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(*ret));
 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_clear_free(pre, sizeof(*pre));
 173 }
 174
 175 /*
 176  * TODO: table should be optimised for the wNAF-based implementation,
 177  * sometimes smaller windows will give better performance (thus the
 178  * boundaries should be increased)
 179  */
 180 #define EC_window_bits_for_scalar_size(b) \
 181                 ((size_t) \
 182                  ((b) >= 2000 ? 6 : \
 183                   (b) >=  800 ? 5 : \
 184                   (b) >=  300 ? 4 : \
 185                   (b) >=   70 ? 3 : \
 186                   (b) >=   20 ? 2 : \
 187                   1))
 188
 189 /*-
 190  * Compute
 191  *      \sum scalars[i]*points[i],
 192  * also including
 193  *      scalar*generator
 194  * in the addition if scalar != NULL
 195  */
 196 int ec_wNAF_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
 197                 size_t num, const EC_POINT *points[], const BIGNUM *scalars[],
 198                 BN_CTX *ctx)
 199 {
 200     BN_CTX *new_ctx = NULL;
 201     const EC_POINT *generator = NULL;
 202     EC_POINT *tmp = NULL;
 203     size_t totalnum;
 204     size_t blocksize = 0, numblocks = 0; /* for wNAF splitting */
 205     size_t pre_points_per_block = 0;
 206     size_t i, j;
 207     int k;
 208     int r_is_inverted = 0;
 209     int r_is_at_infinity = 1;
 210     size_t *wsize = NULL;       /* individual window sizes */
 211     signed char **wNAF = NULL;  /* individual wNAFs */
 212     size_t *wNAF_len = NULL;
 213     size_t max_len = 0;
 214     size_t num_val;
 215     EC_POINT **val = NULL;      /* precomputation */
 216     EC_POINT **v;
 217     EC_POINT ***val_sub = NULL; /* pointers to sub-arrays of 'val' or
 218                                  * 'pre_comp->points' */
 219     const EC_PRE_COMP *pre_comp = NULL;
 220     int num_scalar = 0;         /* flag: will be set to 1 if 'scalar' must be
 221                                  * treated like other scalars, i.e.
 222                                  * precomputation is not available */
 223     int ret = 0;
 224
 225     if (group->meth != r->meth) {
 226         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 227         return 0;
 228     }
 229
 230     if ((scalar == NULL) && (num == 0)) {
 231         return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
 232     }
 233
 234     for (i = 0; i < num; i++) {
 235         if (group->meth != points[i]->meth) {
 236             ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 237             return 0;
 238         }
 239     }
 240
 241     if (ctx == NULL) {
 242         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 243         if (ctx == NULL)
 244             goto err;
 245     }
 246
 247     if (scalar != NULL) {
 248         generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
 249         if (generator == NULL) {
 250             ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
 251             goto err;
 252         }
 253
 254         /* look if we can use precomputed multiples of generator */
 255
 256         pre_comp =
 257             EC_EX_DATA_get_data(group->extra_data, ec_pre_comp_dup,
 258                                 ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
 259
 260         if (pre_comp && pre_comp->numblocks
 261             && (EC_POINT_cmp(group, generator, pre_comp->points[0], ctx) ==
 262                 0)) {
 263             blocksize = pre_comp->blocksize;
 264
 265             /*
 266              * determine maximum number of blocks that wNAF splitting may
 267              * yield (NB: maximum wNAF length is bit length plus one)
 268              */
 269             numblocks = (BN_num_bits(scalar) / blocksize) + 1;
 270
 271             /*
 272              * we cannot use more blocks than we have precomputation for
 273              */
 274             if (numblocks > pre_comp->numblocks)
 275                 numblocks = pre_comp->numblocks;
 276
 277             pre_points_per_block = (size_t)1 << (pre_comp->w - 1);
 278
 279             /* check that pre_comp looks sane */
 280             if (pre_comp->num != (pre_comp->numblocks * pre_points_per_block)) {
 281                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 282                 goto err;
 283             }
 284         } else {
 285             /* can't use precomputation */
 286             pre_comp = NULL;
 287             numblocks = 1;
 288             num_scalar = 1;     /* treat 'scalar' like 'num'-th element of
 289                                  * 'scalars' */
 290         }
 291     }
 292
 293     totalnum = num + numblocks;
 294
 295     wsize = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof wsize[0]);
