crypto/ec/ec.h

   1 /* crypto/ec/ec.h */
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  52  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  53  *
  54  */
  55
  56 #ifndef HEADER_EC_H
  57 #define HEADER_EC_H
  58
  59 #ifdef OPENSSL_NO_EC
  60 #error EC is disabled.
  61 #endif
  62
  63 #include <openssl/bn.h>
  64 #include <openssl/asn1.h>
  65 #include <openssl/symhacks.h>
  66
  67 #ifdef  __cplusplus
  68 extern "C" {
  69 #endif
  70
  71
  72 typedef enum {
  73         /* values as defined in X9.62 (ECDSA) and elsewhere */
  74         POINT_CONVERSION_COMPRESSED = 2,
  75         POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED = 4,
  76         POINT_CONVERSION_HYBRID = 6
  77 } point_conversion_form_t;
  78
  79
  80 typedef struct ec_method_st EC_METHOD;
  81
  82 typedef struct ec_group_st
  83         /*
  84          EC_METHOD *meth;
  85          -- field definition
  86          -- curve coefficients
  87          -- optional generator with associated information (order, cofactor)
  88          -- optional extra data (TODO: precomputed table for fast computation of multiples of generator)
  89          -- ASN1 stuff
  90         */
  91         EC_GROUP;
  92
  93 typedef struct ec_point_st EC_POINT;
  94
  95
  96 /* EC_METHODs for curves over GF(p).
  97  * EC_GFp_simple_method provides the basis for the optimized methods.
  98  */
  99 const EC_METHOD *EC_GFp_simple_method(void);
 100 const EC_METHOD *EC_GFp_mont_method(void);
 101 #if 0
 102 const EC_METHOD *EC_GFp_recp_method(void); /* TODO */
 103 const EC_METHOD *EC_GFp_nist_method(void); /* TODO */
 104 #endif
 105
 106
 107 EC_GROUP *EC_GROUP_new(const EC_METHOD *);
 108 void EC_GROUP_free(EC_GROUP *);
 109 void EC_GROUP_clear_free(EC_GROUP *);
 110 int EC_GROUP_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
 111
 112 const EC_METHOD *EC_GROUP_method_of(const EC_GROUP *);
 113 int EC_METHOD_get_field_type(const EC_METHOD *);
 114
 115 int EC_GROUP_set_generator(EC_GROUP *, const EC_POINT *generator, const BIGNUM *order, const BIGNUM *cofactor);
 116 EC_POINT *EC_GROUP_get0_generator(const EC_GROUP *);
 117 int EC_GROUP_get_order(const EC_GROUP *, BIGNUM *order, BN_CTX *);
 118 int EC_GROUP_get_cofactor(const EC_GROUP *, BIGNUM *cofactor, BN_CTX *);
 119
 120 void EC_GROUP_set_nid(EC_GROUP *, int); /* curve name */
 121 int EC_GROUP_get_nid(const EC_GROUP *);
 122
 123 void EC_GROUP_set_asn1_flag(EC_GROUP *, int flag);
 124 int EC_GROUP_get_asn1_flag(const EC_GROUP *);
 125
 126 void EC_GROUP_set_point_conversion_form(EC_GROUP *, point_conversion_form_t);
 127 point_conversion_form_t EC_GROUP_get_point_conversion_form(const EC_GROUP *);
 128
 129 unsigned char *EC_GROUP_get0_seed(const EC_GROUP *);
 130 size_t EC_GROUP_get_seed_len(const EC_GROUP *);
 131 size_t EC_GROUP_set_seed(EC_GROUP *, const unsigned char *, size_t len);
 132
 133 /* We don't have types for field specifications and field elements in general.
