crypto/ec/ec_mult.c

   1 /* crypto/ec/ec_mult.c */
   2 /*
   3  * Originally written by Bodo Moeller and Nils Larsch for the OpenSSL project.
   4  */
   5 /* ====================================================================
   6  * Copyright (c) 1998-2007 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
   7  *
   8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
   9  * modification, are permitted provided that the following conditions
  10  * are met:
  11  *
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  *
  15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  17  *    the documentation and/or other materials provided with the
  18  *    distribution.
  19  *
  20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  21  *    software must display the following acknowledgment:
  22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  24  *
  25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  26  *    endorse or promote products derived from this software without
  27  *    prior written permission. For written permission, please contact
  28  *    openssl-core@openssl.org.
  29  *
  30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  32  *    permission of the OpenSSL Project.
  33  *
  34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  35  *    acknowledgment:
  36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  38  *
  39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  51  * ====================================================================
  52  *
  53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  56  *
  57  */
  58 /* ====================================================================
  59  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
  60  * Portions of this software developed by SUN MICROSYSTEMS, INC.,
  61  * and contributed to the OpenSSL project.
  62  */
  63
  64 #include <string.h>
  65 #include <openssl/err.h>
  66
  67 #include "internal/bn_int.h"
  68 #include "ec_lcl.h"
  69
  70 /*
  71  * This file implements the wNAF-based interleaving multi-exponentation method
  72  * (<URL:http://www.informatik.tu-darmstadt.de/TI/Mitarbeiter/moeller.html#multiexp>);
  73  * for multiplication with precomputation, we use wNAF splitting
  74  * (<URL:http://www.informatik.tu-darmstadt.de/TI/Mitarbeiter/moeller.html#fastexp>).
  75  */
  76
  77 /* structure for precomputed multiples of the generator */
  78 typedef struct ec_pre_comp_st {
  79     const EC_GROUP *group;      /* parent EC_GROUP object */
  80     size_t blocksize;           /* block size for wNAF splitting */
  81     size_t numblocks;           /* max. number of blocks for which we have
  82                                  * precomputation */
  83     size_t w;                   /* window size */
  84     EC_POINT **points;          /* array with pre-calculated multiples of
  85                                  * generator: 'num' pointers to EC_POINT
  86                                  * objects followed by a NULL */
  87     size_t num;                 /* numblocks * 2^(w-1) */
  88     int references;
  89 } EC_PRE_COMP;
  90
  91 /* functions to manage EC_PRE_COMP within the EC_GROUP extra_data framework */
  92 static void *ec_pre_comp_dup(void *);
  93 static void ec_pre_comp_free(void *);
  94 static void ec_pre_comp_clear_free(void *);
  95
  96 static EC_PRE_COMP *ec_pre_comp_new(const EC_GROUP *group)
  97 {
  98     EC_PRE_COMP *ret = NULL;
  99
 100     if (!group)
 101         return NULL;
 102
 103     ret = OPENSSL_malloc(sizeof(EC_PRE_COMP));
 104     if (!ret) {
 105         ECerr(EC_F_EC_PRE_COMP_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 106         return ret;
 107     }
 108     ret->group = group;
 109     ret->blocksize = 8;         /* default */
 110     ret->numblocks = 0;
 111     ret->w = 4;                 /* default */
 112     ret->points = NULL;
 113     ret->num = 0;
 114     ret->references = 1;
 115     return ret;
 116 }
 117
 118 static void *ec_pre_comp_dup(void *src_)
 119 {
 120     EC_PRE_COMP *src = src_;
 121
 122     /* no need to actually copy, these objects never change! */
 123
 124     CRYPTO_add(&src->references, 1, CRYPTO_LOCK_EC_PRE_COMP);
 125
 126     return src_;
 127 }
 128
 129 static void ec_pre_comp_free(void *pre_)
 130 {
 131     int i;
 132     EC_PRE_COMP *pre = pre_;
 133
 134     if (!pre)
 135         return;
 136
 137     i = CRYPTO_add(&pre->references, -1, CRYPTO_LOCK_EC_PRE_COMP);
 138     if (i > 0)
 139         return;
 140
 141     if (pre->points) {
 142         EC_POINT **p;
 143
 144         for (p = pre->points; *p != NULL; p++)
 145             EC_POINT_free(*p);
 146         OPENSSL_free(pre->points);
 147     }
 148     OPENSSL_free(pre);
 149 }
 150
 151 static void ec_pre_comp_clear_free(void *pre_)
 152 {
 153     int i;
 154     EC_PRE_COMP *pre = pre_;
 155
 156     if (!pre)
 157         return;
 158
