crypto/ec/ec_lcl.h

   1 /*
   2  * Originally written by Bodo Moeller for the OpenSSL project.
   3  */
   4 /* ====================================================================
   5  * Copyright (c) 1998-2010 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   6  *
   7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   8  * modification, are permitted provided that the following conditions
   9  * are met:
  10  *
  11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  13  *
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  16  *    the documentation and/or other materials provided with the
  17  *    distribution.
  18  *
  19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  20  *    software must display the following acknowledgment:
  21  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  22  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  23  *
  24  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  25  *    endorse or promote products derived from this software without
  26  *    prior written permission. For written permission, please contact
  27  *    openssl-core@openssl.org.
  28  *
  29  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  30  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  31  *    permission of the OpenSSL Project.
  32  *
  33  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  34  *    acknowledgment:
  35  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  36  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  37  *
  38  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  39  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  40  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  41  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  42  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  43  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  44  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  45  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  46  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  47  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  48  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  49  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  50  * ====================================================================
  51  *
  52  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  53  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  54  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  55  *
  56  */
  57 /* ====================================================================
  58  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
  59  *
  60  * Portions of the attached software ("Contribution") are developed by
  61  * SUN MICROSYSTEMS, INC., and are contributed to the OpenSSL project.
  62  *
  63  * The Contribution is licensed pursuant to the OpenSSL open source
  64  * license provided above.
  65  *
  66  * The elliptic curve binary polynomial software is originally written by
  67  * Sheueling Chang Shantz and Douglas Stebila of Sun Microsystems Laboratories.
  68  *
  69  */
  70
  71 #include <stdlib.h>
  72
  73 #include <openssl/obj_mac.h>
  74 #include <openssl/ec.h>
  75 #include <openssl/bn.h>
  76
  77 #include "e_os.h"
  78
  79 #if defined(__SUNPRO_C)
  80 # if __SUNPRO_C >= 0x520
  81 #  pragma error_messages (off,E_ARRAY_OF_INCOMPLETE_NONAME,E_ARRAY_OF_INCOMPLETE)
  82 # endif
  83 #endif
  84
  85 /* Use default functions for poin2oct, oct2point and compressed coordinates */
  86 #define EC_FLAGS_DEFAULT_OCT    0x1
  87
  88 /* Use custom formats for EC_GROUP, EC_POINT and EC_KEY */
  89 #define EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE   0x2
  90
  91 /* Curve does not support signing operations */
  92 #define EC_FLAGS_NO_SIGN        0x4
  93
  94 /*
  95  * Structure details are not part of the exported interface, so all this may
  96  * change in future versions.
  97  */
  98
  99 struct ec_method_st {
 100     /* Various method flags */
 101     int flags;
 102     /* used by EC_METHOD_get_field_type: */
 103     int field_type;             /* a NID */
 104     /*
 105      * used by EC_GROUP_new, EC_GROUP_free, EC_GROUP_clear_free,
 106      * EC_GROUP_copy:
 107      */
 108     int (*group_init) (EC_GROUP *);
 109     void (*group_finish) (EC_GROUP *);
 110     void (*group_clear_finish) (EC_GROUP *);
 111     int (*group_copy) (EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
 112     /* used by EC_GROUP_set_curve_GFp, EC_GROUP_get_curve_GFp, */
 113     /* EC_GROUP_set_curve_GF2m, and EC_GROUP_get_curve_GF2m: */
 114     int (*group_set_curve) (EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 115                             const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 116     int (*group_get_curve) (const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a, BIGNUM *b,
 117                             BN_CTX *);
 118     /* used by EC_GROUP_get_degree: */
 119     int (*group_get_degree) (const EC_GROUP *);
 120     int (*group_order_bits) (const EC_GROUP *);
 121     /* used by EC_GROUP_check: */
 122     int (*group_check_discriminant) (const EC_GROUP *, BN_CTX *);
 123     /*
 124      * used by EC_POINT_new, EC_POINT_free, EC_POINT_clear_free,
 125      * EC_POINT_copy:
 126      */
 127     int (*point_init) (EC_POINT *);
 128     void (*point_finish) (EC_POINT *);
 129     void (*point_clear_finish) (EC_POINT *);
 130     int (*point_copy) (EC_POINT *, const EC_POINT *);
 131     /*-
 132      * used by EC_POINT_set_to_infinity,
 133      * EC_POINT_set_Jprojective_coordinates_GFp,