 296     wNAF_len = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof wNAF_len[0]);
 297     wNAF = OPENSSL_malloc((totalnum + 1) * sizeof wNAF[0]); /* includes space
 298                                                              * for pivot */
 299     val_sub = OPENSSL_malloc(totalnum * sizeof val_sub[0]);
 300
 301     /* Ensure wNAF is initialised in case we end up going to err */
 302     if (wNAF)
 303         wNAF[0] = NULL;         /* preliminary pivot */
 304
 305     if (!wsize || !wNAF_len || !wNAF || !val_sub) {
 306         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 307         goto err;
 308     }
 309
 310     /*
 311      * num_val will be the total number of temporarily precomputed points
 312      */
 313     num_val = 0;
 314
 315     for (i = 0; i < num + num_scalar; i++) {
 316         size_t bits;
 317
 318         bits = i < num ? BN_num_bits(scalars[i]) : BN_num_bits(scalar);
 319         wsize[i] = EC_window_bits_for_scalar_size(bits);
 320         num_val += (size_t)1 << (wsize[i] - 1);
 321         wNAF[i + 1] = NULL;     /* make sure we always have a pivot */
 322         wNAF[i] =
 323             bn_compute_wNAF((i < num ? scalars[i] : scalar), wsize[i],
 324                             &wNAF_len[i]);
 325         if (wNAF[i] == NULL)
 326             goto err;
 327         if (wNAF_len[i] > max_len)
 328             max_len = wNAF_len[i];
 329     }
 330
 331     if (numblocks) {
 332         /* we go here iff scalar != NULL */
 333
 334         if (pre_comp == NULL) {
 335             if (num_scalar != 1) {
 336                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 337                 goto err;
 338             }
 339             /* we have already generated a wNAF for 'scalar' */
 340         } else {
 341             signed char *tmp_wNAF = NULL;
 342             size_t tmp_len = 0;
 343
 344             if (num_scalar != 0) {
 345                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 346                 goto err;
 347             }
 348
 349             /*
 350              * use the window size for which we have precomputation
 351              */
 352             wsize[num] = pre_comp->w;
 353             tmp_wNAF = bn_compute_wNAF(scalar, wsize[num], &tmp_len);
 354             if (!tmp_wNAF)
 355                 goto err;
 356
 357             if (tmp_len <= max_len) {
 358                 /*
 359                  * One of the other wNAFs is at least as long as the wNAF
 360                  * belonging to the generator, so wNAF splitting will not buy
 361                  * us anything.
 362                  */
 363
 364                 numblocks = 1;
 365                 totalnum = num + 1; /* don't use wNAF splitting */
 366                 wNAF[num] = tmp_wNAF;
 367                 wNAF[num + 1] = NULL;
 368                 wNAF_len[num] = tmp_len;
 369                 if (tmp_len > max_len)
 370                     max_len = tmp_len;
 371                 /*
 372                  * pre_comp->points starts with the points that we need here:
 373                  */
 374                 val_sub[num] = pre_comp->points;
 375             } else {
 376                 /*
 377                  * don't include tmp_wNAF directly into wNAF array - use wNAF
 378                  * splitting and include the blocks
 379                  */
 380
 381                 signed char *pp;
 382                 EC_POINT **tmp_points;
 383
 384                 if (tmp_len < numblocks * blocksize) {
 385                     /*
 386                      * possibly we can do with fewer blocks than estimated
 387                      */
 388                     numblocks = (tmp_len + blocksize - 1) / blocksize;
 389                     if (numblocks > pre_comp->numblocks) {
 390                         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 391                         goto err;
 392                     }
 393                     totalnum = num + numblocks;
 394                 }
 395
 396                 /* split wNAF in 'numblocks' parts */
 397                 pp = tmp_wNAF;
 398                 tmp_points = pre_comp->points;
 399
 400                 for (i = num; i < totalnum; i++) {
 401                     if (i < totalnum - 1) {
 402                         wNAF_len[i] = blocksize;
 403                         if (tmp_len < blocksize) {
 404                             ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 405                             goto err;
 406                         }
 407                         tmp_len -= blocksize;
 408                     } else
 409                         /*
 410                          * last block gets whatever is left (this could be
 411                          * more or less than 'blocksize'!)