 159     i = CRYPTO_add(&pre->references, -1, CRYPTO_LOCK_EC_PRE_COMP);
 160     if (i > 0)
 161         return;
 162
 163     if (pre->points) {
 164         EC_POINT **p;
 165
 166         for (p = pre->points; *p != NULL; p++) {
 167             EC_POINT_clear_free(*p);
 168             OPENSSL_cleanse(p, sizeof *p);
 169         }
 170         OPENSSL_free(pre->points);
 171     }
 172     OPENSSL_cleanse(pre, sizeof *pre);
 173     OPENSSL_free(pre);
 174 }
 175
 176 /*
 177  * TODO: table should be optimised for the wNAF-based implementation,
 178  * sometimes smaller windows will give better performance (thus the
 179  * boundaries should be increased)
 180  */
 181 #define EC_window_bits_for_scalar_size(b) \
 182                 ((size_t) \
 183                  ((b) >= 2000 ? 6 : \
 184                   (b) >=  800 ? 5 : \
 185                   (b) >=  300 ? 4 : \
 186                   (b) >=   70 ? 3 : \
 187                   (b) >=   20 ? 2 : \
 188                   1))
 189
 190 /*-
 191  * Compute
 192  *      \sum scalars[i]*points[i],
 193  * also including
 194  *      scalar*generator
 195  * in the addition if scalar != NULL
 196  */
 197 int ec_wNAF_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
 198                 size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 199                 BN_CTX *ctx)
 200 {
 201     BN_CTX *new_ctx = NULL;
 202     const EC_POINT *generator = NULL;
 203     EC_POINT *tmp = NULL;
 204     size_t totalnum;
 205     size_t blocksize = 0, numblocks = 0; /* for wNAF splitting */
 206     size_t pre_points_per_block = 0;
 207     size_t i, j;
 208     int k;
 209     int r_is_inverted = 0;
 210     int r_is_at_infinity = 1;
 211     size_t *wsize = NULL;       /* individual window sizes */
 212     signed char **wNAF = NULL;  /* individual wNAFs */
 213     size_t *wNAF_len = NULL;
 214     size_t max_len = 0;
 215     size_t num_val;
 216     EC_POINT **val = NULL;      /* precomputation */
 217     EC_POINT **v;
 218     EC_POINT ***val_sub = NULL; /* pointers to sub-arrays of 'val' or
 219                                  * 'pre_comp->points' */
 220     const EC_PRE_COMP *pre_comp = NULL;
 221     int num_scalar = 0;         /* flag: will be set to 1 if 'scalar' must be
 222                                  * treated like other scalars, i.e.
 223                                  * precomputation is not available */
 224     int ret = 0;
 225
 226     if (group->meth != r->meth) {
 227         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 228         return 0;
 229     }
 230
 231     if ((scalar == NULL) && (num == 0)) {
 232         return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
 233     }
 234
 235     for (i = 0; i < num; i++) {
 236         if (group->meth != points[i]->meth) {
 237             ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 238             return 0;
 239         }
 240     }
 241
 242     if (ctx == NULL) {
 243         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 244         if (ctx == NULL)
 245             goto err;
 246     }
 247
 248     if (scalar != NULL) {
 249         generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
 250         if (generator == NULL) {
 251             ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
 252             goto err;
 253         }
 254
 255         /* look if we can use precomputed multiples of generator */
 256
 257         pre_comp =
 258             EC_EX_DATA_get_data(group->extra_data, ec_pre_comp_dup,
 259                                 ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
 260
 261         if (pre_comp && pre_comp->numblocks
 262             && (EC_POINT_cmp(group, generator, pre_comp->points[0], ctx) ==
 263                 0)) {
 264             blocksize = pre_comp->blocksize;
 265
 266             /*
 267              * determine maximum number of blocks that wNAF splitting may
 268              * yield (NB: maximum wNAF length is bit length plus one)
 269              */
 270             numblocks = (BN_num_bits(scalar) / blocksize) + 1;
 271
 272             /*
 273              * we cannot use more blocks than we have precomputation for
 274              */
 275             if (numblocks > pre_comp->numblocks)
 276                 numblocks = pre_comp->numblocks;
 277
 278             pre_points_per_block = (size_t)1 << (pre_comp->w - 1);
 279
 280             /* check that pre_comp looks sane */
 281             if (pre_comp->num != (pre_comp->numblocks * pre_points_per_block)) {
 282                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 283                 goto err;
 284             }
 285         } else {
 286             /* can't use precomputation */
 287             pre_comp = NULL;
 288             numblocks = 1;
 289             num_scalar = 1;     /* treat 'scalar' like 'num'-th element of
 290                                  * 'scalars' */
 291         }
 292     }
 293