 134      * EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp,
 135      * EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp,     ..._GF2m,
 136      * EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp,     ..._GF2m,
 137      * EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp, ..._GF2m:
 138      */
 139     int (*point_set_to_infinity) (const EC_GROUP *, EC_POINT *);
 140     int (*point_set_Jprojective_coordinates_GFp) (const EC_GROUP *,
 141                                                   EC_POINT *, const BIGNUM *x,
 142                                                   const BIGNUM *y,
 143                                                   const BIGNUM *z, BN_CTX *);
 144     int (*point_get_Jprojective_coordinates_GFp) (const EC_GROUP *,
 145                                                   const EC_POINT *, BIGNUM *x,
 146                                                   BIGNUM *y, BIGNUM *z,
 147                                                   BN_CTX *);
 148     int (*point_set_affine_coordinates) (const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 149                                          const BIGNUM *x, const BIGNUM *y,
 150                                          BN_CTX *);
 151     int (*point_get_affine_coordinates) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 152                                          BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_CTX *);
 153     int (*point_set_compressed_coordinates) (const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 154                                              const BIGNUM *x, int y_bit,
 155                                              BN_CTX *);
 156     /* used by EC_POINT_point2oct, EC_POINT_oct2point: */
 157     size_t (*point2oct) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 158                          point_conversion_form_t form, unsigned char *buf,
 159                          size_t len, BN_CTX *);
 160     int (*oct2point) (const EC_GROUP *, EC_POINT *, const unsigned char *buf,
 161                       size_t len, BN_CTX *);
 162     /* used by EC_POINT_add, EC_POINT_dbl, ECP_POINT_invert: */
 163     int (*add) (const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 164                 const EC_POINT *b, BN_CTX *);
 165     int (*dbl) (const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a, BN_CTX *);
 166     int (*invert) (const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 167     /*
 168      * used by EC_POINT_is_at_infinity, EC_POINT_is_on_curve, EC_POINT_cmp:
 169      */
 170     int (*is_at_infinity) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
 171     int (*is_on_curve) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
 172     int (*point_cmp) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
 173                       BN_CTX *);
 174     /* used by EC_POINT_make_affine, EC_POINTs_make_affine: */
 175     int (*make_affine) (const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 176     int (*points_make_affine) (const EC_GROUP *, size_t num, EC_POINT *[],
 177                                BN_CTX *);
 178     /*
 179      * used by EC_POINTs_mul, EC_POINT_mul, EC_POINT_precompute_mult,
 180      * EC_POINT_have_precompute_mult (default implementations are used if the
 181      * 'mul' pointer is 0):
 182      */
 183     int (*mul) (const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
 184                 size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 185                 BN_CTX *);
 186     int (*precompute_mult) (EC_GROUP *group, BN_CTX *);
 187     int (*have_precompute_mult) (const EC_GROUP *group);
 188     /* internal functions */
 189     /*
 190      * 'field_mul', 'field_sqr', and 'field_div' can be used by 'add' and
 191      * 'dbl' so that the same implementations of point operations can be used
 192      * with different optimized implementations of expensive field
 193      * operations:
 194      */
 195     int (*field_mul) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 196                       const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 197     int (*field_sqr) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a, BN_CTX *);
 198     int (*field_div) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 199                       const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 200     /* e.g. to Montgomery */
 201     int (*field_encode) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 202                          BN_CTX *);
 203     /* e.g. from Montgomery */
 204     int (*field_decode) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 205                          BN_CTX *);
 206     int (*field_set_to_one) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, BN_CTX *);
 207     /* private key operations */
 208     size_t (*priv2oct)(const EC_KEY *eckey, unsigned char *buf, size_t len);
 209     int (*oct2priv)(EC_KEY *eckey, unsigned char *buf, size_t len);
 210     int (*set_private)(EC_KEY *eckey, const BIGNUM *priv_key);
 211     int (*keygen)(EC_KEY *eckey);
 212     int (*keycheck)(const EC_KEY *eckey);
 213     int (*keygenpub)(EC_KEY *eckey);
 214     int (*keycopy)(EC_KEY *dst, const EC_KEY *src);
 215     void (*keyfinish)(EC_KEY *eckey);
 216     /* custom ECDH operation */
 217     int (*ecdh_compute_key)(unsigned char **pout, size_t *poutlen,
 218                             const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *ecdh);
 219 } /* EC_METHOD */ ;
 220
 221 /*
 222  * Types and functions to manipulate pre-computed values.