 412                          */
 413                         wNAF_len[i] = tmp_len;
 414
 415                     wNAF[i + 1] = NULL;
 416                     wNAF[i] = OPENSSL_malloc(wNAF_len[i]);
 417                     if (wNAF[i] == NULL) {
 418                         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 419                         OPENSSL_free(tmp_wNAF);
 420                         goto err;
 421                     }
 422                     memcpy(wNAF[i], pp, wNAF_len[i]);
 423                     if (wNAF_len[i] > max_len)
 424                         max_len = wNAF_len[i];
 425
 426                     if (*tmp_points == NULL) {
 427                         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 428                         OPENSSL_free(tmp_wNAF);
 429                         goto err;
 430                     }
 431                     val_sub[i] = tmp_points;
 432                     tmp_points += pre_points_per_block;
 433                     pp += blocksize;
 434                 }
 435                 OPENSSL_free(tmp_wNAF);
 436             }
 437         }
 438     }
 439
 440     /*
 441      * All points we precompute now go into a single array 'val'.
 442      * 'val_sub[i]' is a pointer to the subarray for the i-th point, or to a
 443      * subarray of 'pre_comp->points' if we already have precomputation.
 444      */
 445     val = OPENSSL_malloc((num_val + 1) * sizeof val[0]);
 446     if (val == NULL) {
 447         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 448         goto err;
 449     }
 450     val[num_val] = NULL;        /* pivot element */
 451
 452     /* allocate points for precomputation */
 453     v = val;
 454     for (i = 0; i < num + num_scalar; i++) {
 455         val_sub[i] = v;
 456         for (j = 0; j < ((size_t)1 << (wsize[i] - 1)); j++) {
 457             *v = EC_POINT_new(group);
 458             if (*v == NULL)
 459                 goto err;
 460             v++;
 461         }
 462     }
 463     if (!(v == val + num_val)) {
 464         ECerr(EC_F_EC_WNAF_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 465         goto err;
 466     }
 467
 468     if (!(tmp = EC_POINT_new(group)))
 469         goto err;
 470
 471     /*-
 472      * prepare precomputed values:
 473      *    val_sub[i][0] :=     points[i]
 474      *    val_sub[i][1] := 3 * points[i]
 475      *    val_sub[i][2] := 5 * points[i]
 476      *    ...
 477      */
 478     for (i = 0; i < num + num_scalar; i++) {
 479         if (i < num) {
 480             if (!EC_POINT_copy(val_sub[i][0], points[i]))
 481                 goto err;
 482         } else {
 483             if (!EC_POINT_copy(val_sub[i][0], generator))
 484                 goto err;
 485         }
 486
 487         if (wsize[i] > 1) {
 488             if (!EC_POINT_dbl(group, tmp, val_sub[i][0], ctx))
 489                 goto err;
 490             for (j = 1; j < ((size_t)1 << (wsize[i] - 1)); j++) {
 491                 if (!EC_POINT_add
 492                     (group, val_sub[i][j], val_sub[i][j - 1], tmp, ctx))
 493                     goto err;
 494             }
 495         }
 496     }
 497
 498     if (!EC_POINTs_make_affine(group, num_val, val, ctx))
 499         goto err;
 500
 501     r_is_at_infinity = 1;
 502
 503     for (k = max_len - 1; k >= 0; k--) {
 504         if (!r_is_at_infinity) {
 505             if (!EC_POINT_dbl(group, r, r, ctx))
 506                 goto err;
 507         }
 508
 509         for (i = 0; i < totalnum; i++) {
 510             if (wNAF_len[i] > (size_t)k) {
 511                 int digit = wNAF[i][k];
 512                 int is_neg;
 513
 514                 if (digit) {
 515                     is_neg = digit < 0;
 516
 517                     if (is_neg)
 518                         digit = -digit;
 519
 520                     if (is_neg != r_is_inverted) {
 521                         if (!r_is_at_infinity) {
 522                             if (!EC_POINT_invert(group, r, ctx))
 523                                 goto err;
 524                         }
 525                         r_is_inverted = !r_is_inverted;