 294     totalnum = num + numblocks;
 295
 296     wsize = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof wsize[0]);
 297     wNAF_len = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof wNAF_len[0]);
 298     wNAF = OPENSSL_malloc((totalnum + 1) * sizeof wNAF[0]); /* includes space
 299                                                              * for pivot */
 300     val_sub = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof val_sub[0]);
 301
 302     /* Ensure wNAF is initialised in case we end up going to err */
 303     if (wNAF)
 304         wNAF[0] = NULL;         /* preliminary pivot */
 305
 306     if (!wsize || !wNAF_len || !wNAF || !val_sub) {
 307         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 308         goto err;
 309     }
 310
 311     /*
 312      * num_val will be the total number of temporarily precomputed points
 313      */
 314     num_val = 0;
 315
 316     for (i = 0; i < num + num_scalar; i++) {
 317         size_t bits;
 318
 319         bits = i < num ? BN_num_bits(scalars[i]) : BN_num_bits(scalar);
 320         wsize[i] = EC_window_bits_for_scalar_size(bits);
 321         num_val += (size_t)1 << (wsize[i] - 1);
 322         wNAF[i + 1] = NULL;     /* make sure we always have a pivot */
 323         wNAF[i] =
 324             bn_compute_wNAF((i < num ? scalars[i] : scalar), wsize[i],
 325                             &wNAF_len[i]);
 326         if (wNAF[i] == NULL)
 327             goto err;
 328         if (wNAF_len[i] > max_len)
 329             max_len = wNAF_len[i];
 330     }
 331
 332     if (numblocks) {
 333         /* we go here iff scalar != NULL */
 334
 335         if (pre_comp == NULL) {
 336             if (num_scalar != 1) {
 337                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 338                 goto err;
 339             }
 340             /* we have already generated a wNAF for 'scalar' */
 341         } else {
 342             signed char *tmp_wNAF = NULL;
 343             size_t tmp_len = 0;
 344
 345             if (num_scalar != 0) {
 346                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 347                 goto err;
 348             }
 349
 350             /*
 351              * use the window size for which we have precomputation
 352              */
 353             wsize[num] = pre_comp->w;
 354             tmp_wNAF = bn_compute_wNAF(scalar, wsize[num], &tmp_len);
 355             if (!tmp_wNAF)
 356                 goto err;
 357
 358             if (tmp_len <= max_len) {
 359                 /*
 360                  * One of the other wNAFs is at least as long as the wNAF
 361                  * belonging to the generator, so wNAF splitting will not buy
 362                  * us anything.
 363                  */
 364
 365                 numblocks = 1;
 366                 totalnum = num + 1; /* don't use wNAF splitting */
 367                 wNAF[num] = tmp_wNAF;
 368                 wNAF[num + 1] = NULL;
 369                 wNAF_len[num] = tmp_len;
 370                 if (tmp_len > max_len)
 371                     max_len = tmp_len;
 372                 /*
 373                  * pre_comp->points starts with the points that we need here:
 374                  */
 375                 val_sub[num] = pre_comp->points;
 376             } else {
 377                 /*
 378                  * don't include tmp_wNAF directly into wNAF array - use wNAF
 379                  * splitting and include the blocks
 380                  */
 381
 382                 signed char *pp;
 383                 EC_POINT **tmp_points;
 384
 385                 if (tmp_len < numblocks * blocksize) {
 386                     /*
 387                      * possibly we can do with fewer blocks than estimated
 388                      */
 389                     numblocks = (tmp_len + blocksize - 1) / blocksize;
 390                     if (numblocks > pre_comp->numblocks) {
 391                         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 392                         goto err;
 393                     }
 394                     totalnum = num + numblocks;
 395                 }
 396
 397                 /* split wNAF in 'numblocks' parts */
 398                 pp = tmp_wNAF;
 399                 tmp_points = pre_comp->points;
 400
 401                 for (i = num; i < totalnum; i++) {
 402                     if (i < totalnum - 1) {
 403                         wNAF_len[i] = blocksize;
 404                         if (tmp_len < blocksize) {
 405                             ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 406                             goto err;
 407                         }
 408                         tmp_len -= blocksize;
 409                     } else
 410                         /*
 411                          * last block gets whatever is left (this could be
 412                          * more or less than 'blocksize'!)