 223  */
 224 typedef struct nistp224_pre_comp_st NISTP224_PRE_COMP;
 225 typedef struct nistp256_pre_comp_st NISTP256_PRE_COMP;
 226 typedef struct nistp521_pre_comp_st NISTP521_PRE_COMP;
 227 typedef struct nistz256_pre_comp_st NISTZ256_PRE_COMP;
 228 typedef struct ec_pre_comp_st EC_PRE_COMP;
 229
 230 struct ec_group_st {
 231     const EC_METHOD *meth;
 232     EC_POINT *generator;        /* optional */
 233     BIGNUM *order, *cofactor;
 234     int curve_name;             /* optional NID for named curve */
 235     int asn1_flag;              /* flag to control the asn1 encoding */
 236     point_conversion_form_t asn1_form;
 237     unsigned char *seed;        /* optional seed for parameters (appears in
 238                                  * ASN1) */
 239     size_t seed_len;
 240     /*
 241      * The following members are handled by the method functions, even if
 242      * they appear generic
 243      */
 244     /*
 245      * Field specification. For curves over GF(p), this is the modulus; for
 246      * curves over GF(2^m), this is the irreducible polynomial defining the
 247      * field.
 248      */
 249     BIGNUM *field;
 250     /*
 251      * Field specification for curves over GF(2^m). The irreducible f(t) is
 252      * then of the form: t^poly[0] + t^poly[1] + ... + t^poly[k] where m =
 253      * poly[0] > poly[1] > ... > poly[k] = 0. The array is terminated with
 254      * poly[k+1]=-1. All elliptic curve irreducibles have at most 5 non-zero
 255      * terms.
 256      */
 257     int poly[6];
 258     /*
 259      * Curve coefficients. (Here the assumption is that BIGNUMs can be used
 260      * or abused for all kinds of fields, not just GF(p).) For characteristic
 261      * > 3, the curve is defined by a Weierstrass equation of the form y^2 =
 262      * x^3 + a*x + b. For characteristic 2, the curve is defined by an
 263      * equation of the form y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b.
 264      */
 265     BIGNUM *a, *b;
 266     /* enable optimized point arithmetics for special case */
 267     int a_is_minus3;
 268     /* method-specific (e.g., Montgomery structure) */
 269     void *field_data1;
 270     /* method-specific */
 271     void *field_data2;
 272     /* method-specific */
 273     int (*field_mod_func) (BIGNUM *, const BIGNUM *, const BIGNUM *,
 274                            BN_CTX *);
 275     /* data for ECDSA inverse */
 276     BN_MONT_CTX *mont_data;
 277
 278     /* precomputed values for speed. */
 279     enum {
 280         pct_none,
 281         pct_nistp224, pct_nistp256, pct_nistp521, pct_nistz256,
 282         pct_ec } pre_comp_type;
 283     union {
 284         NISTP224_PRE_COMP *nistp224;
 285         NISTP256_PRE_COMP *nistp256;
 286         NISTP521_PRE_COMP *nistp521;
 287         NISTZ256_PRE_COMP *nistz256;
 288         EC_PRE_COMP *ec;
 289     } pre_comp;
 290 } /* EC_GROUP */ ;
 291
 292 #define SETPRECOMP(g, type, pre) \
 293     g->pre_comp_type = pct_##type, g->pre_comp.type = pre
 294 #define HAVEPRECOMP(g, type) \
 295     g->pre_comp_type == pct_##type && g->pre_comp.type != NULL
 296
 297 struct ec_key_st {
 298     const EC_KEY_METHOD *meth;
 299     ENGINE *engine;
 300     int version;
 301     EC_GROUP *group;
 302     EC_POINT *pub_key;
 303     BIGNUM *priv_key;
 304     /*
 305      * Arbitrary extra data.
 306      * For example in X25519 this contains the raw private key in a 32 byte
 307      * buffer.