 134  * Otherwise we could declare
 135  *     int EC_GROUP_set_curve(EC_GROUP *, .....);
 136  */
 137 int EC_GROUP_set_curve_GFp(EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 138 int EC_GROUP_get_curve_GFp(const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BN_CTX *);
 139
 140 /* EC_GROUP_check() returns 1 if 'group' defines a valid group, 0 otherwise */
 141 int EC_GROUP_check(const EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
 142 /* EC_GROUP_check_discriminant() returns 1 if the discriminant of the
 143  * elliptic curve is not zero, 0 otherwise */
 144 int EC_GROUP_check_discriminant(const EC_GROUP *, BN_CTX *);
 145
 146 /* EC_GROUP_new_GFp() calls EC_GROUP_new() and EC_GROUP_set_GFp()
 147  * after choosing an appropriate EC_METHOD */
 148 EC_GROUP *EC_GROUP_new_curve_GFp(const BIGNUM *p, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 149
 150 /* EC_GROUP_new_by_nid() and EC_GROUP_new_by_name() also set
 151  * generator and order */
 152 EC_GROUP *EC_GROUP_new_by_nid(int nid);
 153 EC_GROUP *EC_GROUP_new_by_name(int name);
 154 /* Currently valid arguments to EC_GROUP_new_by_name() */
 155 #define EC_GROUP_NO_CURVE               0
 156 #define EC_GROUP_NIST_PRIME_192         NID_X9_62_prime192v1
 157 #define EC_GROUP_NIST_PRIME_224         NID_secp224r1
 158 #define EC_GROUP_NIST_PRIME_256         NID_X9_62_prime256v1
 159 #define EC_GROUP_NIST_PRIME_384         NID_secp384r1
 160 #define EC_GROUP_NIST_PRIME_521         NID_secp521r1
 161 #define EC_GROUP_X9_62_PRIME_192V1      NID_X9_62_prime192v1
 162 #define EC_GROUP_X9_62_PRIME_192V2      NID_X9_62_prime192v2
 163 #define EC_GROUP_X9_62_PRIME_192V3      NID_X9_62_prime192v3
 164 #define EC_GROUP_X9_62_PRIME_239V1      NID_X9_62_prime239v1
 165 #define EC_GROUP_X9_62_PRIME_239V2      NID_X9_62_prime239v2
 166 #define EC_GROUP_X9_62_PRIME_239V3      NID_X9_62_prime239v3
 167 #define EC_GROUP_X9_62_PRIME_256V1      NID_X9_62_prime256v1
 168 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_112R1       NID_secp112r1
 169 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_112R2       NID_secp112r2
 170 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_128R1       NID_secp128r1
 171 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_128R2       NID_secp128r2
 172 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_160K1       NID_secp160k1
 173 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_160R1       NID_secp160r1
 174 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_160R2       NID_secp160r2
 175 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_192K1       NID_secp192k1
 176 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_192R1       NID_X9_62_prime192v1
 177 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_224K1       NID_secp224k1
 178 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_224R1       NID_secp224r1
 179 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_256K1       NID_secp256k1
 180 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_256R1       NID_X9_62_prime256v1
 181 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_384R1       NID_secp384r1
 182 #define EC_GROUP_SECG_PRIME_521R1       NID_secp521r1
 183 #define EC_GROUP_WTLS_6                 NID_wap_wsg_idm_ecid_wtls6
 184 #define EC_GROUP_WTLS_7                 NID_secp160r1
 185 #define EC_GROUP_WTLS_8                 NID_wap_wsg_idm_ecid_wtls8
 186 #define EC_GROUP_WTLS_9                 NID_wap_wsg_idm_ecid_wtls9
 187 #define EC_GROUP_WTLS_12                NID_secp224r1
 188
 189 EC_POINT *EC_POINT_new(const EC_GROUP *);
 190 void EC_POINT_free(EC_POINT *);
 191 void EC_POINT_clear_free(EC_POINT *);
 192 int EC_POINT_copy(EC_POINT *, const EC_POINT *);
 193
 194 const EC_METHOD *EC_POINT_method_of(const EC_POINT *);
 195
 196 int EC_POINT_set_to_infinity(const EC_GROUP *, EC_POINT *);
 197 int EC_POINT_set_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 198         const BIGNUM *x, const BIGNUM *y, const BIGNUM *z, BN_CTX *);
 199 int EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 200         BIGNUM *x, BIGNUM *y, BIGNUM *z, BN_CTX *);
