crypto/ec/ec_lib.c

   1 /*
   2  * Copyright 2001-2022 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  * Copyright (c) 2002, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved
   4  *
   5  * Licensed under the Apache License 2.0 (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 /*
  12  * EC_GROUP low level APIs are deprecated for public use, but still ok for
  13  * internal use.
  14  */
  15 #include "internal/deprecated.h"
  16
  17 #include <string.h>
  18 #include <openssl/params.h>
  19 #include <openssl/core_names.h>
  20 #include <openssl/err.h>
  21 #include <openssl/opensslv.h>
  22 #include <openssl/param_build.h>
  23 #include "crypto/ec.h"
  24 #include "internal/nelem.h"
  25 #include "ec_local.h"
  26
  27 /* functions for EC_GROUP objects */
  28
  29 EC_GROUP *ossl_ec_group_new_ex(OSSL_LIB_CTX *libctx, const char *propq,
  30                                const EC_METHOD *meth)
  31 {
  32     EC_GROUP *ret;
  33
  34     if (meth == NULL) {
  35         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_SLOT_FULL);
  36         return NULL;
  37     }
  38     if (meth->group_init == 0) {
  39         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
  40         return NULL;
  41     }
  42
  43     ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret));
  44     if (ret == NULL)
  45         return NULL;
  46
  47     ret->libctx = libctx;
  48     if (propq != NULL) {
  49         ret->propq = OPENSSL_strdup(propq);
  50         if (ret->propq == NULL)
  51             goto err;
  52     }
  53     ret->meth = meth;
  54     if ((ret->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE) == 0) {
  55         ret->order = BN_new();
  56         if (ret->order == NULL)
  57             goto err;
  58         ret->cofactor = BN_new();
  59         if (ret->cofactor == NULL)
  60             goto err;
  61     }
  62     ret->asn1_flag = OPENSSL_EC_EXPLICIT_CURVE;
  63     ret->asn1_form = POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED;
  64     if (!meth->group_init(ret))
  65         goto err;
  66     return ret;
  67
  68  err:
  69     BN_free(ret->order);
  70     BN_free(ret->cofactor);
  71     OPENSSL_free(ret->propq);
  72     OPENSSL_free(ret);
  73     return NULL;
  74 }
  75
  76 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
  77 # ifndef FIPS_MODULE
  78 EC_GROUP *EC_GROUP_new(const EC_METHOD *meth)
  79 {
  80     return ossl_ec_group_new_ex(NULL, NULL, meth);
  81 }
  82 # endif
  83 #endif
  84
  85 void EC_pre_comp_free(EC_GROUP *group)
  86 {
  87     switch (group->pre_comp_type) {
  88     case PCT_none:
  89         break;
  90     case PCT_nistz256:
  91 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
  92         EC_nistz256_pre_comp_free(group->pre_comp.nistz256);
  93 #endif
  94         break;
  95 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
  96     case PCT_nistp224:
  97         EC_nistp224_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp224);
  98         break;
  99     case PCT_nistp256:
 100         EC_nistp256_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp256);
 101         break;
 102     case PCT_nistp521:
 103         EC_nistp521_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp521);
 104         break;
 105 #else
 106     case PCT_nistp224:
 107     case PCT_nistp256:
 108     case PCT_nistp521:
 109         break;
 110 #endif
 111     case PCT_ec:
 112         EC_ec_pre_comp_free(group->pre_comp.ec);
 113         break;
 114     }
 115     group->pre_comp.ec = NULL;
 116 }
 117
 118 void EC_GROUP_free(EC_GROUP *group)
 119 {
 120     if (!group)
 121         return;
 122
 123     if (group->meth->group_finish != 0)
 124         group->meth->group_finish(group);
 125
 126     EC_pre_comp_free(group);
 127     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 128     EC_POINT_free(group->generator);
 129     BN_free(group->order);
 130     BN_free(group->cofactor);
 131     OPENSSL_free(group->seed);
 132     OPENSSL_free(group->propq);
 133     OPENSSL_free(group);
 134 }
 135
 136 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
 137 void EC_GROUP_clear_free(EC_GROUP *group)
 138 {
 139     if (!group)
 140         return;
 141
 142     if (group->meth->group_clear_finish != 0)
 143         group->meth->group_clear_finish(group);
 144     else if (group->meth->group_finish != 0)
 145         group->meth->group_finish(group);
 146
 147     EC_pre_comp_free(group);
 148     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 149     EC_POINT_clear_free(group->generator);
 150     BN_clear_free(group->order);
 151     BN_clear_free(group->cofactor);
 152     OPENSSL_clear_free(group->seed, group->seed_len);
 153     OPENSSL_clear_free(group, sizeof(*group));
 154 }
 155 #endif
 156
 157 int EC_GROUP_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
 158 {
 159     if (dest->meth->group_copy == 0) {
 160         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 161         return 0;
 162     }
 163     if (dest->meth != src->meth) {
 164         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 165         return 0;
 166     }
 167     if (dest == src)
 168         return 1;
 169
 170     dest->libctx = src->libctx;
 171     dest->curve_name = src->curve_name;
 172
 173     /* Copy precomputed */
 174     dest->pre_comp_type = src->pre_comp_type;
 175     switch (src->pre_comp_type) {
 176     case PCT_none:
 177         dest->pre_comp.ec = NULL;
 178         break;
 179     case PCT_nistz256:
 180 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
 181         dest->pre_comp.nistz256 = EC_nistz256_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistz256);
 182 #endif
 183         break;
 184 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
 185     case PCT_nistp224:
 186         dest->pre_comp.nistp224 = EC_nistp224_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp224);
 187         break;
 188     case PCT_nistp256:
 189         dest->pre_comp.nistp256 = EC_nistp256_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp256);
 190         break;
 191     case PCT_nistp521:
 192         dest->pre_comp.nistp521 = EC_nistp521_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp521);
 193         break;
 194 #else
 195     case PCT_nistp224:
 196     case PCT_nistp256:
 197     case PCT_nistp521:
 198         break;
 199 #endif
 200     case PCT_ec:
 201         dest->pre_comp.ec = EC_ec_pre_comp_dup(src->pre_comp.ec);
 202         break;
 203     }
 204
 205     if (src->mont_data != NULL) {
 206         if (dest->mont_data == NULL) {
 207             dest->mont_data = BN_MONT_CTX_new();
 208             if (dest->mont_data == NULL)
 209                 return 0;
 210         }
 211         if (!BN_MONT_CTX_copy(dest->mont_data, src->mont_data))
 212             return 0;
 213     } else {
 214         /* src->generator == NULL */
 215         BN_MONT_CTX_free(dest->mont_data);
 216         dest->mont_data = NULL;
 217     }
 218
 219     if (src->generator != NULL) {
 220         if (dest->generator == NULL) {
 221             dest->generator = EC_POINT_new(dest);
 222             if (dest->generator == NULL)
 223                 return 0;
 224         }
 225         if (!EC_POINT_copy(dest->generator, src->generator))
 226             return 0;
 227     } else {
 228         /* src->generator == NULL */
 229         EC_POINT_clear_free(dest->generator);
 230         dest->generator = NULL;
 231     }
 232
 233     if ((src->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE) == 0) {
 234         if (!BN_copy(dest->order, src->order))
 235             return 0;
 236         if (!BN_copy(dest->cofactor, src->cofactor))
 237             return 0;
 238     }
 239
 240     dest->asn1_flag = src->asn1_flag;
 241     dest->asn1_form = src->asn1_form;
 242     dest->decoded_from_explicit_params = src->decoded_from_explicit_params;
 243
 244     if (src->seed) {
 245         OPENSSL_free(dest->seed);
 246         if ((dest->seed = OPENSSL_malloc(src->seed_len)) == NULL)
 247             return 0;
 248         if (!memcpy(dest->seed, src->seed, src->seed_len))
 249             return 0;
 250         dest->seed_len = src->seed_len;
 251     } else {
 252         OPENSSL_free(dest->seed);
 253         dest->seed = NULL;
 254         dest->seed_len = 0;
 255     }
 256
 257     return dest->meth->group_copy(dest, src);
 258 }
 259
 260 EC_GROUP *EC_GROUP_dup(const EC_GROUP *a)
 261 {
 262     EC_GROUP *t = NULL;
 263     int ok = 0;
 264
 265     if (a == NULL)
 266         return NULL;
 267
 268     if ((t = ossl_ec_group_new_ex(a->libctx, a->propq, a->meth)) == NULL)
 269         return NULL;
 270     if (!EC_GROUP_copy(t, a))
 271         goto err;
 272
 273     ok = 1;
 274
 275  err:
 276     if (!ok) {
 277         EC_GROUP_free(t);
 278         return NULL;
 279     }
 280         return t;
 281 }
 282
 283 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
 284 const EC_METHOD *EC_GROUP_method_of(const EC_GROUP *group)
 285 {
 286     return group->meth;
 287 }
 288
 289 int EC_METHOD_get_field_type(const EC_METHOD *meth)
 290 {
 291     return meth->field_type;
 292 }
 293 #endif
 294
 295 static int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *);
 296
 297 /*-
 298  * Try computing cofactor from the generator order (n) and field cardinality (q).