 308      */
 309     void *custom_data;
 310     unsigned int enc_flag;
 311     point_conversion_form_t conv_form;
 312     int references;
 313     int flags;
 314     CRYPTO_EX_DATA ex_data;
 315     CRYPTO_RWLOCK *lock;
 316 } /* EC_KEY */ ;
 317
 318 struct ec_point_st {
 319     const EC_METHOD *meth;
 320     /*
 321      * All members except 'meth' are handled by the method functions, even if
 322      * they appear generic
 323      */
 324     BIGNUM *X;
 325     BIGNUM *Y;
 326     BIGNUM *Z;                  /* Jacobian projective coordinates: * (X, Y,
 327                                  * Z) represents (X/Z^2, Y/Z^3) if Z != 0 */
 328     int Z_is_one;               /* enable optimized point arithmetics for
 329                                  * special case */
 330     /*
 331      * Arbitrary extra data.
 332      * For example in X25519 this contains the public key in a 32 byte buffer.
 333      */
 334     void *custom_data;
 335 } /* EC_POINT */ ;
 336
 337 NISTP224_PRE_COMP *EC_nistp224_pre_comp_dup(NISTP224_PRE_COMP *);
 338 NISTP256_PRE_COMP *EC_nistp256_pre_comp_dup(NISTP256_PRE_COMP *);
 339 NISTP521_PRE_COMP *EC_nistp521_pre_comp_dup(NISTP521_PRE_COMP *);
 340 NISTZ256_PRE_COMP *EC_nistz256_pre_comp_dup(NISTZ256_PRE_COMP *);
 341 NISTP256_PRE_COMP *EC_nistp256_pre_comp_dup(NISTP256_PRE_COMP *);
 342 EC_PRE_COMP *EC_ec_pre_comp_dup(EC_PRE_COMP *);
 343
 344 void EC_pre_comp_free(EC_GROUP *group);
 345 void EC_nistp224_pre_comp_free(NISTP224_PRE_COMP *);
 346 void EC_nistp256_pre_comp_free(NISTP256_PRE_COMP *);
 347 void EC_nistp521_pre_comp_free(NISTP521_PRE_COMP *);
 348 void EC_nistz256_pre_comp_free(NISTZ256_PRE_COMP *);
 349 void EC_ec_pre_comp_free(EC_PRE_COMP *);
 350
 351 /*
 352  * method functions in ec_mult.c (ec_lib.c uses these as defaults if
 353  * group->method->mul is 0)
 354  */
 355 int ec_wNAF_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
 356                 size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 357                 BN_CTX *);
 358 int ec_wNAF_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *);
 359 int ec_wNAF_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 360
 361 /* method functions in ecp_smpl.c */
 362 int ec_GFp_simple_group_init(EC_GROUP *);
 363 void ec_GFp_simple_group_finish(EC_GROUP *);
 364 void ec_GFp_simple_group_clear_finish(EC_GROUP *);
 365 int ec_GFp_simple_group_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
 366 int ec_GFp_simple_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p,
 367                                   const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 368 int ec_GFp_simple_group_get_curve(const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 369                                   BIGNUM *b, BN_CTX *);
 370 int ec_GFp_simple_group_get_degree(const EC_GROUP *);
 371 int ec_GFp_simple_group_check_discriminant(const EC_GROUP *, BN_CTX *);
 372 int ec_GFp_simple_point_init(EC_POINT *);
 373 void ec_GFp_simple_point_finish(EC_POINT *);
 374 void ec_GFp_simple_point_clear_finish(EC_POINT *);
 375 int ec_GFp_simple_point_copy(EC_POINT *, const EC_POINT *);
 376 int ec_GFp_simple_point_set_to_infinity(const EC_GROUP *, EC_POINT *);
 377 int ec_GFp_simple_set_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *,
 378                                                   EC_POINT *, const BIGNUM *x,
 379                                                   const BIGNUM *y,
 380                                                   const BIGNUM *z, BN_CTX *);
 381 int ec_GFp_simple_get_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *,
 382                                                   const EC_POINT *, BIGNUM *x,
 383                                                   BIGNUM *y, BIGNUM *z,
 384                                                   BN_CTX *);
 385 int ec_GFp_simple_point_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 386                                                const BIGNUM *x,
 387                                                const BIGNUM *y, BN_CTX *);
 388 int ec_GFp_simple_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *,
 389                                                const EC_POINT *, BIGNUM *x,
 390                                                BIGNUM *y, BN_CTX *);
 391 int ec_GFp_simple_set_compressed_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 392                                              const BIGNUM *x, int y_bit,
 393                                              BN_CTX *);
 394 size_t ec_GFp_simple_point2oct(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 395                                point_conversion_form_t form,
 396                                unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 397 int ec_GFp_simple_oct2point(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 398                             const unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 399 int ec_GFp_simple_add(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 400                       const EC_POINT *b, BN_CTX *);
 401 int ec_GFp_simple_dbl(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 402                       BN_CTX *);
 403 int ec_GFp_simple_invert(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 404 int ec_GFp_simple_is_at_infinity(const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
 405 int ec_GFp_simple_is_on_curve(const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
 406 int ec_GFp_simple_cmp(const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
 407                       BN_CTX *);
 408 int ec_GFp_simple_make_affine(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 409 int ec_GFp_simple_points_make_affine(const EC_GROUP *, size_t num,
 410                                      EC_POINT *[], BN_CTX *);
 411 int ec_GFp_simple_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 412                             const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 413 int ec_GFp_simple_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 414                             BN_CTX *);
 415
 416 /* method functions in ecp_mont.c */
