crypto/ec/ec_lcl.h

   1 /*
   2  * Copyright 2001-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  * Copyright (c) 2002, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved
   4  *
   5  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   6  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   7  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   8  * https://www.openssl.org/source/license.html
   9  */
  10
  11 #include <stdlib.h>
  12
  13 #include <openssl/obj_mac.h>
  14 #include <openssl/ec.h>
  15 #include <openssl/bn.h>
  16 #include "internal/refcount.h"
  17 #include "curve448/curve448_lcl.h"
  18
  19 #if defined(__SUNPRO_C)
  20 # if __SUNPRO_C >= 0x520
  21 #  pragma error_messages (off,E_ARRAY_OF_INCOMPLETE_NONAME,E_ARRAY_OF_INCOMPLETE)
  22 # endif
  23 #endif
  24
  25 /* Use default functions for poin2oct, oct2point and compressed coordinates */
  26 #define EC_FLAGS_DEFAULT_OCT    0x1
  27
  28 /* Use custom formats for EC_GROUP, EC_POINT and EC_KEY */
  29 #define EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE   0x2
  30
  31 /* Curve does not support signing operations */
  32 #define EC_FLAGS_NO_SIGN        0x4
  33
  34 /*
  35  * Structure details are not part of the exported interface, so all this may
  36  * change in future versions.
  37  */
  38
  39 struct ec_method_st {
  40     /* Various method flags */
  41     int flags;
  42     /* used by EC_METHOD_get_field_type: */
  43     int field_type;             /* a NID */
  44     /*
  45      * used by EC_GROUP_new, EC_GROUP_free, EC_GROUP_clear_free,
  46      * EC_GROUP_copy:
  47      */
  48     int (*group_init) (EC_GROUP *);
  49     void (*group_finish) (EC_GROUP *);
  50     void (*group_clear_finish) (EC_GROUP *);
  51     int (*group_copy) (EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
  52     /* used by EC_GROUP_set_curve_GFp, EC_GROUP_get_curve_GFp, */
  53     /* EC_GROUP_set_curve_GF2m, and EC_GROUP_get_curve_GF2m: */
  54     int (*group_set_curve) (EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
  55                             const BIGNUM *b, BN_CTX *);
  56     int (*group_get_curve) (const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a, BIGNUM *b,
  57                             BN_CTX *);
  58     /* used by EC_GROUP_get_degree: */
  59     int (*group_get_degree) (const EC_GROUP *);
  60     int (*group_order_bits) (const EC_GROUP *);
  61     /* used by EC_GROUP_check: */
  62     int (*group_check_discriminant) (const EC_GROUP *, BN_CTX *);
  63     /*
  64      * used by EC_POINT_new, EC_POINT_free, EC_POINT_clear_free,
  65      * EC_POINT_copy:
  66      */
  67     int (*point_init) (EC_POINT *);
  68     void (*point_finish) (EC_POINT *);
  69     void (*point_clear_finish) (EC_POINT *);
  70     int (*point_copy) (EC_POINT *, const EC_POINT *);
  71     /*-
  72      * used by EC_POINT_set_to_infinity,
  73      * EC_POINT_set_Jprojective_coordinates_GFp,
  74      * EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp,
  75      * EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp,     ..._GF2m,
  76      * EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp,     ..._GF2m,
  77      * EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp, ..._GF2m:
  78      */
  79     int (*point_set_to_infinity) (const EC_GROUP *, EC_POINT *);
  80     int (*point_set_Jprojective_coordinates_GFp) (const EC_GROUP *,
  81                                                   EC_POINT *, const BIGNUM *x,
  82                                                   const BIGNUM *y,
  83                                                   const BIGNUM *z, BN_CTX *);
  84     int (*point_get_Jprojective_coordinates_GFp) (const EC_GROUP *,
  85                                                   const EC_POINT *, BIGNUM *x,
  86                                                   BIGNUM *y, BIGNUM *z,
  87                                                   BN_CTX *);
  88     int (*point_set_affine_coordinates) (const EC_GROUP *, EC_POINT *,
  89                                          const BIGNUM *x, const BIGNUM *y,
  90                                          BN_CTX *);
  91     int (*point_get_affine_coordinates) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
  92                                          BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_CTX *);
  93     int (*point_set_compressed_coordinates) (const EC_GROUP *, EC_POINT *,
  94                                              const BIGNUM *x, int y_bit,
  95                                              BN_CTX *);
  96     /* used by EC_POINT_point2oct, EC_POINT_oct2point: */
  97     size_t (*point2oct) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
  98                          point_conversion_form_t form, unsigned char *buf,
  99                          size_t len, BN_CTX *);