 299  * This works for all curves of cryptographic interest.
 300  *
 301  * Hasse thm: q + 1 - 2*sqrt(q) <= n*h <= q + 1 + 2*sqrt(q)
 302  * h_min = (q + 1 - 2*sqrt(q))/n
 303  * h_max = (q + 1 + 2*sqrt(q))/n
 304  * h_max - h_min = 4*sqrt(q)/n
 305  * So if n > 4*sqrt(q) holds, there is only one possible value for h:
 306  * h = \lfloor (h_min + h_max)/2 \rceil = \lfloor (q + 1)/n \rceil
 307  *
 308  * Otherwise, zero cofactor and return success.
 309  */
 310 static int ec_guess_cofactor(EC_GROUP *group) {
 311     int ret = 0;
 312     BN_CTX *ctx = NULL;
 313     BIGNUM *q = NULL;
 314
 315     /*-
 316      * If the cofactor is too large, we cannot guess it.
 317      * The RHS of below is a strict overestimate of lg(4 * sqrt(q))
 318      */
 319     if (BN_num_bits(group->order) <= (BN_num_bits(group->field) + 1) / 2 + 3) {
 320         /* default to 0 */
 321         BN_zero(group->cofactor);
 322         /* return success */
 323         return 1;
 324     }
 325
 326     if ((ctx = BN_CTX_new_ex(group->libctx)) == NULL)
 327         return 0;
 328
 329     BN_CTX_start(ctx);
 330     if ((q = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
 331         goto err;
 332
 333     /* set q = 2**m for binary fields; q = p otherwise */
 334     if (group->meth->field_type == NID_X9_62_characteristic_two_field) {
 335         BN_zero(q);
 336         if (!BN_set_bit(q, BN_num_bits(group->field) - 1))
 337             goto err;
 338     } else {
 339         if (!BN_copy(q, group->field))
 340             goto err;
 341     }
 342
 343     /* compute h = \lfloor (q + 1)/n \rceil = \lfloor (q + 1 + n/2)/n \rfloor */
 344     if (!BN_rshift1(group->cofactor, group->order) /* n/2 */
 345         || !BN_add(group->cofactor, group->cofactor, q) /* q + n/2 */
 346         /* q + 1 + n/2 */
 347         || !BN_add(group->cofactor, group->cofactor, BN_value_one())
 348         /* (q + 1 + n/2)/n */
 349         || !BN_div(group->cofactor, NULL, group->cofactor, group->order, ctx))
 350         goto err;
 351     ret = 1;
 352  err:
 353     BN_CTX_end(ctx);
 354     BN_CTX_free(ctx);
 355     return ret;
 356 }
 357
 358 int EC_GROUP_set_generator(EC_GROUP *group, const EC_POINT *generator,
 359                            const BIGNUM *order, const BIGNUM *cofactor)
 360 {
 361     if (generator == NULL) {
 362         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 363         return 0;
 364     }
 365
 366     /* require group->field >= 1 */
 367     if (group->field == NULL || BN_is_zero(group->field)
 368         || BN_is_negative(group->field)) {
 369         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_FIELD);
 370         return 0;
 371     }
 372
 373     /*-
 374      * - require order >= 1
 375      * - enforce upper bound due to Hasse thm: order can be no more than one bit
 376      *   longer than field cardinality
 377      */
 378     if (order == NULL || BN_is_zero(order) || BN_is_negative(order)
 379         || BN_num_bits(order) > BN_num_bits(group->field) + 1) {
 380         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_GROUP_ORDER);
 381         return 0;
 382     }
 383
 384     /*-
 385      * Unfortunately the cofactor is an optional field in many standards.
 386      * Internally, the lib uses 0 cofactor as a marker for "unknown cofactor".
 387      * So accept cofactor == NULL or cofactor >= 0.
 388      */
 389     if (cofactor != NULL && BN_is_negative(cofactor)) {
 390         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_UNKNOWN_COFACTOR);
 391         return 0;
 392     }
 393
 394     if (group->generator == NULL) {
 395         group->generator = EC_POINT_new(group);
 396         if (group->generator == NULL)
 397             return 0;
 398     }
 399     if (!EC_POINT_copy(group->generator, generator))
 400         return 0;
 401
 402     if (!BN_copy(group->order, order))
 403         return 0;
 404
 405     /* Either take the provided positive cofactor, or try to compute it */
 406     if (cofactor != NULL && !BN_is_zero(cofactor)) {
 407         if (!BN_copy(group->cofactor, cofactor))
 408             return 0;
 409     } else if (!ec_guess_cofactor(group)) {
 410         BN_zero(group->cofactor);
 411         return 0;
 412     }
 413
 414     /*
 415      * Some groups have an order with
 416      * factors of two, which makes the Montgomery setup fail.
 417      * |group->mont_data| will be NULL in this case.