 417 int ec_GFp_mont_group_init(EC_GROUP *);
 418 int ec_GFp_mont_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 419                                 const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 420 void ec_GFp_mont_group_finish(EC_GROUP *);
 421 void ec_GFp_mont_group_clear_finish(EC_GROUP *);
 422 int ec_GFp_mont_group_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
 423 int ec_GFp_mont_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 424                           const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 425 int ec_GFp_mont_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 426                           BN_CTX *);
 427 int ec_GFp_mont_field_encode(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 428                              BN_CTX *);
 429 int ec_GFp_mont_field_decode(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 430                              BN_CTX *);
 431 int ec_GFp_mont_field_set_to_one(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, BN_CTX *);
 432
 433 /* method functions in ecp_nist.c */
 434 int ec_GFp_nist_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src);
 435 int ec_GFp_nist_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 436                                 const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 437 int ec_GFp_nist_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 438                           const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 439 int ec_GFp_nist_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 440                           BN_CTX *);
 441
 442 /* method functions in ec2_smpl.c */
 443 int ec_GF2m_simple_group_init(EC_GROUP *);
 444 void ec_GF2m_simple_group_finish(EC_GROUP *);
 445 void ec_GF2m_simple_group_clear_finish(EC_GROUP *);
 446 int ec_GF2m_simple_group_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
 447 int ec_GF2m_simple_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p,
 448                                    const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
 449                                    BN_CTX *);
 450 int ec_GF2m_simple_group_get_curve(const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 451                                    BIGNUM *b, BN_CTX *);
 452 int ec_GF2m_simple_group_get_degree(const EC_GROUP *);
 453 int ec_GF2m_simple_group_check_discriminant(const EC_GROUP *, BN_CTX *);
 454 int ec_GF2m_simple_point_init(EC_POINT *);
 455 void ec_GF2m_simple_point_finish(EC_POINT *);
 456 void ec_GF2m_simple_point_clear_finish(EC_POINT *);
 457 int ec_GF2m_simple_point_copy(EC_POINT *, const EC_POINT *);
 458 int ec_GF2m_simple_point_set_to_infinity(const EC_GROUP *, EC_POINT *);
 459 int ec_GF2m_simple_point_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 460                                                 const BIGNUM *x,
 461                                                 const BIGNUM *y, BN_CTX *);
 462 int ec_GF2m_simple_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *,
 463                                                 const EC_POINT *, BIGNUM *x,
 464                                                 BIGNUM *y, BN_CTX *);
 465 int ec_GF2m_simple_set_compressed_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 466                                               const BIGNUM *x, int y_bit,
 467                                               BN_CTX *);
 468 size_t ec_GF2m_simple_point2oct(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 469                                 point_conversion_form_t form,
 470                                 unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 471 int ec_GF2m_simple_oct2point(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 472                              const unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 473 int ec_GF2m_simple_add(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 474                        const EC_POINT *b, BN_CTX *);
 475 int ec_GF2m_simple_dbl(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 476                        BN_CTX *);
 477 int ec_GF2m_simple_invert(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 478 int ec_GF2m_simple_is_at_infinity(const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
 479 int ec_GF2m_simple_is_on_curve(const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
 480 int ec_GF2m_simple_cmp(const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
 481                        BN_CTX *);
 482 int ec_GF2m_simple_make_affine(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 483 int ec_GF2m_simple_points_make_affine(const EC_GROUP *, size_t num,
 484                                       EC_POINT *[], BN_CTX *);
 485 int ec_GF2m_simple_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 486                              const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 487 int ec_GF2m_simple_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 488                              BN_CTX *);
 489 int ec_GF2m_simple_field_div(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 490                              const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 491
 492 /* method functions in ec2_mult.c */
 493 int ec_GF2m_simple_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 494                        const BIGNUM *scalar, size_t num,
 495                        const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 496                        BN_CTX *);
 497 int ec_GF2m_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
 498 int ec_GF2m_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 499
 500 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
 501 /* method functions in ecp_nistp224.c */
 502 int ec_GFp_nistp224_group_init(EC_GROUP *group);
 503 int ec_GFp_nistp224_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
 504                                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n,
 505                                     BN_CTX *);
 506 int ec_GFp_nistp224_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 507                                                  const EC_POINT *point,