 100     int (*oct2point) (const EC_GROUP *, EC_POINT *, const unsigned char *buf,
 101                       size_t len, BN_CTX *);
 102     /* used by EC_POINT_add, EC_POINT_dbl, ECP_POINT_invert: */
 103     int (*add) (const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 104                 const EC_POINT *b, BN_CTX *);
 105     int (*dbl) (const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a, BN_CTX *);
 106     int (*invert) (const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 107     /*
 108      * used by EC_POINT_is_at_infinity, EC_POINT_is_on_curve, EC_POINT_cmp:
 109      */
 110     int (*is_at_infinity) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
 111     int (*is_on_curve) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
 112     int (*point_cmp) (const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
 113                       BN_CTX *);
 114     /* used by EC_POINT_make_affine, EC_POINTs_make_affine: */
 115     int (*make_affine) (const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 116     int (*points_make_affine) (const EC_GROUP *, size_t num, EC_POINT *[],
 117                                BN_CTX *);
 118     /*
 119      * used by EC_POINTs_mul, EC_POINT_mul, EC_POINT_precompute_mult,
 120      * EC_POINT_have_precompute_mult (default implementations are used if the
 121      * 'mul' pointer is 0):
 122      */
 123     int (*mul) (const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
 124                 size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 125                 BN_CTX *);
 126     int (*precompute_mult) (EC_GROUP *group, BN_CTX *);
 127     int (*have_precompute_mult) (const EC_GROUP *group);
 128     /* internal functions */
 129     /*
 130      * 'field_mul', 'field_sqr', and 'field_div' can be used by 'add' and
 131      * 'dbl' so that the same implementations of point operations can be used
 132      * with different optimized implementations of expensive field
 133      * operations:
 134      */
 135     int (*field_mul) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 136                       const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 137     int (*field_sqr) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a, BN_CTX *);
 138     int (*field_div) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 139                       const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 140     /* e.g. to Montgomery */
 141     int (*field_encode) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 142                          BN_CTX *);
 143     /* e.g. from Montgomery */
 144     int (*field_decode) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 145                          BN_CTX *);
 146     int (*field_set_to_one) (const EC_GROUP *, BIGNUM *r, BN_CTX *);
 147     /* private key operations */
 148     size_t (*priv2oct)(const EC_KEY *eckey, unsigned char *buf, size_t len);
 149     int (*oct2priv)(EC_KEY *eckey, const unsigned char *buf, size_t len);
 150     int (*set_private)(EC_KEY *eckey, const BIGNUM *priv_key);
 151     int (*keygen)(EC_KEY *eckey);
 152     int (*keycheck)(const EC_KEY *eckey);
 153     int (*keygenpub)(EC_KEY *eckey);
 154     int (*keycopy)(EC_KEY *dst, const EC_KEY *src);
 155     void (*keyfinish)(EC_KEY *eckey);
 156     /* custom ECDH operation */
 157     int (*ecdh_compute_key)(unsigned char **pout, size_t *poutlen,
 158                             const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *ecdh);
 159     /* Inverse modulo order */
 160     int (*field_inverse_mod_ord)(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, BIGNUM *x,
 161                                  BN_CTX *ctx);
 162 };
 163
 164 /*
 165  * Types and functions to manipulate pre-computed values.
 166  */
 167 typedef struct nistp224_pre_comp_st NISTP224_PRE_COMP;
 168 typedef struct nistp256_pre_comp_st NISTP256_PRE_COMP;
 169 typedef struct nistp521_pre_comp_st NISTP521_PRE_COMP;
 170 typedef struct nistz256_pre_comp_st NISTZ256_PRE_COMP;
 171 typedef struct ec_pre_comp_st EC_PRE_COMP;
 172
 173 struct ec_group_st {
 174     const EC_METHOD *meth;
 175     EC_POINT *generator;        /* optional */
 176     BIGNUM *order, *cofactor;
 177     int curve_name;             /* optional NID for named curve */
 178     int asn1_flag;              /* flag to control the asn1 encoding */
 179     point_conversion_form_t asn1_form;
 180     unsigned char *seed;        /* optional seed for parameters (appears in
 181                                  * ASN1) */
 182     size_t seed_len;
 183     /*
 184      * The following members are handled by the method functions, even if
 185      * they appear generic
 186      */
 187     /*
 188      * Field specification. For curves over GF(p), this is the modulus; for
 189      * curves over GF(2^m), this is the irreducible polynomial defining the
 190      * field.