 418      */
 419     if (BN_is_odd(group->order)) {
 420         return ec_precompute_mont_data(group);
 421     }
 422
 423     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 424     group->mont_data = NULL;
 425     return 1;
 426 }
 427
 428 const EC_POINT *EC_GROUP_get0_generator(const EC_GROUP *group)
 429 {
 430     return group->generator;
 431 }
 432
 433 BN_MONT_CTX *EC_GROUP_get_mont_data(const EC_GROUP *group)
 434 {
 435     return group->mont_data;
 436 }
 437
 438 int EC_GROUP_get_order(const EC_GROUP *group, BIGNUM *order, BN_CTX *ctx)
 439 {
 440     if (group->order == NULL)
 441         return 0;
 442     if (!BN_copy(order, group->order))
 443         return 0;
 444
 445     return !BN_is_zero(order);
 446 }
 447
 448 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_order(const EC_GROUP *group)
 449 {
 450     return group->order;
 451 }
 452
 453 int EC_GROUP_order_bits(const EC_GROUP *group)
 454 {
 455     return group->meth->group_order_bits(group);
 456 }
 457
 458 int EC_GROUP_get_cofactor(const EC_GROUP *group, BIGNUM *cofactor,
 459                           BN_CTX *ctx)
 460 {
 461
 462     if (group->cofactor == NULL)
 463         return 0;
 464     if (!BN_copy(cofactor, group->cofactor))
 465         return 0;
 466
 467     return !BN_is_zero(group->cofactor);
 468 }
 469
 470 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_cofactor(const EC_GROUP *group)
 471 {
 472     return group->cofactor;
 473 }
 474
 475 void EC_GROUP_set_curve_name(EC_GROUP *group, int nid)
 476 {
 477     group->curve_name = nid;
 478     group->asn1_flag =
 479         (nid != NID_undef)
 480         ? OPENSSL_EC_NAMED_CURVE
 481         : OPENSSL_EC_EXPLICIT_CURVE;
 482 }
 483
 484 int EC_GROUP_get_curve_name(const EC_GROUP *group)
 485 {
 486     return group->curve_name;
 487 }
 488
 489 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_field(const EC_GROUP *group)
 490 {
 491     return group->field;
 492 }
 493
 494 int EC_GROUP_get_field_type(const EC_GROUP *group)
 495 {
 496     return group->meth->field_type;
 497 }
 498
 499 void EC_GROUP_set_asn1_flag(EC_GROUP *group, int flag)
 500 {
 501     group->asn1_flag = flag;
 502 }
 503
 504 int EC_GROUP_get_asn1_flag(const EC_GROUP *group)
 505 {
 506     return group->asn1_flag;
 507 }
 508
 509 void EC_GROUP_set_point_conversion_form(EC_GROUP *group,
 510                                         point_conversion_form_t form)
 511 {
 512     group->asn1_form = form;
 513 }
 514
 515 point_conversion_form_t EC_GROUP_get_point_conversion_form(const EC_GROUP
 516                                                            *group)
 517 {
 518     return group->asn1_form;
 519 }
 520
 521 size_t EC_GROUP_set_seed(EC_GROUP *group, const unsigned char *p, size_t len)
 522 {
 523     OPENSSL_free(group->seed);
 524     group->seed = NULL;
 525     group->seed_len = 0;
 526
 527     if (!len || !p)
 528         return 1;
 529
 530     if ((group->seed = OPENSSL_malloc(len)) == NULL)
 531         return 0;
 532     memcpy(group->seed, p, len);
 533     group->seed_len = len;
 534
 535     return len;
 536 }
 537
 538 unsigned char *EC_GROUP_get0_seed(const EC_GROUP *group)
 539 {
 540     return group->seed;
 541 }
 542
 543 size_t EC_GROUP_get_seed_len(const EC_GROUP *group)
 544 {
 545     return group->seed_len;
 546 }
 547
 548 int EC_GROUP_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 549                        const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 550 {
 551     if (group->meth->group_set_curve == 0) {
 552         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 553         return 0;
 554     }
 555     return group->meth->group_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 556 }
 557
 558 int EC_GROUP_get_curve(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a, BIGNUM *b,
 559                        BN_CTX *ctx)
 560 {
 561     if (group->meth->group_get_curve == NULL) {
 562         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 563         return 0;
 564     }
 565     return group->meth->group_get_curve(group, p, a, b, ctx);
 566 }
 567
 568 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
 569 int EC_GROUP_set_curve_GFp(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 570                            const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 571 {
 572     return EC_GROUP_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 573 }
 574
 575 int EC_GROUP_get_curve_GFp(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 576                            BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 577 {
 578     return EC_GROUP_get_curve(group, p, a, b, ctx);
 579 }
 580
 581 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 582 int EC_GROUP_set_curve_GF2m(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 583                             const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 584 {
 585     return EC_GROUP_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 586 }
 587
 588 int EC_GROUP_get_curve_GF2m(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 589                             BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 590 {
 591     return EC_GROUP_get_curve(group, p, a, b, ctx);
 592 }
 593 # endif
 594 #endif
 595
 596 int EC_GROUP_get_degree(const EC_GROUP *group)
 597 {
 598     if (group->meth->group_get_degree == 0) {
 599         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 600         return 0;
 601     }
 602     return group->meth->group_get_degree(group);
 603 }
 604
 605 int EC_GROUP_check_discriminant(const EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
 606 {
 607     if (group->meth->group_check_discriminant == 0) {
 608         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 609         return 0;
 610     }
 611     return group->meth->group_check_discriminant(group, ctx);
 612 }
 613
 614 int EC_GROUP_cmp(const EC_GROUP *a, const EC_GROUP *b, BN_CTX *ctx)
 615 {
 616     int r = 0;
 617     BIGNUM *a1, *a2, *a3, *b1, *b2, *b3;
 618 #ifndef FIPS_MODULE
 619     BN_CTX *ctx_new = NULL;
 620 #endif
 621
 622     /* compare the field types */
 623     if (EC_GROUP_get_field_type(a) != EC_GROUP_get_field_type(b))
 624         return 1;
 625     /* compare the curve name (if present in both) */
 626     if (EC_GROUP_get_curve_name(a) && EC_GROUP_get_curve_name(b) &&
 627         EC_GROUP_get_curve_name(a) != EC_GROUP_get_curve_name(b))
 628         return 1;
 629     if (a->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE)
 630         return 0;
 631
 632 #ifndef FIPS_MODULE
 633     if (ctx == NULL)
 634         ctx_new = ctx = BN_CTX_new();
 635 #endif
 636     if (ctx == NULL)
 637         return -1;
 638
 639     BN_CTX_start(ctx);
 640     a1 = BN_CTX_get(ctx);
 641     a2 = BN_CTX_get(ctx);
 642     a3 = BN_CTX_get(ctx);
 643     b1 = BN_CTX_get(ctx);
 644     b2 = BN_CTX_get(ctx);
 645     b3 = BN_CTX_get(ctx);
 646     if (b3 == NULL) {
 647         BN_CTX_end(ctx);
 648 #ifndef FIPS_MODULE
 649         BN_CTX_free(ctx_new);
 650 #endif
 651         return -1;
 652     }
 653
 654     /*
 655      * XXX This approach assumes that the external representation of curves
 656      * over the same field type is the same.
 657      */
 658     if (!a->meth->group_get_curve(a, a1, a2, a3, ctx) ||
 659         !b->meth->group_get_curve(b, b1, b2, b3, ctx))
 660         r = 1;
 661
 662     /* return 1 if the curve parameters are different */
 663     if (r || BN_cmp(a1, b1) != 0 || BN_cmp(a2, b2) != 0 || BN_cmp(a3, b3) != 0)
 664         r = 1;
 665
 666     /* XXX EC_POINT_cmp() assumes that the methods are equal */
 667     /* return 1 if the generators are different */
 668     if (r || EC_POINT_cmp(a, EC_GROUP_get0_generator(a),
 669                           EC_GROUP_get0_generator(b), ctx) != 0)
 670         r = 1;
 671
 672     if (!r) {
 673         const BIGNUM *ao, *bo, *ac, *bc;
 674         /* compare the orders */
 675         ao = EC_GROUP_get0_order(a);
 676         bo = EC_GROUP_get0_order(b);
 677         if (ao == NULL || bo == NULL) {
 678             /* return an error if either order is NULL */
 679             r = -1;
 680             goto end;
 681         }
 682         if (BN_cmp(ao, bo) != 0) {
 683             /* return 1 if orders are different */
 684             r = 1;
 685             goto end;
 686         }
 687         /*
 688          * It gets here if the curve parameters and generator matched.