 508                                                  BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 509                                                  BN_CTX *ctx);
 510 int ec_GFp_nistp224_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 511                         const BIGNUM *scalar, size_t num,
 512                         const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 513                         BN_CTX *);
 514 int ec_GFp_nistp224_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 515                                const BIGNUM *scalar, size_t num,
 516                                const EC_POINT *points[],
 517                                const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx);
 518 int ec_GFp_nistp224_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
 519 int ec_GFp_nistp224_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 520
 521 /* method functions in ecp_nistp256.c */
 522 int ec_GFp_nistp256_group_init(EC_GROUP *group);
 523 int ec_GFp_nistp256_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
 524                                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n,
 525                                     BN_CTX *);
 526 int ec_GFp_nistp256_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 527                                                  const EC_POINT *point,
 528                                                  BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 529                                                  BN_CTX *ctx);
 530 int ec_GFp_nistp256_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 531                         const BIGNUM *scalar, size_t num,
 532                         const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 533                         BN_CTX *);
 534 int ec_GFp_nistp256_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 535                                const BIGNUM *scalar, size_t num,
 536                                const EC_POINT *points[],
 537                                const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx);
 538 int ec_GFp_nistp256_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
 539 int ec_GFp_nistp256_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 540
 541 /* method functions in ecp_nistp521.c */
 542 int ec_GFp_nistp521_group_init(EC_GROUP *group);
 543 int ec_GFp_nistp521_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
 544                                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n,
 545                                     BN_CTX *);
 546 int ec_GFp_nistp521_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 547                                                  const EC_POINT *point,
 548                                                  BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 549                                                  BN_CTX *ctx);
 550 int ec_GFp_nistp521_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 551                         const BIGNUM *scalar, size_t num,
 552                         const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 553                         BN_CTX *);
 554 int ec_GFp_nistp521_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 555                                const BIGNUM *scalar, size_t num,
 556                                const EC_POINT *points[],
 557                                const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx);
 558 int ec_GFp_nistp521_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
 559 int ec_GFp_nistp521_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 560
 561 /* utility functions in ecp_nistputil.c */
 562 void ec_GFp_nistp_points_make_affine_internal(size_t num, void *point_array,
 563                                               size_t felem_size,
 564                                               void *tmp_felems,
 565                                               void (*felem_one) (void *out),
 566                                               int (*felem_is_zero) (const void
 567                                                                     *in),
 568                                               void (*felem_assign) (void *out,
 569                                                                     const void
 570                                                                     *in),
 571                                               void (*felem_square) (void *out,
 572                                                                     const void
 573                                                                     *in),
 574                                               void (*felem_mul) (void *out,
 575                                                                  const void
 576                                                                  *in1,
 577                                                                  const void
 578                                                                  *in2),
 579                                               void (*felem_inv) (void *out,
 580                                                                  const void
 581                                                                  *in),
 582                                               void (*felem_contract) (void
 583                                                                       *out,
 584                                                                       const
 585                                                                       void
 586                                                                       *in));
 587 void ec_GFp_nistp_recode_scalar_bits(unsigned char *sign,
 588                                      unsigned char *digit, unsigned char in);
 589 #endif
 590 int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *);
 591 int ec_group_simple_order_bits(const EC_GROUP *group);
 592
 593 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
 594 /** Returns GFp methods using montgomery multiplication, with x86-64 optimized
 595  * P256. See http://eprint.iacr.org/2013/816.
