970         CHAR2_CURVE_TEST
 971                 (
 972                 "NIST curve K-409",
 973                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
 974                 "0",
 975                 "1",
 976                 "0060F05F658F49C1AD3AB1890F7184210EFD0987E307C84C27ACCFB8F9F67CC2C460189EB5AAAA62EE222EB1B35540CFE9023746",
 977                 "01E369050B7C4E42ACBA1DACBF04299C3460782F918EA427E6325165E9EA10E3DA5F6C42E9C55215AA9CA27A5863EC48D8E0286B",
 978                 1,
 979                 "007FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE5F83B2D4EA20400EC4557D5ED3E3E7CA5B4B5C83B8E01E5FCF",
 980                 "4",
 981                 409,
 982                 C2_K409
 983                 );
 984
 985         /* Curve B-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 986         CHAR2_CURVE_TEST
 987                 (
 988                 "NIST curve B-409",
 989                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
 990                 "00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
 991                 "0021A5C2C8EE9FEB5C4B9A753B7B476B7FD6422EF1F3DD674761FA99D6AC27C8A9A197B272822F6CD57A55AA4F50AE317B13545F",
 992                 "015D4860D088DDB3496B0C6064756260441CDE4AF1771D4DB01FFE5B34E59703DC255A868A1180515603AEAB60794E54BB7996A7",
 993                 "0061B1CFAB6BE5F32BBFA78324ED106A7636B9C5A7BD198D0158AA4F5488D08F38514F1FDF4B4F40D2181B3681C364BA0273C706",
 994                 1,
 995                 "010000000000000000000000000000000000000000000000000001E2AAD6A612F33307BE5FA47C3C9E052F838164CD37D9A21173",
 996                 "2",
 997                 409,
 998                 C2_B409
 999                 );
1000
1001         /* Curve K-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1002         CHAR2_CURVE_TEST
1003                 (
1004                 "NIST curve K-571",
1005                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1006                 "0",
1007                 "1",
1008                 "026EB7A859923FBC82189631F8103FE4AC9CA2970012D5D46024804801841CA44370958493B205E647DA304DB4CEB08CBBD1BA39494776FB988B47174DCA88C7E2945283A01C8972",
1009                 "0349DC807F4FBF374F4AEADE3BCA95314DD58CEC9F307A54FFC61EFC006D8A2C9D4979C0AC44AEA74FBEBBB9F772AEDCB620B01A7BA7AF1B320430C8591984F601CD4C143EF1C7A3",
1010                 0,
1011                 "020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000131850E1F19A63E4B391A8DB917F4138B630D84BE5D639381E91DEB45CFE778F637C1001",
1012                 "4",
1013                 571,
1014                 C2_K571
1015                 );
1016
1017         /* Curve B-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1018         CHAR2_CURVE_TEST
1019                 (
1020                 "NIST curve B-571",
1021                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1022                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1023                 "02F40E7E2221F295DE297117B7F3D62F5C6A97FFCB8CEFF1CD6BA8CE4A9A18AD84FFABBD8EFA59332BE7AD6756A66E294AFD185A78FF12AA520E4DE739BACA0C7FFEFF7F2955727A",
1024                 "0303001D34B856296C16C0D40D3CD7750A93D1D2955FA80AA5F40FC8DB7B2ABDBDE53950F4C0D293CDD711A35B67FB1499AE60038614F1394ABFA3B4C850D927E1E7769C8EEC2D19",
1025                 "037BF27342DA639B6DCCFFFEB73D69D78C6C27A6009CBBCA1980F8533921E8A684423E43BAB08A576291AF8F461BB2A8B3531D2F0485C19B16E2F1516E23DD3C1A4827AF1B8AC15B",
1026                 1,
1027                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE661CE18FF55987308059B186823851EC7DD9CA1161DE93D5174D66E8382E9BB2FE84E47",
1028                 "2",
1029                 571,
1030                 C2_B571
1031                 );
1032
1033         /* more tests using the last curve */
1034
1035         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
1036         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1037         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
1038         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
1039         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
1040
1041         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
1042         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
1043         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
1044
1045         {
1046                 const EC_POINT *points[3];
1047                 const BIGNUM *scalars[3];
1048
1049                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1050                 points[0] = Q;
1051                 points[1] = Q;
1052                 points[2] = Q;
1053
1054                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
1055                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
1056                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
1057                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
1058                 scalars[1] = y;
1059
1060                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
1061                 fflush(stdout);
1062
1063                 /* z is still the group order */
1064                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1065                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1066                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
1067                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
1068
1069                 fprintf(stdout, ".");
1070                 fflush(stdout);
1071
1072                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
1073                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
1074                 BN_set_sign(z, 1);
1075                 scalars[0] = y;
1076                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
1077