 201 int EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 202         const BIGNUM *x, const BIGNUM *y, BN_CTX *);
 203 int EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 204         BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_CTX *);
 205 int EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 206         const BIGNUM *x, int y_bit, BN_CTX *);
 207
 208 size_t EC_POINT_point2oct(const EC_GROUP *, const EC_POINT *, point_conversion_form_t form,
 209         unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 210 int EC_POINT_oct2point(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 211         const unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 212
 213 /* other interfaces to point2oct/oct2point: */
 214 BIGNUM *EC_POINT_point2bn(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 215         point_conversion_form_t form, BIGNUM *, BN_CTX *);
 216 EC_POINT *EC_POINT_bn2point(const EC_GROUP *, const BIGNUM *,
 217         EC_POINT *, BN_CTX *);
 218 char *EC_POINT_point2hex(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 219         point_conversion_form_t form, BN_CTX *);
 220 EC_POINT *EC_POINT_hex2point(const EC_GROUP *, const char *,
 221         EC_POINT *, BN_CTX *);
 222
 223 int EC_POINT_add(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b, BN_CTX *);
 224 int EC_POINT_dbl(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a, BN_CTX *);
 225 int EC_POINT_invert(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 226
 227 int EC_POINT_is_at_infinity(const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
 228 int EC_POINT_is_on_curve(const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
 229 int EC_POINT_cmp(const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b, BN_CTX *);
 230
 231 int EC_POINT_make_affine(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 232 int EC_POINTs_make_affine(const EC_GROUP *, size_t num, EC_POINT *[], BN_CTX *);
 233
 234
 235 int EC_POINTs_mul(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const BIGNUM *, size_t num, const EC_POINT *[], const BIGNUM *[], BN_CTX *);
 236 int EC_POINT_mul(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const BIGNUM *, const EC_POINT *, const BIGNUM *, BN_CTX *);
 237 int EC_GROUP_precompute_mult(EC_GROUP *, BN_CTX *);
 238
 239
 240
 241 /* ASN1 stuff */
 242 #define OPENSSL_EC_NAMED_CURVE  0x001
 243
 244 typedef struct ec_parameters_st ECPARAMETERS;
 245 typedef struct ecpk_parameters_st ECPKPARAMETERS;
 246
 247 DECLARE_ASN1_ITEM(ECPARAMETERS)
 248 DECLARE_ASN1_ITEM(ECPKPARAMETERS)
 249 DECLARE_ASN1_ENCODE_FUNCTIONS_const(ECPARAMETERS, ECPARAMETERS)
 250 DECLARE_ASN1_ENCODE_FUNCTIONS_const(ECPKPARAMETERS, ECPKPARAMETERS)
 251
 252 EC_GROUP *EC_ASN1_pkparameters2group(const ECPKPARAMETERS *);
 253 ECPKPARAMETERS *EC_ASN1_group2pkparameters(const EC_GROUP *, ECPKPARAMETERS *);
 254
 255
 256 EC_GROUP *d2i_ECParameters(EC_GROUP **, const unsigned char **in, long len);
 257 int i2d_ECParameters(const EC_GROUP *, unsigned char **out);
 258
 259 EC_GROUP *d2i_ECPKParameters(EC_GROUP **, const unsigned char **in, long len);
 260 int i2d_ECPKParameters(const EC_GROUP *, unsigned char **out);
 261
 262 #define d2i_ECPKParameters_bio(bp,x) (EC_GROUP *)ASN1_d2i_bio(NULL, \
 263                 (char *(*)())d2i_ECPKParameters,(bp),(unsigned char **)(x))
 264 #define i2d_ECPKParameters_bio(bp,x) ASN1_i2d_bio(i2d_ECPKParameters,(bp), \
 265                 (unsigned char *)(x))
 266 #define d2i_ECPKParameters_fp(fp,x) (EC_GROUP *)ASN1_d2i_fp(NULL, \
 267                 (char *(*)())d2i_ECPKParameters,(fp),(unsigned char **)(x))
 268 #define i2d_ECPKParameters_fp(fp,x) ASN1_i2d_fp(i2d_ECPKParameters,(fp), \
 269                 (unsigned char *)(x))
 270
 271 #ifndef OPENSSL_NO_BIO
 272 int     ECPKParameters_print(BIO *bp, const EC_GROUP *x, int off);
 273 #endif
 274 #ifndef OPENSSL_NO_FP_API
 275 int     ECPKParameters_print_fp(FILE *fp, const EC_GROUP *x, int off);
 276 #endif
 277
 278
 279 /* BEGIN ERROR CODES */
 280 /* The following lines are auto generated by the script mkerr.pl. Any changes
 281  * made after this point may be overwritten when the script is next run.