 191      */
 192     BIGNUM *field;
 193     /*
 194      * Field specification for curves over GF(2^m). The irreducible f(t) is
 195      * then of the form: t^poly[0] + t^poly[1] + ... + t^poly[k] where m =
 196      * poly[0] > poly[1] > ... > poly[k] = 0. The array is terminated with
 197      * poly[k+1]=-1. All elliptic curve irreducibles have at most 5 non-zero
 198      * terms.
 199      */
 200     int poly[6];
 201     /*
 202      * Curve coefficients. (Here the assumption is that BIGNUMs can be used
 203      * or abused for all kinds of fields, not just GF(p).) For characteristic
 204      * > 3, the curve is defined by a Weierstrass equation of the form y^2 =
 205      * x^3 + a*x + b. For characteristic 2, the curve is defined by an
 206      * equation of the form y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b.
 207      */
 208     BIGNUM *a, *b;
 209     /* enable optimized point arithmetics for special case */
 210     int a_is_minus3;
 211     /* method-specific (e.g., Montgomery structure) */
 212     void *field_data1;
 213     /* method-specific */
 214     void *field_data2;
 215     /* method-specific */
 216     int (*field_mod_func) (BIGNUM *, const BIGNUM *, const BIGNUM *,
 217                            BN_CTX *);
 218     /* data for ECDSA inverse */
 219     BN_MONT_CTX *mont_data;
 220
 221     /*
 222      * Precomputed values for speed. The PCT_xxx names match the
 223      * pre_comp.xxx union names; see the SETPRECOMP and HAVEPRECOMP
 224      * macros, below.
 225      */
 226     enum {
 227         PCT_none,
 228         PCT_nistp224, PCT_nistp256, PCT_nistp521, PCT_nistz256,
 229         PCT_ec
 230     } pre_comp_type;
 231     union {
 232         NISTP224_PRE_COMP *nistp224;
 233         NISTP256_PRE_COMP *nistp256;
 234         NISTP521_PRE_COMP *nistp521;
 235         NISTZ256_PRE_COMP *nistz256;
 236         EC_PRE_COMP *ec;
 237     } pre_comp;
 238 };
 239
 240 #define SETPRECOMP(g, type, pre) \
 241     g->pre_comp_type = PCT_##type, g->pre_comp.type = pre
 242 #define HAVEPRECOMP(g, type) \
 243     g->pre_comp_type == PCT_##type && g->pre_comp.type != NULL
 244
 245 struct ec_key_st {
 246     const EC_KEY_METHOD *meth;
 247     ENGINE *engine;
 248     int version;
 249     EC_GROUP *group;
 250     EC_POINT *pub_key;
 251     BIGNUM *priv_key;
 252     unsigned int enc_flag;
 253     point_conversion_form_t conv_form;
 254     CRYPTO_REF_COUNT references;
 255     int flags;
 256     CRYPTO_EX_DATA ex_data;
 257     CRYPTO_RWLOCK *lock;
 258 };
 259
 260 struct ec_point_st {
 261     const EC_METHOD *meth;
 262     /*
 263      * All members except 'meth' are handled by the method functions, even if
 264      * they appear generic
 265      */
 266     BIGNUM *X;
 267     BIGNUM *Y;
 268     BIGNUM *Z;                  /* Jacobian projective coordinates: * (X, Y,
 269                                  * Z) represents (X/Z^2, Y/Z^3) if Z != 0 */
 270     int Z_is_one;               /* enable optimized point arithmetics for
 271                                  * special case */
 272 };
 273
 274 NISTP224_PRE_COMP *EC_nistp224_pre_comp_dup(NISTP224_PRE_COMP *);
 275 NISTP256_PRE_COMP *EC_nistp256_pre_comp_dup(NISTP256_PRE_COMP *);
 276 NISTP521_PRE_COMP *EC_nistp521_pre_comp_dup(NISTP521_PRE_COMP *);
 277 NISTZ256_PRE_COMP *EC_nistz256_pre_comp_dup(NISTZ256_PRE_COMP *);
 278 NISTP256_PRE_COMP *EC_nistp256_pre_comp_dup(NISTP256_PRE_COMP *);
 279 EC_PRE_COMP *EC_ec_pre_comp_dup(EC_PRE_COMP *);
 280
 281 void EC_pre_comp_free(EC_GROUP *group);
 282 void EC_nistp224_pre_comp_free(NISTP224_PRE_COMP *);
 283 void EC_nistp256_pre_comp_free(NISTP256_PRE_COMP *);
 284 void EC_nistp521_pre_comp_free(NISTP521_PRE_COMP *);
 285 void EC_nistz256_pre_comp_free(NISTZ256_PRE_COMP *);
 286 void EC_ec_pre_comp_free(EC_PRE_COMP *);
 287
 288 /*
 289  * method functions in ec_mult.c (ec_lib.c uses these as defaults if
 290  * group->method->mul is 0)
 291  */
 292 int ec_wNAF_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
 293                 size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 294                 BN_CTX *);
 295 int ec_wNAF_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *);
 296 int ec_wNAF_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 297
 298 /* method functions in ecp_smpl.c */
 299 int ec_GFp_simple_group_init(EC_GROUP *);
 300 void ec_GFp_simple_group_finish(EC_GROUP *);
 301 void ec_GFp_simple_group_clear_finish(EC_GROUP *);
 302 int ec_GFp_simple_group_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
 303 int ec_GFp_simple_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p,
 304                                   const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 305 int ec_GFp_simple_group_get_curve(const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 306                                   BIGNUM *b, BN_CTX *);
 307 int ec_GFp_simple_group_get_degree(const EC_GROUP *);
 308 int ec_GFp_simple_group_check_discriminant(const EC_GROUP *, BN_CTX *);
 309 int ec_GFp_simple_point_init(EC_POINT *);
 310 void ec_GFp_simple_point_finish(EC_POINT *);