 413                          */
 414                         wNAF_len[i] = tmp_len;
 415
 416                     wNAF[i + 1] = NULL;
 417                     wNAF[i] = OPENSSL_malloc(wNAF_len[i]);
 418                     if (wNAF[i] == NULL) {
 419                         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 420                         OPENSSL_free(tmp_wNAF);
 421                         goto err;
 422                     }
 423                     memcpy(wNAF[i], pp, wNAF_len[i]);
 424                     if (wNAF_len[i] > max_len)
 425                         max_len = wNAF_len[i];
 426
 427                     if (*tmp_points == NULL) {
 428                         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 429                         OPENSSL_free(tmp_wNAF);
 430                         goto err;
 431                     }
 432                     val_sub[i] = tmp_points;
 433                     tmp_points += pre_points_per_block;
 434                     pp += blocksize;
 435                 }
 436                 OPENSSL_free(tmp_wNAF);
 437             }
 438         }
 439     }
 440
 441     /*
 442      * All points we precompute now go into a single array 'val'.
 443      * 'val_sub[i]' is a pointer to the subarray for the i-th point, or to a
 444      * subarray of 'pre_comp->points' if we already have precomputation.
 445      */
 446     val = OPENSSL_malloc((num_val + 1) * sizeof val[0]);
 447     if (val == NULL) {
 448         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 449         goto err;
 450     }
 451     val[num_val] = NULL;        /* pivot element */
 452
 453     /* allocate points for precomputation */
 454     v = val;
 455     for (i = 0; i < num + num_scalar; i++) {
 456         val_sub[i] = v;
 457         for (j = 0; j < ((size_t)1 << (wsize[i] - 1)); j++) {
 458             *v = EC_POINT_new(group);
 459             if (*v == NULL)
 460                 goto err;
 461             v++;
 462         }
 463     }
 464     if (!(v == val + num_val)) {
 465         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 466         goto err;
 467     }
 468
 469     if (!(tmp = EC_POINT_new(group)))
 470         goto err;
 471
 472     /*-
 473      * prepare precomputed values:
 474      *    val_sub[i][0] :=     points[i]
 475      *    val_sub[i][1] := 3 * points[i]
 476      *    val_sub[i][2] := 5 * points[i]
 477      *    ...
 478      */
 479     for (i = 0; i < num + num_scalar; i++) {
 480         if (i < num) {
 481             if (!EC_POINT_copy(val_sub[i][0], points[i]))
 482                 goto err;
 483         } else {
 484             if (!EC_POINT_copy(val_sub[i][0], generator))
 485                 goto err;
 486         }
 487
 488         if (wsize[i] > 1) {
 489             if (!EC_POINT_dbl(group, tmp, val_sub[i][0], ctx))
 490                 goto err;
 491             for (j = 1; j < ((size_t)1 << (wsize[i] - 1)); j++) {
 492                 if (!EC_POINT_add
 493                     (group, val_sub[i][j], val_sub[i][j - 1], tmp, ctx))
 494                     goto err;
 495             }
 496         }
 497     }
 498
 499     if (!EC_POINTs_make_affine(group, num_val, val, ctx))
 500         goto err;
 501
 502     r_is_at_infinity = 1;
 503
 504     for (k = max_len - 1; k >= 0; k--) {
 505         if (!r_is_at_infinity) {
 506             if (!EC_POINT_dbl(group, r, r, ctx))
 507                 goto err;
 508         }
 509
 510         for (i = 0; i < totalnum; i++) {
 511             if (wNAF_len[i] > (size_t)k) {
 512                 int digit = wNAF[i][k];
 513                 int is_neg;
 514
 515                 if (digit) {
 516                     is_neg = digit < 0;
 517
 518                     if (is_neg)
 519                         digit = -digit;
 520
 521                     if (is_neg != r_is_inverted) {
 522                         if (!r_is_at_infinity) {
 523                             if (!EC_POINT_invert(group, r, ctx))
 524                                 goto err;
 525                         }
 526                         r_is_inverted = !r_is_inverted;
 527                     }
 528
 529                     /* digit > 0 */