 689          * Now check the optional cofactors (if both are present).
 690          */
 691         ac = EC_GROUP_get0_cofactor(a);
 692         bc = EC_GROUP_get0_cofactor(b);
 693         /* Returns 1 (mismatch) if both cofactors are specified and different */
 694         if (!BN_is_zero(ac) && !BN_is_zero(bc) && BN_cmp(ac, bc) != 0)
 695             r = 1;
 696         /* Returns 0 if the parameters matched */
 697     }
 698 end:
 699     BN_CTX_end(ctx);
 700 #ifndef FIPS_MODULE
 701     BN_CTX_free(ctx_new);
 702 #endif
 703     return r;
 704 }
 705
 706 /* functions for EC_POINT objects */
 707
 708 EC_POINT *EC_POINT_new(const EC_GROUP *group)
 709 {
 710     EC_POINT *ret;
 711
 712     if (group == NULL) {
 713         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 714         return NULL;
 715     }
 716     if (group->meth->point_init == NULL) {
 717         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 718         return NULL;
 719     }
 720
 721     ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret));
 722     if (ret == NULL)
 723         return NULL;
 724
 725     ret->meth = group->meth;
 726     ret->curve_name = group->curve_name;
 727
 728     if (!ret->meth->point_init(ret)) {
 729         OPENSSL_free(ret);
 730         return NULL;
 731     }
 732
 733     return ret;
 734 }
 735
 736 void EC_POINT_free(EC_POINT *point)
 737 {
 738     if (point == NULL)
 739         return;
 740
 741     if (point->meth->point_finish != 0)
 742         point->meth->point_finish(point);
 743     OPENSSL_free(point);
 744 }
 745
 746 void EC_POINT_clear_free(EC_POINT *point)
 747 {
 748     if (point == NULL)
 749         return;
 750
 751     if (point->meth->point_clear_finish != 0)
 752         point->meth->point_clear_finish(point);
 753     else if (point->meth->point_finish != 0)
 754         point->meth->point_finish(point);
 755     OPENSSL_clear_free(point, sizeof(*point));
 756 }
 757
 758 int EC_POINT_copy(EC_POINT *dest, const EC_POINT *src)
 759 {
 760     if (dest->meth->point_copy == 0) {
 761         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 762         return 0;
 763     }
 764     if (dest->meth != src->meth
 765             || (dest->curve_name != src->curve_name
 766                  && dest->curve_name != 0
 767                  && src->curve_name != 0)) {
 768         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 769         return 0;
 770     }
 771     if (dest == src)
 772         return 1;
 773     return dest->meth->point_copy(dest, src);
 774 }
 775
 776 EC_POINT *EC_POINT_dup(const EC_POINT *a, const EC_GROUP *group)
 777 {
 778     EC_POINT *t;
 779     int r;
 780
 781     if (a == NULL)
 782         return NULL;
 783
 784     t = EC_POINT_new(group);
 785     if (t == NULL)
 786         return NULL;
 787     r = EC_POINT_copy(t, a);
 788     if (!r) {
 789         EC_POINT_free(t);
 790         return NULL;
 791     }
 792     return t;
 793 }
 794
 795 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
 796 const EC_METHOD *EC_POINT_method_of(const EC_POINT *point)
 797 {
 798     return point->meth;
 799 }
 800 #endif
 801
 802 int EC_POINT_set_to_infinity(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point)
 803 {
 804     if (group->meth->point_set_to_infinity == 0) {
 805         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 806         return 0;
 807     }
 808     if (group->meth != point->meth) {
 809         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 810         return 0;
 811     }
 812     return group->meth->point_set_to_infinity(group, point);
 813 }
 814
 815 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
 816 int EC_POINT_set_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 817                                              EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
 818                                              const BIGNUM *y, const BIGNUM *z,
 819                                              BN_CTX *ctx)
 820 {
 821     if (group->meth->field_type != NID_X9_62_prime_field) {
 822         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 823         return 0;
 824     }
 825     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 826         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 827         return 0;
 828     }
 829     return ossl_ec_GFp_simple_set_Jprojective_coordinates_GFp(group, point,
 830                                                               x, y, z, ctx);
 831 }
 832
 833 int EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 834                                              const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
 835                                              BIGNUM *y, BIGNUM *z,
 836                                              BN_CTX *ctx)
 837 {
 838     if (group->meth->field_type != NID_X9_62_prime_field) {
 839         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 840         return 0;
 841     }
 842     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 843         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 844         return 0;
 845     }
 846     return ossl_ec_GFp_simple_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, point,
 847                                                               x, y, z, ctx);
 848 }
 849 #endif
 850
 851 int EC_POINT_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point,
 852                                     const BIGNUM *x, const BIGNUM *y,
 853                                     BN_CTX *ctx)
 854 {
 855     if (group->meth->point_set_affine_coordinates == NULL) {
 856         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 857         return 0;
 858     }
 859     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 860         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 861         return 0;
 862     }
 863     if (!group->meth->point_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx))
 864         return 0;
 865
 866     if (EC_POINT_is_on_curve(group, point, ctx) <= 0) {
 867         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_POINT_IS_NOT_ON_CURVE);
 868         return 0;
 869     }
 870     return 1;
 871 }
 872
 873 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
 874 int EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 875                                         EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
 876                                         const BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 877 {
 878     return EC_POINT_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 879 }
 880
 881 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 882 int EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(const EC_GROUP *group,
 883                                          EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
 884                                          const BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 885 {
 886     return EC_POINT_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 887 }
 888 # endif
 889 #endif
 890
 891 int EC_POINT_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 892                                     const EC_POINT *point, BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 893                                     BN_CTX *ctx)
 894 {
 895     if (group->meth->point_get_affine_coordinates == NULL) {
 896         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 897         return 0;
 898     }
 899     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 900         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 901         return 0;
 902     }
 903     if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point)) {
 904         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_POINT_AT_INFINITY);
 905         return 0;
 906     }
 907     return group->meth->point_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 908 }
 909
 910 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
 911 int EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 912                                         const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
 913                                         BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 914 {
 915     return EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 916 }
 917
 918 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 919 int EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(const EC_GROUP *group,
 920                                          const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
 921                                          BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 922 {