 311 void ec_GFp_simple_point_clear_finish(EC_POINT *);
 312 int ec_GFp_simple_point_copy(EC_POINT *, const EC_POINT *);
 313 int ec_GFp_simple_point_set_to_infinity(const EC_GROUP *, EC_POINT *);
 314 int ec_GFp_simple_set_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *,
 315                                                   EC_POINT *, const BIGNUM *x,
 316                                                   const BIGNUM *y,
 317                                                   const BIGNUM *z, BN_CTX *);
 318 int ec_GFp_simple_get_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *,
 319                                                   const EC_POINT *, BIGNUM *x,
 320                                                   BIGNUM *y, BIGNUM *z,
 321                                                   BN_CTX *);
 322 int ec_GFp_simple_point_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 323                                                const BIGNUM *x,
 324                                                const BIGNUM *y, BN_CTX *);
 325 int ec_GFp_simple_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *,
 326                                                const EC_POINT *, BIGNUM *x,
 327                                                BIGNUM *y, BN_CTX *);
 328 int ec_GFp_simple_set_compressed_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 329                                              const BIGNUM *x, int y_bit,
 330                                              BN_CTX *);
 331 size_t ec_GFp_simple_point2oct(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 332                                point_conversion_form_t form,
 333                                unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 334 int ec_GFp_simple_oct2point(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 335                             const unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 336 int ec_GFp_simple_add(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 337                       const EC_POINT *b, BN_CTX *);
 338 int ec_GFp_simple_dbl(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 339                       BN_CTX *);
 340 int ec_GFp_simple_invert(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 341 int ec_GFp_simple_is_at_infinity(const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
 342 int ec_GFp_simple_is_on_curve(const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
 343 int ec_GFp_simple_cmp(const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
 344                       BN_CTX *);
 345 int ec_GFp_simple_make_affine(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 346 int ec_GFp_simple_points_make_affine(const EC_GROUP *, size_t num,
 347                                      EC_POINT *[], BN_CTX *);
 348 int ec_GFp_simple_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 349                             const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 350 int ec_GFp_simple_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 351                             BN_CTX *);
 352
 353 /* method functions in ecp_mont.c */
 354 int ec_GFp_mont_group_init(EC_GROUP *);
 355 int ec_GFp_mont_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 356                                 const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 357 void ec_GFp_mont_group_finish(EC_GROUP *);
 358 void ec_GFp_mont_group_clear_finish(EC_GROUP *);
 359 int ec_GFp_mont_group_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
 360 int ec_GFp_mont_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 361                           const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 362 int ec_GFp_mont_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 363                           BN_CTX *);
 364 int ec_GFp_mont_field_encode(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 365                              BN_CTX *);
 366 int ec_GFp_mont_field_decode(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 367                              BN_CTX *);
 368 int ec_GFp_mont_field_set_to_one(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, BN_CTX *);
 369
 370 /* method functions in ecp_nist.c */
 371 int ec_GFp_nist_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src);
 372 int ec_GFp_nist_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 373                                 const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 374 int ec_GFp_nist_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 375                           const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 376 int ec_GFp_nist_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 377                           BN_CTX *);
 378
 379 /* method functions in ec2_smpl.c */
 380 int ec_GF2m_simple_group_init(EC_GROUP *);
 381 void ec_GF2m_simple_group_finish(EC_GROUP *);
 382 void ec_GF2m_simple_group_clear_finish(EC_GROUP *);
 383 int ec_GF2m_simple_group_copy(EC_GROUP *, const EC_GROUP *);
 384 int ec_GF2m_simple_group_set_curve(EC_GROUP *, const BIGNUM *p,
 385                                    const BIGNUM *a, const BIGNUM *b,
