Change array representation of binary polynomials to make GF2m part of
[openssl.git] / crypto / ec / ec_pmeth.c
1 /* Written by Dr Stephen N Henson (shenson@bigfoot.com) for the OpenSSL
2  * project 2006.
3  */
4 /* ====================================================================
5  * Copyright (c) 2006 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
6  *
7  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
8  * modification, are permitted provided that the following conditions
9  * are met:
10  *
11  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
12  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer. 
13  *
14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
16  *    the documentation and/or other materials provided with the
17  *    distribution.
18  *
19  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
20  *    software must display the following acknowledgment:
21  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
22  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.OpenSSL.org/)"
23  *
24  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
25  *    endorse or promote products derived from this software without
26  *    prior written permission. For written permission, please contact
27  *    licensing@OpenSSL.org.
28  *
29  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
30  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
31  *    permission of the OpenSSL Project.
32  *
33  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
34  *    acknowledgment:
35  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
36  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.OpenSSL.org/)"
37  *
38  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
39  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
40  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
41  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
42  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
43  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
44  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
45  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
46  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
47  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
48  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
49  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
50  * ====================================================================
51  *
52  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
53  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
54  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
55  *
56  */
57
58 #include <stdio.h>
59 #include "cryptlib.h"
60 #include <openssl/asn1t.h>
61 #include <openssl/x509.h>
62 #include <openssl/ec.h>
63 #include <openssl/ecdsa.h>
64 #include <openssl/evp.h>
65 #include "evp_locl.h"
66
67 /* EC pkey context structure */
68
69 typedef struct
70         {
71         /* Key and paramgen group */
72         EC_GROUP *gen_group;
73         /* message digest */
74         const EVP_MD *md;
75         } EC_PKEY_CTX;
76
77 static int pkey_ec_init(EVP_PKEY_CTX *ctx)
78         {
79         EC_PKEY_CTX *dctx;
80         dctx = OPENSSL_malloc(sizeof(EC_PKEY_CTX));
81         if (!dctx)
82                 return 0;
83         dctx->gen_group = NULL;
84         dctx->md = NULL;
85
86         ctx->data = dctx;
87
88         return 1;
89         }
90
91 static int pkey_ec_copy(EVP_PKEY_CTX *dst, EVP_PKEY_CTX *src)
92         {
93         EC_PKEY_CTX *dctx, *sctx;
94         if (!pkey_ec_init(dst))
95                 return 0;
96         sctx = src->data;
97         dctx = dst->data;
98         if (sctx->gen_group)
99                 {
100                 dctx->gen_group = EC_GROUP_dup(sctx->gen_group);
101                 if (!dctx->gen_group)
102                         return 0;
103                 }
104         dctx->md = sctx->md;
105         return 1;
106         }
107
108 static void pkey_ec_cleanup(EVP_PKEY_CTX *ctx)
109         {
110         EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
111         if (dctx)
112                 {
113                 if (dctx->gen_group)
114                         EC_GROUP_free(dctx->gen_group);
115                 OPENSSL_free(dctx);
116                 }
117         }
118
119 static int pkey_ec_sign(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *sig, size_t *siglen,
120                                         const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
121         {
122         int ret, type;
123         size_t sltmp;
124         EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
125         EC_KEY *ec = ctx->pkey->pkey.ec;
126
127         if (!sig)
128                 {
129                 *siglen = ECDSA_size(ec);
130                 return 1;
131                 }
132         else if(*siglen < (size_t)ECDSA_size(ec))
133                 {
134                 ECerr(EC_F_PKEY_EC_SIGN, EC_R_BUFFER_TOO_SMALL);
135                 return 0;
136                 }
137
138         if (dctx->md)
139                 type = EVP_MD_type(dctx->md);
140         else
141                 type = NID_sha1;
142
143
144         ret = ECDSA_sign(type, tbs, tbslen, sig, &sltmp, ec);
145
146         if (ret < 0)
147                 return ret;
148         *siglen = sltmp;
149         return 1;
150         }
151
152 static int pkey_ec_verify(EVP_PKEY_CTX *ctx,
153                                         const unsigned char *sig, size_t siglen,
154                                         const unsigned char *tbs, size_t tbslen)
155         {
156         int ret, type;
157         EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
158         EC_KEY *ec = ctx->pkey->pkey.ec;
159
160         if (dctx->md)
161                 type = EVP_MD_type(dctx->md);
162         else
163                 type = NID_sha1;
164
165         ret = ECDSA_verify(type, tbs, tbslen, sig, siglen, ec);
166
167         return ret;
168         }
169
170 static int pkey_ec_derive(EVP_PKEY_CTX *ctx, unsigned char *key, size_t *keylen)
171         {
172         int ret;
173         size_t outlen;
174         const EC_POINT *pubkey = NULL;
175         if (!ctx->pkey || !ctx->peerkey)
176                 {
177                 ECerr(EC_F_PKEY_EC_DERIVE, EC_R_KEYS_NOT_SET);
178                 return 0;
179                 }
180
181         if (!key)
182                 {
183                 const EC_GROUP *group;
184                 group = EC_KEY_get0_group(ctx->pkey->pkey.ec);
185                 *keylen = (EC_GROUP_get_degree(group) + 7)/8;
186                 return 1;
187                 }
188
189         pubkey = EC_KEY_get0_public_key(ctx->peerkey->pkey.ec);
190
191         /* NB: unlike PKS#3 DH, if *outlen is less than maximum size this is
192          * not an error, the result is truncated.