 282  */
 283 void ERR_load_EC_strings(void);
 284
 285 /* Error codes for the EC functions. */
 286
 287 /* Function codes. */
 288 #define EC_F_COMPUTE_WNAF                                143
 289 #define EC_F_D2I_ECDSAPARAMETERS                         154
 290 #define EC_F_D2I_ECPARAMETERS                            155
 291 #define EC_F_D2I_ECPKPARAMETERS                          161
 292 #define EC_F_ECPKPARAMETERS_PRINT                        166
 293 #define EC_F_ECPKPARAMETERS_PRINT_FP                     167
 294 #define EC_F_EC_ASN1_GROUP2CURVE                         159
 295 #define EC_F_EC_ASN1_GROUP2FIELDID                       156
 296 #define EC_F_EC_ASN1_GROUP2PARAMETERS                    160
 297 #define EC_F_EC_ASN1_GROUP2PKPARAMETERS                  162
 298 #define EC_F_EC_ASN1_PARAMETERS2GROUP                    157
 299 #define EC_F_EC_ASN1_PKPARAMETERS2GROUP                  163
 300 #define EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_DECODE                    133
 301 #define EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_ENCODE                    134
 302 #define EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_MUL                       131
 303 #define EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_SQR                       132
 304 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_GROUP_CHECK_DISCRIMINANT      152
 305 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_GROUP_SET_CURVE_GFP           100
 306 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_GROUP_SET_GENERATOR           101
 307 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_MAKE_AFFINE                   102
 308 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_OCT2POINT                     103
 309 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_POINT2OCT                     104
 310 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_POINTS_MAKE_AFFINE            137
 311 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES_GFP 105
 312 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES_GFP 128
 313 #define EC_F_EC_GFP_SIMPLE_SET_COMPRESSED_COORDINATES_GFP 129
 314 #define EC_F_EC_GROUP_CHECK                              150
 315 #define EC_F_EC_GROUP_CHECK_DISCRIMINANT                 153
 316 #define EC_F_EC_GROUP_COPY                               106
 317 #define EC_F_EC_GROUP_GET0_GENERATOR                     139
 318 #define EC_F_EC_GROUP_GET_COFACTOR                       140
 319 #define EC_F_EC_GROUP_GET_CURVE_GFP                      130
 320 #define EC_F_EC_GROUP_GET_EXTRA_DATA                     107
 321 #define EC_F_EC_GROUP_GET_ORDER                          141
 322 #define EC_F_EC_GROUP_GROUP2NID                          147
 323 #define EC_F_EC_GROUP_NEW                                108
 324 #define EC_F_EC_GROUP_NEW_BY_NAME                        144
 325 #define EC_F_EC_GROUP_NEW_BY_NID                         146
 326 #define EC_F_EC_GROUP_NEW_GFP_FROM_HEX                   148
 327 #define EC_F_EC_GROUP_PRECOMPUTE_MULT                    142
 328 #define EC_F_EC_GROUP_SET_CURVE_GFP                      109
 329 #define EC_F_EC_GROUP_SET_EXTRA_DATA                     110
 330 #define EC_F_EC_GROUP_SET_GENERATOR                      111
 331 #define EC_F_EC_POINTS_MAKE_AFFINE                       136
 332 #define EC_F_EC_POINTS_MUL                               138
 333 #define EC_F_EC_POINT_ADD                                112
 334 #define EC_F_EC_POINT_CMP                                113
 335 #define EC_F_EC_POINT_COPY                               114