 386                                    BN_CTX *);
 387 int ec_GF2m_simple_group_get_curve(const EC_GROUP *, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 388                                    BIGNUM *b, BN_CTX *);
 389 int ec_GF2m_simple_group_get_degree(const EC_GROUP *);
 390 int ec_GF2m_simple_group_check_discriminant(const EC_GROUP *, BN_CTX *);
 391 int ec_GF2m_simple_point_init(EC_POINT *);
 392 void ec_GF2m_simple_point_finish(EC_POINT *);
 393 void ec_GF2m_simple_point_clear_finish(EC_POINT *);
 394 int ec_GF2m_simple_point_copy(EC_POINT *, const EC_POINT *);
 395 int ec_GF2m_simple_point_set_to_infinity(const EC_GROUP *, EC_POINT *);
 396 int ec_GF2m_simple_point_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 397                                                 const BIGNUM *x,
 398                                                 const BIGNUM *y, BN_CTX *);
 399 int ec_GF2m_simple_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *,
 400                                                 const EC_POINT *, BIGNUM *x,
 401                                                 BIGNUM *y, BN_CTX *);
 402 int ec_GF2m_simple_set_compressed_coordinates(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 403                                               const BIGNUM *x, int y_bit,
 404                                               BN_CTX *);
 405 size_t ec_GF2m_simple_point2oct(const EC_GROUP *, const EC_POINT *,
 406                                 point_conversion_form_t form,
 407                                 unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 408 int ec_GF2m_simple_oct2point(const EC_GROUP *, EC_POINT *,
 409                              const unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *);
 410 int ec_GF2m_simple_add(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 411                        const EC_POINT *b, BN_CTX *);
 412 int ec_GF2m_simple_dbl(const EC_GROUP *, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 413                        BN_CTX *);
 414 int ec_GF2m_simple_invert(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 415 int ec_GF2m_simple_is_at_infinity(const EC_GROUP *, const EC_POINT *);
 416 int ec_GF2m_simple_is_on_curve(const EC_GROUP *, const EC_POINT *, BN_CTX *);
 417 int ec_GF2m_simple_cmp(const EC_GROUP *, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
 418                        BN_CTX *);
 419 int ec_GF2m_simple_make_affine(const EC_GROUP *, EC_POINT *, BN_CTX *);
 420 int ec_GF2m_simple_points_make_affine(const EC_GROUP *, size_t num,
 421                                       EC_POINT *[], BN_CTX *);
 422 int ec_GF2m_simple_field_mul(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 423                              const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 424 int ec_GF2m_simple_field_sqr(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 425                              BN_CTX *);
 426 int ec_GF2m_simple_field_div(const EC_GROUP *, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 427                              const BIGNUM *b, BN_CTX *);
 428
 429 /* method functions in ec2_mult.c */
 430 int ec_GF2m_simple_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 431                        const BIGNUM *scalar, size_t num,
 432                        const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 433                        BN_CTX *);
 434 int ec_GF2m_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
 435 int ec_GF2m_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 436
 437 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
 438 /* method functions in ecp_nistp224.c */
 439 int ec_GFp_nistp224_group_init(EC_GROUP *group);
 440 int ec_GFp_nistp224_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
 441                                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n,
 442                                     BN_CTX *);
 443 int ec_GFp_nistp224_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 444                                                  const EC_POINT *point,
 445                                                  BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 446                                                  BN_CTX *ctx);
 447 int ec_GFp_nistp224_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 448                         const BIGNUM *scalar, size_t num,
 449                         const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 450                         BN_CTX *);
 451 int ec_GFp_nistp224_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 452                                const BIGNUM *scalar, size_t num,
 453                                const EC_POINT *points[],
 454                                const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx);
 455 int ec_GFp_nistp224_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
 456 int ec_GFp_nistp224_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 457
 458 /* method functions in ecp_nistp256.c */
 459 int ec_GFp_nistp256_group_init(EC_GROUP *group);