 526                     }
 527
 528                     /* digit > 0 */
 529
 530                     if (r_is_at_infinity) {
 531                         if (!EC_POINT_copy(r, val_sub[i][digit >> 1]))
 532                             goto err;
 533                         r_is_at_infinity = 0;
 534                     } else {
 535                         if (!EC_POINT_add
 536                             (group, r, r, val_sub[i][digit >> 1], ctx))
 537                             goto err;
 538                     }
 539                 }
 540             }
 541         }
 542     }
 543
 544     if (r_is_at_infinity) {
 545         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, r))
 546             goto err;
 547     } else {
 548         if (r_is_inverted)
 549             if (!EC_POINT_invert(group, r, ctx))
 550                 goto err;
 551     }
 552
 553     ret = 1;
 554
 555  err:
 556     BN_CTX_free(new_ctx);
 557     EC_POINT_free(tmp);
 558     OPENSSL_free(wsize);
 559     OPENSSL_free(wNAF_len);
 560     if (wNAF != NULL) {
 561         signed char **w;
 562
 563         for (w = wNAF; *w != NULL; w++)
 564             OPENSSL_free(*w);
 565
 566         OPENSSL_free(wNAF);
 567     }
 568     if (val != NULL) {
 569         for (v = val; *v != NULL; v++)
 570             EC_POINT_clear_free(*v);
 571
 572         OPENSSL_free(val);
 573     }
 574     OPENSSL_free(val_sub);
 575     return ret;
 576 }
 577
 578 /*-
 579  * ec_wNAF_precompute_mult()
 580  * creates an EC_PRE_COMP object with preprecomputed multiples of the generator
 581  * for use with wNAF splitting as implemented in ec_wNAF_mul().
 582  *
 583  * 'pre_comp->points' is an array of multiples of the generator
 584  * of the following form:
 585  * points[0] =     generator;
 586  * points[1] = 3 * generator;
 587  * ...
 588  * points[2^(w-1)-1] =     (2^(w-1)-1) * generator;
 589  * points[2^(w-1)]   =     2^blocksize * generator;
 590  * points[2^(w-1)+1] = 3 * 2^blocksize * generator;
 591  * ...
 592  * points[2^(w-1)*(numblocks-1)-1] = (2^(w-1)) *  2^(blocksize*(numblocks-2)) * generator
 593  * points[2^(w-1)*(numblocks-1)]   =              2^(blocksize*(numblocks-1)) * generator
 594  * ...
 595  * points[2^(w-1)*numblocks-1]     = (2^(w-1)) *  2^(blocksize*(numblocks-1)) * generator
 596  * points[2^(w-1)*numblocks]       = NULL
 597  */
 598 int ec_wNAF_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
 599 {
 600     const EC_POINT *generator;
 601     EC_POINT *tmp_point = NULL, *base = NULL, **var;
 602     BN_CTX *new_ctx = NULL;
 603     BIGNUM *order;
 604     size_t i, bits, w, pre_points_per_block, blocksize, numblocks, num;
 605     EC_POINT **points = NULL;
 606     EC_PRE_COMP *pre_comp;
 607     int ret = 0;
 608
 609     /* if there is an old EC_PRE_COMP object, throw it away */
 610     EC_EX_DATA_free_data(&group->extra_data, ec_pre_comp_dup,
 611                          ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
 612
 613     if ((pre_comp = ec_pre_comp_new(group)) == NULL)
 614         return 0;
 615
 616     generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
 617     if (generator == NULL) {
 618         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
 619         goto err;
 620     }
 621
 622     if (ctx == NULL) {
 623         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 624         if (ctx == NULL)
 625             goto err;
 626     }
 627
 628     BN_CTX_start(ctx);
 629     order = BN_CTX_get(ctx);
 630     if (order == NULL)
 631         goto err;
 632
 633     if (!EC_GROUP_get_order(group, order, ctx))
 634         goto err;
 635     if (BN_is_zero(order)) {
 636         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNKNOWN_ORDER);
 637         goto err;
 638     }
 639
 640     bits = BN_num_bits(order);
 641     /*
 642      * The following parameters mean we precompute (approximately) one point
 643      * per bit. TBD: The combination 8, 4 is perfect for 160 bits; for other
 644      * bit lengths, other parameter combinations might provide better
 645      * efficiency.