 923     return EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 924 }
 925 # endif
 926 #endif
 927
 928 int EC_POINT_add(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 929                  const EC_POINT *b, BN_CTX *ctx)
 930 {
 931     if (group->meth->add == 0) {
 932         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 933         return 0;
 934     }
 935     if (!ec_point_is_compat(r, group) || !ec_point_is_compat(a, group)
 936         || !ec_point_is_compat(b, group)) {
 937         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 938         return 0;
 939     }
 940     return group->meth->add(group, r, a, b, ctx);
 941 }
 942
 943 int EC_POINT_dbl(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 944                  BN_CTX *ctx)
 945 {
 946     if (group->meth->dbl == 0) {
 947         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 948         return 0;
 949     }
 950     if (!ec_point_is_compat(r, group) || !ec_point_is_compat(a, group)) {
 951         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 952         return 0;
 953     }
 954     return group->meth->dbl(group, r, a, ctx);
 955 }
 956
 957 int EC_POINT_invert(const EC_GROUP *group, EC_POINT *a, BN_CTX *ctx)
 958 {
 959     if (group->meth->invert == 0) {
 960         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 961         return 0;
 962     }
 963     if (!ec_point_is_compat(a, group)) {
 964         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 965         return 0;
 966     }
 967     return group->meth->invert(group, a, ctx);
 968 }
 969
 970 int EC_POINT_is_at_infinity(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point)
 971 {
 972     if (group->meth->is_at_infinity == 0) {
 973         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 974         return 0;
 975     }
 976     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 977         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 978         return 0;
 979     }
 980     return group->meth->is_at_infinity(group, point);
 981 }
 982
 983 /*
 984  * Check whether an EC_POINT is on the curve or not. Note that the return
 985  * value for this function should NOT be treated as a boolean. Return values:
 986  *  1: The point is on the curve
 987  *  0: The point is not on the curve
 988  * -1: An error occurred
 989  */
 990 int EC_POINT_is_on_curve(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point,
 991                          BN_CTX *ctx)
 992 {
 993     if (group->meth->is_on_curve == 0) {
 994         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 995         return 0;
 996     }
 997     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 998         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 999         return 0;
1000     }
1001     return group->meth->is_on_curve(group, point, ctx);
1002 }
1003
1004 int EC_POINT_cmp(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
1005                  BN_CTX *ctx)
1006 {
1007     if (group->meth->point_cmp == 0) {
1008         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
1009         return -1;
1010     }
1011     if (!ec_point_is_compat(a, group) || !ec_point_is_compat(b, group)) {
1012         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
1013         return -1;
1014     }
1015     return group->meth->point_cmp(group, a, b, ctx);
1016 }
1017
1018 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
1019 int EC_POINT_make_affine(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point, BN_CTX *ctx)
1020 {
1021     if (group->meth->make_affine == 0) {
1022         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
1023         return 0;
1024     }
1025     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
1026         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
1027         return 0;
1028     }
1029     return group->meth->make_affine(group, point, ctx);
1030 }
1031
1032 int EC_POINTs_make_affine(const EC_GROUP *group, size_t num,
1033                           EC_POINT *points[], BN_CTX *ctx)
1034 {
1035     size_t i;
1036
1037     if (group->meth->points_make_affine == 0) {
1038         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
1039         return 0;
1040     }
1041     for (i = 0; i < num; i++) {
1042         if (!ec_point_is_compat(points[i], group)) {
1043             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
1044             return 0;
1045         }
1046     }
1047     return group->meth->points_make_affine(group, num, points, ctx);
1048 }
1049 #endif
1050
1051 /*
1052  * Functions for point multiplication. If group->meth->mul is 0, we use the
1053  * wNAF-based implementations in ec_mult.c; otherwise we dispatch through
1054  * methods.
1055  */
1056
1057 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
1058 int EC_POINTs_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
1059                   size_t num, const EC_POINT *points[],
1060                   const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx)
1061 {
1062     int ret = 0;
1063     size_t i = 0;
1064 #ifndef FIPS_MODULE
1065     BN_CTX *new_ctx = NULL;
1066 #endif
1067
1068     if (!ec_point_is_compat(r, group)) {
1069         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
1070         return 0;
1071     }
1072
1073     if (scalar == NULL && num == 0)
1074         return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
1075
1076     for (i = 0; i < num; i++) {
1077         if (!ec_point_is_compat(points[i], group)) {
1078             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
1079             return 0;
1080         }
1081     }
1082
1083 #ifndef FIPS_MODULE
1084     if (ctx == NULL)
1085         ctx = new_ctx = BN_CTX_secure_new();
1086 #endif
1087     if (ctx == NULL) {
1088         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1089         return 0;
1090     }
1091
1092     if (group->meth->mul != NULL)
1093         ret = group->meth->mul(group, r, scalar, num, points, scalars, ctx);
1094     else
1095         /* use default */
1096         ret = ossl_ec_wNAF_mul(group, r, scalar, num, points, scalars, ctx);
1097
1098 #ifndef FIPS_MODULE
1099     BN_CTX_free(new_ctx);
1100 #endif
1101     return ret;
1102 }
1103 #endif
1104
1105 int EC_POINT_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *g_scalar,
1106                  const EC_POINT *point, const BIGNUM *p_scalar, BN_CTX *ctx)
1107 {
1108     int ret = 0;
1109     size_t num;
1110 #ifndef FIPS_MODULE
1111     BN_CTX *new_ctx = NULL;
1112 #endif
1113
1114     if (!ec_point_is_compat(r, group)
1115         || (point != NULL && !ec_point_is_compat(point, group))) {
1116         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
1117         return 0;
1118     }
1119
1120     if (g_scalar == NULL && p_scalar == NULL)
1121         return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
1122
1123 #ifndef FIPS_MODULE
1124     if (ctx == NULL)
1125         ctx = new_ctx = BN_CTX_secure_new();
1126 #endif
1127     if (ctx == NULL) {
1128         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1129         return 0;
1130     }
1131
1132     num = (point != NULL && p_scalar != NULL) ? 1 : 0;
1133     if (group->meth->mul != NULL)
1134         ret = group->meth->mul(group, r, g_scalar, num, &point, &p_scalar, ctx);
1135     else
1136         /* use default */
1137         ret = ossl_ec_wNAF_mul(group, r, g_scalar, num, &point, &p_scalar, ctx);
1138
1139 #ifndef FIPS_MODULE
1140     BN_CTX_free(new_ctx);
1141 #endif
1142     return ret;
1143 }
1144
1145 #ifndef OPENSSL_NO_DEPRECATED_3_0
1146 int EC_GROUP_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
1147 {
1148     if (group->meth->mul == 0)
1149         /* use default */
1150         return ossl_ec_wNAF_precompute_mult(group, ctx);
1151
1152     if (group->meth->precompute_mult != 0)
1153         return group->meth->precompute_mult(group, ctx);
1154     else
1155         return 1;               /* nothing to do, so report success */
1156 }
1157
1158 int EC_GROUP_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group)
1159 {
1160     if (group->meth->mul == 0)
1161         /* use default */
1162         return ossl_ec_wNAF_have_precompute_mult(group);
1163
1164     if (group->meth->have_precompute_mult != 0)
1165         return group->meth->have_precompute_mult(group);
1166     else
1167         return 0;               /* cannot tell whether precomputation has
1168                                  * been performed */
1169 }
1170 #endif
1171
1172 /*
1173  * ec_precompute_mont_data sets |group->mont_data| from |group->order| and
1174  * returns one on success. On error it returns zero.