1078                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1079                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1080
1081                 fprintf(stdout, ".");
1082                 fflush(stdout);
1083
1084                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
1085                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
1086                 BN_set_sign(z, 1);
1087                 scalars[0] = x;
1088                 scalars[1] = y;
1089                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
1090
1091                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx)) ABORT;
1092                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1093
1094                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
1095         }
1096
1097
1098 #if 0
1099         timings(C2_K163, 0, ctx);
1100         timings(C2_K163, 1, ctx);
1101         timings(C2_B163, 0, ctx);
1102         timings(C2_B163, 1, ctx);
1103         timings(C2_K233, 0, ctx);
1104         timings(C2_K233, 1, ctx);
1105         timings(C2_B233, 0, ctx);
1106         timings(C2_B233, 1, ctx);
1107         timings(C2_K283, 0, ctx);
1108         timings(C2_K283, 1, ctx);
1109         timings(C2_B283, 0, ctx);
1110         timings(C2_B283, 1, ctx);
1111         timings(C2_K409, 0, ctx);
1112         timings(C2_K409, 1, ctx);
1113         timings(C2_B409, 0, ctx);
1114         timings(C2_B409, 1, ctx);
1115         timings(C2_K571, 0, ctx);
1116         timings(C2_K571, 1, ctx);
1117         timings(C2_B571, 0, ctx);
1118         timings(C2_B571, 1, ctx);
1119 #endif
1120
1121
1122         if (ctx)
1123                 BN_CTX_free(ctx);
1124         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
1125         EC_GROUP_free(group);
1126         EC_POINT_free(P);
1127         EC_POINT_free(Q);
1128         EC_POINT_free(R);
1129         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z); BN_free(cof);
1130
1131         if (C2_K163) EC_GROUP_free(C2_K163);
1132         if (C2_B163) EC_GROUP_free(C2_B163);
1133         if (C2_K233) EC_GROUP_free(C2_K233);
1134         if (C2_B233) EC_GROUP_free(C2_B233);
1135         if (C2_K283) EC_GROUP_free(C2_K283);
1136         if (C2_B283) EC_GROUP_free(C2_B283);
1137         if (C2_K409) EC_GROUP_free(C2_K409);
1138         if (C2_B409) EC_GROUP_free(C2_B409);
1139         if (C2_K571) EC_GROUP_free(C2_K571);
1140         if (C2_B571) EC_GROUP_free(C2_B571);
1141
1142         }
1143
1144 void internal_curve_test(void)
1145         {
1146         EC_builtin_curve *curves = NULL;
1147         size_t crv_len = 0, n = 0;
1148         int    ok = 1;
1149
1150         crv_len = EC_get_builtin_curves(NULL, 0);
1151
1152         curves = OPENSSL_malloc(sizeof(EC_builtin_curve) * crv_len);
1153
1154         if (curves == NULL)
1155                 return;
1156
1157         if (!EC_get_builtin_curves(curves, crv_len))
1158                 {
1159                 OPENSSL_free(curves);
1160                 return;
1161                 }
1162
1163         fprintf(stdout, "testing internal curves: ");
1164
1165         for (n = 0; n < crv_len; n++)
1166                 {
1167                 EC_GROUP *group = NULL;
1168                 int nid = curves[n].nid;
1169                 if ((group = EC_GROUP_new_by_nid(nid)) == NULL)
1170                         {
1171                         ok = 0;
1172                         fprintf(stdout, "\nEC_GROUP_new_by_nid() failed with"
1173                                 " curve %s\n", OBJ_nid2sn(nid));
1174                         /* try next curve */
1175                         continue;
1176                         }
1177                 if (!EC_GROUP_check(group, NULL))
1178                         {
1179                         ok = 0;
1180                         fprintf(stdout, "\nEC_GROUP_check() failed with"
1181                                 " curve %s\n", OBJ_nid2sn(nid));
1182                         EC_GROUP_free(group);
1183                         /* try the next curve */
1184                         continue;
1185                         }
1186                 fprintf(stdout, ".");
1187                 fflush(stdout);
1188                 EC_GROUP_free(group);
1189                 }
1190         if (ok)
1191                 fprintf(stdout, " ok\n");
1192         else
1193                 fprintf(stdout, " failed\n");
1194         OPENSSL_free(curves);
1195         return;
1196         }
1197
1198 static const char rnd_seed[] = "string to make the random number generator think it has entropy";
1199
1200 int main(int argc, char *argv[])
1201         {
1202
1203         /* enable memory leak checking unless explicitly disabled */
1204         if (!((getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY") != NULL) && (0 == strcmp(getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY"), "off"))))
1205                 {
1206                 CRYPTO_malloc_debug_init();
1207                 CRYPTO_set_mem_debug_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
1208                 }
1209         else
1210                 {
1211                 /* OPENSSL_DEBUG_MEMORY=off */
1212                 CRYPTO_set_mem_debug_functions(0, 0, 0, 0, 0);
1213                 }
1214         CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
1215         ERR_load_crypto_strings();
1216
1217         RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed); /* or BN_generate_prime may fail */
1218
1219         prime_field_tests();
1220         puts("");
1221         char2_field_tests();
1222         /* test the internal curves */
1223         internal_curve_test();
1224
1225         ENGINE_cleanup();
1226         CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
1227         ERR_free_strings();
1228         ERR_remove_state(0);
1229         CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
1230
1231         return 0;
1232         }
1233 #endif