 336 #define EC_F_EC_POINT_DBL                                115
 337 #define EC_F_EC_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES_GFP         116
 338 #define EC_F_EC_POINT_GET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP    117
 339 #define EC_F_EC_POINT_IS_AT_INFINITY                     118
 340 #define EC_F_EC_POINT_IS_ON_CURVE                        119
 341 #define EC_F_EC_POINT_MAKE_AFFINE                        120
 342 #define EC_F_EC_POINT_NEW                                121
 343 #define EC_F_EC_POINT_OCT2POINT                          122
 344 #define EC_F_EC_POINT_POINT2OCT                          123
 345 #define EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES_GFP         124
 346 #define EC_F_EC_POINT_SET_COMPRESSED_COORDINATES_GFP     125
 347 #define EC_F_EC_POINT_SET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP    126
 348 #define EC_F_EC_POINT_SET_TO_INFINITY                    127
 349 #define EC_F_GFP_MONT_GROUP_SET_CURVE_GFP                135
 350 #define EC_F_I2D_ECDSAPARAMETERS                         158
 351 #define EC_F_I2D_ECPARAMETERS                            164
 352 #define EC_F_I2D_ECPKPARAMETERS                          165
 353
 354 /* Reason codes. */
 355 #define EC_R_ASN1_ERROR                                  130
 356 #define EC_R_ASN1_UNKNOWN_FIELD                          131
 357 #define EC_R_BUFFER_TOO_SMALL                            100
 358 #define EC_R_D2I_ECPARAMETERS_FAILURE                    132
 359 #define EC_R_D2I_ECPKPARAMETERS_FAILURE                  133
 360 #define EC_R_D2I_EC_PARAMETERS_FAILURE                   123
 361 #define EC_R_DISCRIMINANT_IS_ZERO                        118
 362 #define EC_R_EC_GROUP_NEW_BY_NAME_FAILURE                124
 363 #define EC_R_GROUP2PARAMETERS_FAILURE                    125
 364 #define EC_R_GROUP2PKPARAMETERS_FAILURE                  134
 365 #define EC_R_I2D_ECPKPARAMETERS_FAILURE                  135
 366 #define EC_R_I2D_EC_PARAMETERS_FAILURE                   126
 367 #define EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS                        101
 368 #define EC_R_INVALID_ARGUMENT                            112
 369 #define EC_R_INVALID_COMPRESSED_POINT                    110
 370 #define EC_R_INVALID_COMPRESSION_BIT                     109
 371 #define EC_R_INVALID_ENCODING                            102
 372 #define EC_R_INVALID_FIELD                               103
 373 #define EC_R_INVALID_FORM                                104
 374 #define EC_R_INVALID_GROUP_ORDER                         119
 375 #define EC_R_MISSING_PARAMETERS                          127
 376 #define EC_R_NOT_IMPLEMENTED                             136
 377 #define EC_R_NOT_INITIALIZED                             111
 378 #define EC_R_NO_SUCH_EXTRA_DATA                          105
 379 #define EC_R_PARAMETERS2GROUP_FAILURE                    128
 380 #define EC_R_PKPARAMETERS2GROUP_FAILURE                  137
 381 #define EC_R_POINT_AT_INFINITY                           106
 382 #define EC_R_POINT_IS_NOT_ON_CURVE                       107
 383 #define EC_R_SLOT_FULL                                   108
 384 #define EC_R_UNDEFINED_GENERATOR                         113
 385 #define EC_R_UNDEFINED_ORDER                             122
 386 #define EC_R_UNKNOWN_GROUP                               116
 387 #define EC_R_UNKNOWN_NID                                 117
 388 #define EC_R_UNKNOWN_ORDER                               114
 389 #define EC_R_UNKNOWN_PARAMETERS_TYPE                     129
 390
 391 #ifdef  __cplusplus
 392 }
 393 #endif
 394 #endif