1175  */
1176 static int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *group)
1177 {
1178     BN_CTX *ctx = BN_CTX_new_ex(group->libctx);
1179     int ret = 0;
1180
1181     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
1182     group->mont_data = NULL;
1183
1184     if (ctx == NULL)
1185         goto err;
1186
1187     group->mont_data = BN_MONT_CTX_new();
1188     if (group->mont_data == NULL)
1189         goto err;
1190
1191     if (!BN_MONT_CTX_set(group->mont_data, group->order, ctx)) {
1192         BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
1193         group->mont_data = NULL;
1194         goto err;
1195     }
1196
1197     ret = 1;
1198
1199  err:
1200
1201     BN_CTX_free(ctx);
1202     return ret;
1203 }
1204
1205 #ifndef FIPS_MODULE
1206 int EC_KEY_set_ex_data(EC_KEY *key, int idx, void *arg)
1207 {
1208     return CRYPTO_set_ex_data(&key->ex_data, idx, arg);
1209 }
1210
1211 void *EC_KEY_get_ex_data(const EC_KEY *key, int idx)
1212 {
1213     return CRYPTO_get_ex_data(&key->ex_data, idx);
1214 }
1215 #endif
1216
1217 int ossl_ec_group_simple_order_bits(const EC_GROUP *group)
1218 {
1219     if (group->order == NULL)
1220         return 0;
1221     return BN_num_bits(group->order);
1222 }
1223
1224 static int ec_field_inverse_mod_ord(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
1225                                     const BIGNUM *x, BN_CTX *ctx)
1226 {
1227     BIGNUM *e = NULL;
1228     int ret = 0;
1229 #ifndef FIPS_MODULE
1230     BN_CTX *new_ctx = NULL;
1231 #endif
1232
1233     if (group->mont_data == NULL)
1234         return 0;
1235
1236 #ifndef FIPS_MODULE
1237     if (ctx == NULL)
1238         ctx = new_ctx = BN_CTX_secure_new();
1239 #endif
1240     if (ctx == NULL)
1241         return 0;
1242
1243     BN_CTX_start(ctx);
1244     if ((e = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
1245         goto err;
1246
1247     /*-
1248      * We want inverse in constant time, therefore we utilize the fact
1249      * order must be prime and use Fermats Little Theorem instead.
1250      */
1251     if (!BN_set_word(e, 2))
1252         goto err;
1253     if (!BN_sub(e, group->order, e))
1254         goto err;
1255     /*-
1256      * Exponent e is public.
1257      * No need for scatter-gather or BN_FLG_CONSTTIME.
1258      */
1259     if (!BN_mod_exp_mont(r, x, e, group->order, ctx, group->mont_data))
1260         goto err;
1261
1262     ret = 1;
1263
1264  err:
1265     BN_CTX_end(ctx);
1266 #ifndef FIPS_MODULE
1267     BN_CTX_free(new_ctx);
1268 #endif
1269     return ret;
1270 }
1271
1272 /*-
1273  * Default behavior, if group->meth->field_inverse_mod_ord is NULL:
1274  * - When group->order is even, this function returns an error.
1275  * - When group->order is otherwise composite, the correctness
1276  *   of the output is not guaranteed.
1277  * - When x is outside the range [1, group->order), the correctness
1278  *   of the output is not guaranteed.
1279  * - Otherwise, this function returns the multiplicative inverse in the
1280  *   range [1, group->order).
1281  *
1282  * EC_METHODs must implement their own field_inverse_mod_ord for
1283  * other functionality.
1284  */
1285 int ossl_ec_group_do_inverse_ord(const EC_GROUP *group, BIGNUM *res,
1286                                  const BIGNUM *x, BN_CTX *ctx)
1287 {
1288     if (group->meth->field_inverse_mod_ord != NULL)
1289         return group->meth->field_inverse_mod_ord(group, res, x, ctx);
1290     else
1291         return ec_field_inverse_mod_ord(group, res, x, ctx);
1292 }
1293
1294 /*-
1295  * Coordinate blinding for EC_POINT.
1296  *
1297  * The underlying EC_METHOD can optionally implement this function:
1298  * underlying implementations should return 0 on errors, or 1 on
1299  * success.
1300  *
1301  * This wrapper returns 1 in case the underlying EC_METHOD does not
1302  * support coordinate blinding.
1303  */
1304 int ossl_ec_point_blind_coordinates(const EC_GROUP *group, EC_POINT *p,
1305                                     BN_CTX *ctx)
1306 {
1307     if (group->meth->blind_coordinates == NULL)
1308         return 1; /* ignore if not implemented */
1309
1310     return group->meth->blind_coordinates(group, p, ctx);
1311 }
1312
1313 int EC_GROUP_get_basis_type(const EC_GROUP *group)
1314 {
1315     int i;
1316
1317     if (EC_GROUP_get_field_type(group) != NID_X9_62_characteristic_two_field)
1318         /* everything else is currently not supported */
1319         return 0;
1320
1321     /* Find the last non-zero element of group->poly[] */
1322     for (i = 0;
1323          i < (int)OSSL_NELEM(group->poly) && group->poly[i] != 0;
1324          i++)
1325         continue;
1326
1327     if (i == 4)
1328         return NID_X9_62_ppBasis;
1329     else if (i == 2)
1330         return NID_X9_62_tpBasis;
1331     else
1332         /* everything else is currently not supported */
1333         return 0;
1334 }
1335
1336 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
1337 int EC_GROUP_get_trinomial_basis(const EC_GROUP *group, unsigned int *k)
1338 {
1339     if (group == NULL)
1340         return 0;
1341
1342     if (EC_GROUP_get_field_type(group) != NID_X9_62_characteristic_two_field
1343         || !((group->poly[0] != 0) && (group->poly[1] != 0)
1344              && (group->poly[2] == 0))) {
1345         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
1346         return 0;
1347     }
1348
1349     if (k)
1350         *k = group->poly[1];
1351
1352     return 1;
1353 }
1354
1355 int EC_GROUP_get_pentanomial_basis(const EC_GROUP *group, unsigned int *k1,
1356                                    unsigned int *k2, unsigned int *k3)
1357 {
1358     if (group == NULL)
1359         return 0;
1360
1361     if (EC_GROUP_get_field_type(group) != NID_X9_62_characteristic_two_field
1362         || !((group->poly[0] != 0) && (group->poly[1] != 0)
1363              && (group->poly[2] != 0) && (group->poly[3] != 0)
1364              && (group->poly[4] == 0))) {
1365         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
1366         return 0;
1367     }
1368
1369     if (k1)
1370         *k1 = group->poly[3];
1371     if (k2)
1372         *k2 = group->poly[2];
1373     if (k3)
1374         *k3 = group->poly[1];
1375
1376     return 1;
1377 }
1378 #endif
1379
1380 #ifndef FIPS_MODULE
1381 /*
1382  * Check if the explicit parameters group matches any built-in curves.
1383  *
1384  * We create a copy of the group just built, so that we can remove optional
1385  * fields for the lookup: we do this to avoid the possibility that one of
1386  * the optional parameters is used to force the library into using a less
1387  * performant and less secure EC_METHOD instead of the specialized one.
1388  * In any case, `seed` is not really used in any computation, while a
1389  * cofactor different from the one in the built-in table is just
1390  * mathematically wrong anyway and should not be used.