 596  *  \return  EC_METHOD object
 597  */
 598 const EC_METHOD *EC_GFp_nistz256_method(void);
 599 #endif
 600
 601 size_t ec_key_simple_priv2oct(const EC_KEY *eckey,
 602                               unsigned char *buf, size_t len);
 603 int ec_key_simple_oct2priv(EC_KEY *eckey, unsigned char *buf, size_t len);
 604 int ec_key_simple_generate_key(EC_KEY *eckey);
 605 int ec_key_simple_generate_public_key(EC_KEY *eckey);
 606 int ec_key_simple_check_key(const EC_KEY *eckey);
 607
 608 /* EC_METHOD definitions */
 609
 610 struct ec_key_method_st {
 611     const char *name;
 612     int32_t flags;
 613     int (*init)(EC_KEY *key);
 614     void (*finish)(EC_KEY *key);
 615     int (*copy)(EC_KEY *dest, const EC_KEY *src);
 616     int (*set_group)(EC_KEY *key, const EC_GROUP *grp);
 617     int (*set_private)(EC_KEY *key, const BIGNUM *priv_key);
 618     int (*set_public)(EC_KEY *key, const EC_POINT *pub_key);
 619     int (*keygen)(EC_KEY *key);
 620     int (*compute_key)(unsigned char **pout, size_t *poutlen,
 621                        const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *ecdh);
 622     int (*sign)(int type, const unsigned char *dgst, int dlen, unsigned char
 623                 *sig, unsigned int *siglen, const BIGNUM *kinv,
 624                 const BIGNUM *r, EC_KEY *eckey);
 625     int (*sign_setup)(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp,
 626                       BIGNUM **rp);
 627     ECDSA_SIG *(*sign_sig)(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 628                            const BIGNUM *in_kinv, const BIGNUM *in_r,
 629                            EC_KEY *eckey);
 630
 631     int (*verify)(int type, const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 632                   const unsigned char *sigbuf, int sig_len, EC_KEY *eckey);
 633     int (*verify_sig)(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 634                       const ECDSA_SIG *sig, EC_KEY *eckey);
 635 } /* EC_KEY_METHOD */ ;
 636
 637 #define EC_KEY_METHOD_DYNAMIC   1
 638
 639 int ossl_ec_key_gen(EC_KEY *eckey);
 640 int ossl_ecdh_compute_key(unsigned char **pout, size_t *poutlen,
 641                           const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *ecdh);
 642 int ecdh_simple_compute_key(unsigned char **pout, size_t *poutlen,
 643                             const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *ecdh);
 644
 645 struct ECDSA_SIG_st {
 646     BIGNUM *r;
 647     BIGNUM *s;
 648 };
 649
 650 int ossl_ecdsa_sign_setup(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp,
 651                           BIGNUM **rp);
 652 int ossl_ecdsa_sign(int type, const unsigned char *dgst, int dlen,
 653                     unsigned char *sig, unsigned int *siglen,
 654                     const BIGNUM *kinv, const BIGNUM *r, EC_KEY *eckey);
 655 ECDSA_SIG *ossl_ecdsa_sign_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 656                                const BIGNUM *in_kinv, const BIGNUM *in_r,
 657                                EC_KEY *eckey);
 658 int ossl_ecdsa_verify(int type, const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 659                       const unsigned char *sigbuf, int sig_len, EC_KEY *eckey);
 660 int ossl_ecdsa_verify_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 661                           const ECDSA_SIG *sig, EC_KEY *eckey);
 662
 663 const EC_METHOD *ec_x25519_meth(void);
 664
 665 int X25519(uint8_t out_shared_key[32], const uint8_t private_key[32],
 666            const uint8_t peer_public_value[32]);
 667 void X25519_public_from_private(uint8_t out_public_value[32],
 668                                 const uint8_t private_key[32]);