 460 int ec_GFp_nistp256_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
 461                                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n,
 462                                     BN_CTX *);
 463 int ec_GFp_nistp256_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 464                                                  const EC_POINT *point,
 465                                                  BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 466                                                  BN_CTX *ctx);
 467 int ec_GFp_nistp256_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 468                         const BIGNUM *scalar, size_t num,
 469                         const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 470                         BN_CTX *);
 471 int ec_GFp_nistp256_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 472                                const BIGNUM *scalar, size_t num,
 473                                const EC_POINT *points[],
 474                                const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx);
 475 int ec_GFp_nistp256_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
 476 int ec_GFp_nistp256_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 477
 478 /* method functions in ecp_nistp521.c */
 479 int ec_GFp_nistp521_group_init(EC_GROUP *group);
 480 int ec_GFp_nistp521_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
 481                                     const BIGNUM *a, const BIGNUM *n,
 482                                     BN_CTX *);
 483 int ec_GFp_nistp521_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 484                                                  const EC_POINT *point,
 485                                                  BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 486                                                  BN_CTX *ctx);
 487 int ec_GFp_nistp521_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 488                         const BIGNUM *scalar, size_t num,
 489                         const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 490                         BN_CTX *);
 491 int ec_GFp_nistp521_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 492                                const BIGNUM *scalar, size_t num,
 493                                const EC_POINT *points[],
 494                                const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx);
 495 int ec_GFp_nistp521_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx);
 496 int ec_GFp_nistp521_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group);
 497
 498 /* utility functions in ecp_nistputil.c */
 499 void ec_GFp_nistp_points_make_affine_internal(size_t num, void *point_array,
 500                                               size_t felem_size,
 501                                               void *tmp_felems,
 502                                               void (*felem_one) (void *out),
 503                                               int (*felem_is_zero) (const void
 504                                                                     *in),
 505                                               void (*felem_assign) (void *out,
 506                                                                     const void
 507                                                                     *in),
 508                                               void (*felem_square) (void *out,
 509                                                                     const void
 510                                                                     *in),
 511                                               void (*felem_mul) (void *out,
 512                                                                  const void
 513                                                                  *in1,
 514                                                                  const void
 515                                                                  *in2),
 516                                               void (*felem_inv) (void *out,
 517                                                                  const void
 518                                                                  *in),
 519                                               void (*felem_contract) (void
 520                                                                       *out,
 521                                                                       const
 522                                                                       void
 523                                                                       *in));
 524 void ec_GFp_nistp_recode_scalar_bits(unsigned char *sign,
 525                                      unsigned char *digit, unsigned char in);
 526 #endif
 527 int ec_group_simple_order_bits(const EC_GROUP *group);
 528
 529 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
 530 /** Returns GFp methods using montgomery multiplication, with x86-64 optimized
 531  * P256. See http://eprint.iacr.org/2013/816.