 530
 531                     if (r_is_at_infinity) {
 532                         if (!EC_POINT_copy(r, val_sub[i][digit >> 1]))
 533                             goto err;
 534                         r_is_at_infinity = 0;
 535                     } else {
 536                         if (!EC_POINT_add
 537                             (group, r, r, val_sub[i][digit >> 1], ctx))
 538                             goto err;
 539                     }
 540                 }
 541             }
 542         }
 543     }
 544
 545     if (r_is_at_infinity) {
 546         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, r))
 547             goto err;
 548     } else {
 549         if (r_is_inverted)
 550             if (!EC_POINT_invert(group, r, ctx))
 551                 goto err;
 552     }
 553
 554     ret = 1;
 555
 556  err:
 557     if (new_ctx != NULL)
 558         BN_CTX_free(new_ctx);
 559     EC_POINT_free(tmp);
 560     if (wsize != NULL)
 561         OPENSSL_free(wsize);
 562     if (wNAF_len != NULL)
 563         OPENSSL_free(wNAF_len);
 564     if (wNAF != NULL) {
 565         signed char **w;
 566
 567         for (w = wNAF; *w != NULL; w++)
 568             OPENSSL_free(*w);
 569
 570         OPENSSL_free(wNAF);
 571     }
 572     if (val != NULL) {
 573         for (v = val; *v != NULL; v++)
 574             EC_POINT_clear_free(*v);
 575
 576         OPENSSL_free(val);
 577     }
 578     if (val_sub != NULL) {
 579         OPENSSL_free(val_sub);
 580     }
 581     return ret;
 582 }
 583
 584 /*-
 585  * ec_wNAF_precompute_mult()
 586  * creates an EC_PRE_COMP object with preprecomputed multiples of the generator
 587  * for use with wNAF splitting as implemented in ec_wNAF_mul().
 588  *
 589  * 'pre_comp->points' is an array of multiples of the generator
 590  * of the following form:
 591  * points[0] =     generator;
 592  * points[1] = 3 * generator;
 593  * ...
 594  * points[2^(w-1)-1] =     (2^(w-1)-1) * generator;
 595  * points[2^(w-1)]   =     2^blocksize * generator;
 596  * points[2^(w-1)+1] = 3 * 2^blocksize * generator;
 597  * ...
 598  * points[2^(w-1)*(numblocks-1)-1] = (2^(w-1)) *  2^(blocksize*(numblocks-2)) * generator
 599  * points[2^(w-1)*(numblocks-1)]   =              2^(blocksize*(numblocks-1)) * generator
 600  * ...
 601  * points[2^(w-1)*numblocks-1]     = (2^(w-1)) *  2^(blocksize*(numblocks-1)) * generator
 602  * points[2^(w-1)*numblocks]       = NULL
 603  */
 604 int ec_wNAF_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
 605 {
 606     const EC_POINT *generator;
 607     EC_POINT *tmp_point = NULL, *base = NULL, **var;
 608     BN_CTX *new_ctx = NULL;
 609     BIGNUM *order;
 610     size_t i, bits, w, pre_points_per_block, blocksize, numblocks, num;
 611     EC_POINT **points = NULL;
 612     EC_PRE_COMP *pre_comp;
 613     int ret = 0;
 614
 615     /* if there is an old EC_PRE_COMP object, throw it away */
 616     EC_EX_DATA_free_data(&group->extra_data, ec_pre_comp_dup,
 617                          ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
 618
 619     if ((pre_comp = ec_pre_comp_new(group)) == NULL)
 620         return 0;
 621
 622     generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
 623     if (generator == NULL) {
 624         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
 625         goto err;
 626     }
 627
 628     if (ctx == NULL) {
 629         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 630         if (ctx == NULL)
 631             goto err;
 632     }
 633
 634     BN_CTX_start(ctx);
 635     order = BN_CTX_get(ctx);
 636     if (order == NULL)
 637         goto err;
 638
 639     if (!EC_GROUP_get_order(group, order, ctx))
 640         goto err;
 641     if (BN_is_zero(order)) {
 642         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNKNOWN_ORDER);
 643         goto err;
 644     }
 645
 646     bits = BN_num_bits(order);
 647     /*
 648      * The following parameters mean we precompute (approximately) one point
 649      * per bit. TBD: The combination 8, 4 is perfect for 160 bits; for other
 650      * bit lengths, other parameter combinations might provide better
 651      * efficiency.