1391  */
1392 static EC_GROUP *ec_group_explicit_to_named(const EC_GROUP *group,
1393                                             OSSL_LIB_CTX *libctx,
1394                                             const char *propq,
1395                                             BN_CTX *ctx)
1396 {
1397     EC_GROUP *ret_group = NULL, *dup = NULL;
1398     int curve_name_nid;
1399
1400     const EC_POINT *point = EC_GROUP_get0_generator(group);
1401     const BIGNUM *order = EC_GROUP_get0_order(group);
1402     int no_seed = (EC_GROUP_get0_seed(group) == NULL);
1403
1404     if ((dup = EC_GROUP_dup(group)) == NULL
1405             || EC_GROUP_set_seed(dup, NULL, 0) != 1
1406             || !EC_GROUP_set_generator(dup, point, order, NULL))
1407         goto err;
1408     if ((curve_name_nid = ossl_ec_curve_nid_from_params(dup, ctx)) != NID_undef) {
1409         /*
1410          * The input explicit parameters successfully matched one of the
1411          * built-in curves: often for built-in curves we have specialized
1412          * methods with better performance and hardening.
1413          *
1414          * In this case we replace the `EC_GROUP` created through explicit
1415          * parameters with one created from a named group.
1416          */
1417
1418 # ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
1419         /*
1420          * NID_wap_wsg_idm_ecid_wtls12 and NID_secp224r1 are both aliases for
1421          * the same curve, we prefer the SECP nid when matching explicit
1422          * parameters as that is associated with a specialized EC_METHOD.
1423          */
1424         if (curve_name_nid == NID_wap_wsg_idm_ecid_wtls12)
1425             curve_name_nid = NID_secp224r1;
1426 # endif /* !def(OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128) */
1427
1428         ret_group = EC_GROUP_new_by_curve_name_ex(libctx, propq, curve_name_nid);
1429         if (ret_group == NULL)
1430             goto err;
1431
1432         /*
1433          * Set the flag so that EC_GROUPs created from explicit parameters are
1434          * serialized using explicit parameters by default.
1435          */
1436         EC_GROUP_set_asn1_flag(ret_group, OPENSSL_EC_EXPLICIT_CURVE);
1437
1438         /*
1439          * If the input params do not contain the optional seed field we make
1440          * sure it is not added to the returned group.
1441          *
1442          * The seed field is not really used inside libcrypto anyway, and
1443          * adding it to parsed explicit parameter keys would alter their DER
1444          * encoding output (because of the extra field) which could impact
1445          * applications fingerprinting keys by their DER encoding.
1446          */
1447         if (no_seed) {
1448             if (EC_GROUP_set_seed(ret_group, NULL, 0) != 1)
1449                 goto err;
1450         }
1451     } else {
1452         ret_group = (EC_GROUP *)group;
1453     }
1454     EC_GROUP_free(dup);
1455     return ret_group;
1456 err:
1457     EC_GROUP_free(dup);
1458     EC_GROUP_free(ret_group);
1459     return NULL;
1460 }
1461 #endif /* FIPS_MODULE */
1462
1463 static EC_GROUP *group_new_from_name(const OSSL_PARAM *p,
1464                                      OSSL_LIB_CTX *libctx, const char *propq)
1465 {
1466     int ok = 0, nid;
1467     const char *curve_name = NULL;
1468
1469     switch (p->data_type) {
1470     case OSSL_PARAM_UTF8_STRING:
1471         /* The OSSL_PARAM functions have no support for this */
1472         curve_name = p->data;
1473         ok = (curve_name != NULL);
1474         break;
1475     case OSSL_PARAM_UTF8_PTR:
1476         ok = OSSL_PARAM_get_utf8_ptr(p, &curve_name);
1477         break;
1478     }
1479
1480     if (ok) {
1481         nid = ossl_ec_curve_name2nid(curve_name);
1482         if (nid == NID_undef) {
1483             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_CURVE);
1484             return NULL;
1485         } else {
1486             return EC_GROUP_new_by_curve_name_ex(libctx, propq, nid);
1487         }
1488     }
1489     return NULL;
1490 }
1491
1492 /* These parameters can be set directly into an EC_GROUP */
1493 int ossl_ec_group_set_params(EC_GROUP *group, const OSSL_PARAM params[])
1494 {
1495     int encoding_flag = -1, format = -1;
1496     const OSSL_PARAM *p;
1497
1498     p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_POINT_CONVERSION_FORMAT);
1499     if (p != NULL) {
1500         if (!ossl_ec_pt_format_param2id(p, &format)) {
1501             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_FORM);
1502             return 0;
1503         }
1504         EC_GROUP_set_point_conversion_form(group, format);
1505     }
1506
1507     p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_ENCODING);
1508     if (p != NULL) {
1509         if (!ossl_ec_encoding_param2id(p, &encoding_flag)) {
1510             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_FORM);
1511             return 0;
1512         }
1513         EC_GROUP_set_asn1_flag(group, encoding_flag);
1514     }
1515     /* Optional seed */
1516     p = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_SEED);
1517     if (p != NULL) {
1518         /* The seed is allowed to be NULL */
1519         if (p->data_type != OSSL_PARAM_OCTET_STRING
1520             || !EC_GROUP_set_seed(group, p->data, p->data_size)) {
1521             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_SEED);
1522             return 0;
1523         }
1524     }
1525     return 1;
1526 }
1527
1528 EC_GROUP *EC_GROUP_new_from_params(const OSSL_PARAM params[],
1529                                    OSSL_LIB_CTX *libctx, const char *propq)
1530 {
1531     const OSSL_PARAM *ptmp;
1532     EC_GROUP *group = NULL;
1533
1534 #ifndef FIPS_MODULE
1535     const OSSL_PARAM *pa, *pb;
1536     int ok = 0;
1537     EC_GROUP *named_group = NULL;
1538     BIGNUM *p = NULL, *a = NULL, *b = NULL, *order = NULL, *cofactor = NULL;
1539     EC_POINT *point = NULL;
1540     int field_bits = 0;
1541     int is_prime_field = 1;
1542     BN_CTX *bnctx = NULL;
1543     const unsigned char *buf = NULL;
1544     int encoding_flag = -1;
1545 #endif
1546
1547     /* This is the simple named group case */
1548     ptmp = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_GROUP_NAME);
1549     if (ptmp != NULL) {
1550         int decoded = 0;
1551
1552         if ((group = group_new_from_name(ptmp, libctx, propq)) == NULL)
1553             return NULL;
1554         if (!ossl_ec_group_set_params(group, params)) {
1555             EC_GROUP_free(group);
1556             return NULL;
1557         }
1558
1559         ptmp = OSSL_PARAM_locate_const(params,
1560                                        OSSL_PKEY_PARAM_EC_DECODED_FROM_EXPLICIT_PARAMS);
1561         if (ptmp != NULL && !OSSL_PARAM_get_int(ptmp, &decoded)) {
1562             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_WRONG_CURVE_PARAMETERS);
1563             EC_GROUP_free(group);
1564             return NULL;
1565         }
1566         group->decoded_from_explicit_params = decoded > 0;
1567         return group;
1568     }
1569 #ifdef FIPS_MODULE
1570     ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_EXPLICIT_PARAMS_NOT_SUPPORTED);
1571     return NULL;
1572 #else
1573     /* If it gets here then we are trying explicit parameters */
1574     bnctx = BN_CTX_new_ex(libctx);
1575     if (bnctx == NULL) {
1576         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_BN_LIB);
1577         return 0;
1578     }
1579     BN_CTX_start(bnctx);
1580
1581     p = BN_CTX_get(bnctx);
1582     a = BN_CTX_get(bnctx);
1583     b = BN_CTX_get(bnctx);
1584     order = BN_CTX_get(bnctx);