 532  *  \return  EC_METHOD object
 533  */
 534 const EC_METHOD *EC_GFp_nistz256_method(void);
 535 #endif
 536
 537 size_t ec_key_simple_priv2oct(const EC_KEY *eckey,
 538                               unsigned char *buf, size_t len);
 539 int ec_key_simple_oct2priv(EC_KEY *eckey, const unsigned char *buf, size_t len);
 540 int ec_key_simple_generate_key(EC_KEY *eckey);
 541 int ec_key_simple_generate_public_key(EC_KEY *eckey);
 542 int ec_key_simple_check_key(const EC_KEY *eckey);
 543
 544 /* EC_METHOD definitions */
 545
 546 struct ec_key_method_st {
 547     const char *name;
 548     int32_t flags;
 549     int (*init)(EC_KEY *key);
 550     void (*finish)(EC_KEY *key);
 551     int (*copy)(EC_KEY *dest, const EC_KEY *src);
 552     int (*set_group)(EC_KEY *key, const EC_GROUP *grp);
 553     int (*set_private)(EC_KEY *key, const BIGNUM *priv_key);
 554     int (*set_public)(EC_KEY *key, const EC_POINT *pub_key);
 555     int (*keygen)(EC_KEY *key);
 556     int (*compute_key)(unsigned char **pout, size_t *poutlen,
 557                        const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *ecdh);
 558     int (*sign)(int type, const unsigned char *dgst, int dlen, unsigned char
 559                 *sig, unsigned int *siglen, const BIGNUM *kinv,
 560                 const BIGNUM *r, EC_KEY *eckey);
 561     int (*sign_setup)(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp,
 562                       BIGNUM **rp);
 563     ECDSA_SIG *(*sign_sig)(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 564                            const BIGNUM *in_kinv, const BIGNUM *in_r,
 565                            EC_KEY *eckey);
 566
 567     int (*verify)(int type, const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 568                   const unsigned char *sigbuf, int sig_len, EC_KEY *eckey);
 569     int (*verify_sig)(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 570                       const ECDSA_SIG *sig, EC_KEY *eckey);
 571 };
 572
 573 #define EC_KEY_METHOD_DYNAMIC   1
 574
 575 int ossl_ec_key_gen(EC_KEY *eckey);
 576 int ossl_ecdh_compute_key(unsigned char **pout, size_t *poutlen,
 577                           const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *ecdh);
 578 int ecdh_simple_compute_key(unsigned char **pout, size_t *poutlen,
 579                             const EC_POINT *pub_key, const EC_KEY *ecdh);
 580
 581 struct ECDSA_SIG_st {
 582     BIGNUM *r;
 583     BIGNUM *s;
 584 };
 585
 586 int ossl_ecdsa_sign_setup(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp,
 587                           BIGNUM **rp);
 588 int ossl_ecdsa_sign(int type, const unsigned char *dgst, int dlen,
 589                     unsigned char *sig, unsigned int *siglen,
 590                     const BIGNUM *kinv, const BIGNUM *r, EC_KEY *eckey);
 591 ECDSA_SIG *ossl_ecdsa_sign_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 592                                const BIGNUM *in_kinv, const BIGNUM *in_r,
 593                                EC_KEY *eckey);
 594 int ossl_ecdsa_verify(int type, const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 595                       const unsigned char *sigbuf, int sig_len, EC_KEY *eckey);
 596 int ossl_ecdsa_verify_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 597                           const ECDSA_SIG *sig, EC_KEY *eckey);
 598
 599 int ED25519_sign(uint8_t *out_sig, const uint8_t *message, size_t message_len,
 600                  const uint8_t public_key[32], const uint8_t private_key[32]);
 601 int ED25519_verify(const uint8_t *message, size_t message_len,
 602                    const uint8_t signature[64], const uint8_t public_key[32]);
 603 void ED25519_public_from_private(uint8_t out_public_key[32],
 604                                  const uint8_t private_key[32]);
 605
 606 int X25519(uint8_t out_shared_key[32], const uint8_t private_key[32],
 607            const uint8_t peer_public_value[32]);
 608 void X25519_public_from_private(uint8_t out_public_value[32],
 609                                 const uint8_t private_key[32]);
 610
 611 int EC_GROUP_do_inverse_ord(const EC_GROUP *group, BIGNUM *res,
 612                             BIGNUM *x, BN_CTX *ctx);