 652      */
 653     blocksize = 8;
 654     w = 4;
 655     if (EC_window_bits_for_scalar_size(bits) > w) {
 656         /* let's not make the window too small ... */
 657         w = EC_window_bits_for_scalar_size(bits);
 658     }
 659
 660     numblocks = (bits + blocksize - 1) / blocksize; /* max. number of blocks
 661                                                      * to use for wNAF
 662                                                      * splitting */
 663
 664     pre_points_per_block = (size_t)1 << (w - 1);
 665     num = pre_points_per_block * numblocks; /* number of points to compute
 666                                              * and store */
 667
 668     points = OPENSSL_malloc(sizeof(EC_POINT *) * (num + 1));
 669     if (!points) {
 670         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 671         goto err;
 672     }
 673
 674     var = points;
 675     var[num] = NULL;            /* pivot */
 676     for (i = 0; i < num; i++) {
 677         if ((var[i] = EC_POINT_new(group)) == NULL) {
 678             ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 679             goto err;
 680         }
 681     }
 682
 683     if (!(tmp_point = EC_POINT_new(group)) || !(base = EC_POINT_new(group))) {
 684         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 685         goto err;
 686     }
 687
 688     if (!EC_POINT_copy(base, generator))
 689         goto err;
 690
 691     /* do the precomputation */
 692     for (i = 0; i < numblocks; i++) {
 693         size_t j;
 694
 695         if (!EC_POINT_dbl(group, tmp_point, base, ctx))
 696             goto err;
 697
 698         if (!EC_POINT_copy(*var++, base))
 699             goto err;
 700
 701         for (j = 1; j < pre_points_per_block; j++, var++) {
 702             /*
 703              * calculate odd multiples of the current base point
 704              */
 705             if (!EC_POINT_add(group, *var, tmp_point, *(var - 1), ctx))
 706                 goto err;
 707         }
 708
 709         if (i < numblocks - 1) {
 710             /*
 711              * get the next base (multiply current one by 2^blocksize)
 712              */
 713             size_t k;
 714
 715             if (blocksize <= 2) {
 716                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 717                 goto err;
 718             }
 719
 720             if (!EC_POINT_dbl(group, base, tmp_point, ctx))
 721                 goto err;
 722             for (k = 2; k < blocksize; k++) {
 723                 if (!EC_POINT_dbl(group, base, base, ctx))
 724                     goto err;
 725             }
 726         }
 727     }
 728
 729     if (!EC_POINTs_make_affine(group, num, points, ctx))
 730         goto err;
 731
 732     pre_comp->group = group;
 733     pre_comp->blocksize = blocksize;
 734     pre_comp->numblocks = numblocks;
 735     pre_comp->w = w;
 736     pre_comp->points = points;
 737     points = NULL;
 738     pre_comp->num = num;
 739
 740     if (!EC_EX_DATA_set_data(&group->extra_data, pre_comp,
 741                              ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free,
 742                              ec_pre_comp_clear_free))
 743         goto err;
 744     pre_comp = NULL;
 745
 746     ret = 1;
 747  err:
 748     if (ctx != NULL)
 749         BN_CTX_end(ctx);
 750     if (new_ctx != NULL)
 751         BN_CTX_free(new_ctx);
 752     if (pre_comp)
 753         ec_pre_comp_free(pre_comp);
 754     if (points) {
 755         EC_POINT **p;
 756
 757         for (p = points; *p != NULL; p++)
 758             EC_POINT_free(*p);
 759         OPENSSL_free(points);
 760     }
 761     EC_POINT_free(tmp_point);
 762     EC_POINT_free(base);
 763     return ret;
 764 }
 765
 766 int ec_wNAF_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group)
 767 {
 768     if (EC_EX_DATA_get_data
 769         (group->extra_data, ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free,
 770          ec_pre_comp_clear_free) != NULL)
 771         return 1;
 772     else
 773         return 0;
 774 }