1585     if (order == NULL) {
1586         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_BN_LIB);
1587         goto err;
1588     }
1589
1590     ptmp = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_FIELD_TYPE);
1591     if (ptmp == NULL || ptmp->data_type != OSSL_PARAM_UTF8_STRING) {
1592         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_FIELD);
1593         goto err;
1594     }
1595     if (OPENSSL_strcasecmp(ptmp->data, SN_X9_62_prime_field) == 0) {
1596         is_prime_field = 1;
1597     } else if (OPENSSL_strcasecmp(ptmp->data,
1598                                   SN_X9_62_characteristic_two_field) == 0) {
1599         is_prime_field = 0;
1600     } else {
1601         /* Invalid field */
1602         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_UNSUPPORTED_FIELD);
1603         goto err;
1604     }
1605
1606     pa = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_A);
1607     if (!OSSL_PARAM_get_BN(pa, &a)) {
1608         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_A);
1609         goto err;
1610     }
1611     pb = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_B);
1612     if (!OSSL_PARAM_get_BN(pb, &b)) {
1613         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_B);
1614         goto err;
1615     }
1616
1617     /* extract the prime number or irreducible polynomial */
1618     ptmp = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_P);
1619     if (!OSSL_PARAM_get_BN(ptmp, &p)) {
1620         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_P);
1621         goto err;
1622     }
1623
1624     if (is_prime_field) {
1625         if (BN_is_negative(p) || BN_is_zero(p)) {
1626             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_P);
1627             goto err;
1628         }
1629         field_bits = BN_num_bits(p);
1630         if (field_bits > OPENSSL_ECC_MAX_FIELD_BITS) {
1631             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_FIELD_TOO_LARGE);
1632             goto err;
1633         }
1634
1635         /* create the EC_GROUP structure */
1636         group = EC_GROUP_new_curve_GFp(p, a, b, bnctx);
1637     } else {
1638 # ifdef OPENSSL_NO_EC2M
1639         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_GF2M_NOT_SUPPORTED);
1640         goto err;
1641 # else
1642         /* create the EC_GROUP structure */
1643         group = EC_GROUP_new_curve_GF2m(p, a, b, NULL);
1644         if (group != NULL) {
1645             field_bits = EC_GROUP_get_degree(group);
1646             if (field_bits > OPENSSL_ECC_MAX_FIELD_BITS) {
1647                 ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_FIELD_TOO_LARGE);
1648                 goto err;
1649             }
1650         }
1651 # endif /* OPENSSL_NO_EC2M */
1652     }
1653
1654     if (group == NULL) {
1655         ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_EC_LIB);
1656         goto err;
1657     }
1658
1659     /* Optional seed */
1660     ptmp = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_SEED);
1661     if (ptmp != NULL) {
1662         if (ptmp->data_type != OSSL_PARAM_OCTET_STRING) {
1663             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_SEED);
1664             goto err;
1665         }
1666         if (!EC_GROUP_set_seed(group, ptmp->data, ptmp->data_size))
1667             goto err;
1668     }
1669
1670     /* generator base point */
1671     ptmp = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_GENERATOR);
1672     if (ptmp == NULL
1673         || ptmp->data_type != OSSL_PARAM_OCTET_STRING) {
1674         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_GENERATOR);
1675         goto err;
1676     }
1677     buf = (const unsigned char *)(ptmp->data);
1678     if ((point = EC_POINT_new(group)) == NULL)
1679         goto err;
1680     EC_GROUP_set_point_conversion_form(group,
1681                                        (point_conversion_form_t)buf[0] & ~0x01);
1682     if (!EC_POINT_oct2point(group, point, buf, ptmp->data_size, bnctx)) {
1683         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_GENERATOR);
1684         goto err;
1685     }
1686
1687     /* order */
1688     ptmp = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_ORDER);
1689     if (!OSSL_PARAM_get_BN(ptmp, &order)
1690         || (BN_is_negative(order) || BN_is_zero(order))
1691         || (BN_num_bits(order) > (int)field_bits + 1)) { /* Hasse bound */
1692         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_GROUP_ORDER);
1693         goto err;
1694     }
1695
1696     /* Optional cofactor */
1697     ptmp = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_COFACTOR);
1698     if (ptmp != NULL) {
1699         cofactor = BN_CTX_get(bnctx);
1700         if (cofactor == NULL || !OSSL_PARAM_get_BN(ptmp, &cofactor)) {
1701             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_COFACTOR);
1702             goto err;
1703         }
1704     }
1705
1706     /* set the generator, order and cofactor (if present) */
1707     if (!EC_GROUP_set_generator(group, point, order, cofactor)) {
1708         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_GENERATOR);
1709         goto err;
1710     }
1711
1712     named_group = ec_group_explicit_to_named(group, libctx, propq, bnctx);
1713     if (named_group == NULL) {
1714         ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_NAMED_GROUP_CONVERSION);
1715         goto err;
1716     }
1717     if (named_group == group) {
1718         /*
1719          * If we did not find a named group then the encoding should be explicit
1720          * if it was specified
1721          */
1722         ptmp = OSSL_PARAM_locate_const(params, OSSL_PKEY_PARAM_EC_ENCODING);
1723         if (ptmp != NULL
1724             && !ossl_ec_encoding_param2id(ptmp, &encoding_flag)) {
1725             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_ENCODING);
1726             goto err;
1727         }
1728         if (encoding_flag == OPENSSL_EC_NAMED_CURVE) {
1729             ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_INVALID_ENCODING);
1730             goto err;
1731         }
1732         EC_GROUP_set_asn1_flag(group, OPENSSL_EC_EXPLICIT_CURVE);
1733     } else {
1734         EC_GROUP_free(group);
1735         group = named_group;
1736     }
1737     /* We've imported the group from explicit parameters, set it so. */
1738     group->decoded_from_explicit_params = 1;
1739     ok = 1;
1740  err:
1741     if (!ok) {
1742         EC_GROUP_free(group);
1743         group = NULL;
1744     }
1745     EC_POINT_free(point);
1746     BN_CTX_end(bnctx);
1747     BN_CTX_free(bnctx);
1748
1749     return group;
1750 #endif /* FIPS_MODULE */
1751 }
1752
1753 OSSL_PARAM *EC_GROUP_to_params(const EC_GROUP *group, OSSL_LIB_CTX *libctx,
1754                                const char *propq, BN_CTX *bnctx)
1755 {
1756     OSSL_PARAM_BLD *tmpl = NULL;
1757     BN_CTX *new_bnctx = NULL;
1758     unsigned char *gen_buf = NULL;
1759     OSSL_PARAM *params = NULL;
1760
1761     if (group == NULL)
1762         goto err;
1763
1764     tmpl = OSSL_PARAM_BLD_new();
1765     if (tmpl == NULL)
1766         goto err;
1767
1768     if (bnctx == NULL)
1769         bnctx = new_bnctx = BN_CTX_new_ex(libctx);
1770     if (bnctx == NULL)
1771         goto err;
1772     BN_CTX_start(bnctx);
1773
1774     if (!ossl_ec_group_todata(
1775             group, tmpl, NULL, libctx, propq, bnctx, &gen_buf))
1776         goto err;
1777
1778     params = OSSL_PARAM_BLD_to_param(tmpl);
1779
1780  err:
1781     OSSL_PARAM_BLD_free(tmpl);
1782     OPENSSL_free(gen_buf);
1783     BN_CTX_end(bnctx);
1784     BN_CTX_free(new_bnctx);
1785     return params;
1786 }