 646      */
 647     blocksize = 8;
 648     w = 4;
 649     if (EC_window_bits_for_scalar_size(bits) > w) {
 650         /* let's not make the window too small ... */
 651         w = EC_window_bits_for_scalar_size(bits);
 652     }
 653
 654     numblocks = (bits + blocksize - 1) / blocksize; /* max. number of blocks
 655                                                      * to use for wNAF
 656                                                      * splitting */
 657
 658     pre_points_per_block = (size_t)1 << (w - 1);
 659     num = pre_points_per_block * numblocks; /* number of points to compute
 660                                              * and store */
 661
 662     points = OPENSSL_malloc(sizeof(*points) * (num + 1));
 663     if (!points) {
 664         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 665         goto err;
 666     }
 667
 668     var = points;
 669     var[num] = NULL;            /* pivot */
 670     for (i = 0; i < num; i++) {
 671         if ((var[i] = EC_POINT_new(group)) == NULL) {
 672             ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 673             goto err;
 674         }
 675     }
 676
 677     if (!(tmp_point = EC_POINT_new(group)) || !(base = EC_POINT_new(group))) {
 678         ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 679         goto err;
 680     }
 681
 682     if (!EC_POINT_copy(base, generator))
 683         goto err;
 684
 685     /* do the precomputation */
 686     for (i = 0; i < numblocks; i++) {
 687         size_t j;
 688
 689         if (!EC_POINT_dbl(group, tmp_point, base, ctx))
 690             goto err;
 691
 692         if (!EC_POINT_copy(*var++, base))
 693             goto err;
 694
 695         for (j = 1; j < pre_points_per_block; j++, var++) {
 696             /*
 697              * calculate odd multiples of the current base point
 698              */
 699             if (!EC_POINT_add(group, *var, tmp_point, *(var - 1), ctx))
 700                 goto err;
 701         }
 702
 703         if (i < numblocks - 1) {
 704             /*
 705              * get the next base (multiply current one by 2^blocksize)
 706              */
 707             size_t k;
 708
 709             if (blocksize <= 2) {
 710                 ECerr(EC_F_EC_WNAF_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 711                 goto err;
 712             }
 713
 714             if (!EC_POINT_dbl(group, base, tmp_point, ctx))
 715                 goto err;
 716             for (k = 2; k < blocksize; k++) {
 717                 if (!EC_POINT_dbl(group, base, base, ctx))
 718                     goto err;
 719             }
 720         }
 721     }
 722
 723     if (!EC_POINTs_make_affine(group, num, points, ctx))
 724         goto err;
 725
 726     pre_comp->group = group;
 727     pre_comp->blocksize = blocksize;
 728     pre_comp->numblocks = numblocks;
 729     pre_comp->w = w;
 730     pre_comp->points = points;
 731     points = NULL;
 732     pre_comp->num = num;
 733
 734     if (!EC_EX_DATA_set_data(&group->extra_data, pre_comp,
 735                              ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free,
 736                              ec_pre_comp_clear_free))
 737         goto err;
 738     pre_comp = NULL;
 739
 740     ret = 1;
 741  err:
 742     if (ctx != NULL)
 743         BN_CTX_end(ctx);
 744     BN_CTX_free(new_ctx);
 745     ec_pre_comp_free(pre_comp);
 746     if (points) {
 747         EC_POINT **p;
 748
 749         for (p = points; *p != NULL; p++)
 750             EC_POINT_free(*p);
 751         OPENSSL_free(points);
 752     }
 753     EC_POINT_free(tmp_point);
 754     EC_POINT_free(base);
 755     return ret;
 756 }
 757
 758 int ec_wNAF_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group)
 759 {
 760     if (EC_EX_DATA_get_data
 761         (group->extra_data, ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free,
 762          ec_pre_comp_clear_free) != NULL)
 763         return 1;
 764     else
 765         return 0;
 766 }