193          */
194
195         outlen = *keylen;
196                 
197         ret = ECDH_compute_key(key, outlen, pubkey, ctx->pkey->pkey.ec, 0);
198         if (ret < 0)
199                 return ret;
200         *keylen = ret;
201         return 1;
202         }
203
204 static int pkey_ec_ctrl(EVP_PKEY_CTX *ctx, int type, int p1, void *p2)
205         {
206         EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
207         EC_GROUP *group;
208         switch (type)
209                 {
210                 case EVP_PKEY_CTRL_EC_PARAMGEN_CURVE_NID:
211                 group = EC_GROUP_new_by_curve_name(p1);
212                 if (group == NULL)
213                         {
214                         ECerr(EC_F_PKEY_EC_CTRL, EC_R_INVALID_CURVE);
215                         return 0;
216                         }
217                 if (dctx->gen_group)
218                         EC_GROUP_free(dctx->gen_group);
219                 dctx->gen_group = group;
220                 return 1;
221
222                 case EVP_PKEY_CTRL_MD:
223                 if (EVP_MD_type((const EVP_MD *)p2) != NID_sha1)
224                         {
225                         ECerr(EC_F_PKEY_EC_CTRL, EC_R_INVALID_DIGEST_TYPE);
226                         return 0;
227                         }
228                 dctx->md = p2;
229                 return 1;
230
231                 case EVP_PKEY_CTRL_PEER_KEY:
232                 /* Default behaviour is OK */
233                 return 1;
234
235                 default:
236                 return -2;
237
238                 }
239         }
240                         
241 static int pkey_ec_ctrl_str(EVP_PKEY_CTX *ctx,
242                         const char *type, const char *value)
243         {
244         if (!strcmp(type, "ec_paramgen_curve"))
245                 {
246                 int nid;
247                 nid = OBJ_sn2nid(value);
248                 if (nid == NID_undef)
249                         nid = OBJ_ln2nid(value);
250                 if (nid == NID_undef)
251                         {
252                         ECerr(EC_F_PKEY_EC_CTRL_STR, EC_R_INVALID_CURVE);
253                         return 0;
254                         }
255                 return EVP_PKEY_CTX_set_ec_paramgen_curve_nid(ctx, nid);
256                 }
257         return -2;
258         }
259
260 static int pkey_ec_paramgen(EVP_PKEY_CTX *ctx, EVP_PKEY *pkey)
261         {
262         EC_KEY *ec = NULL;
263         EC_PKEY_CTX *dctx = ctx->data;
264         int ret = 0;
265         if (dctx->gen_group == NULL)
266                 {
267                 ECerr(EC_F_PKEY_EC_PARAMGEN, EC_R_NO_PARAMETERS_SET);
268                 return 0;
269                 }
270         ec = EC_KEY_new();
271         if (!ec)
272                 return 0;
273         ret = EC_KEY_set_group(ec, dctx->gen_group);
274         if (ret)
275                 EVP_PKEY_assign_EC_KEY(pkey, ec);
276         else
277                 EC_KEY_free(ec);
278         return ret;
279         }
280
281 static int pkey_ec_keygen(EVP_PKEY_CTX *ctx, EVP_PKEY *pkey)
282         {
283         EC_KEY *ec = NULL;
284         if (ctx->pkey == NULL)
285                 {
286                 ECerr(EC_F_PKEY_EC_KEYGEN, EC_R_NO_PARAMETERS_SET);
287                 return 0;
288                 }
289         ec = EC_KEY_new();
290         if (!ec)
291                 return 0;
292         EVP_PKEY_assign_EC_KEY(pkey, ec);
293         /* Note: if error return, pkey is freed by parent routine */
294         if (!EVP_PKEY_copy_parameters(pkey, ctx->pkey))
295                 return 0;
296         return EC_KEY_generate_key(pkey->pkey.ec);
297         }
298
299 const EVP_PKEY_METHOD ec_pkey_meth = 
300         {
301         EVP_PKEY_EC,
302         0,
303         pkey_ec_init,
304         pkey_ec_copy,
305         pkey_ec_cleanup,
306
307         0,
308         pkey_ec_paramgen,
309
310         0,
311         pkey_ec_keygen,
312
313         0,
314         pkey_ec_sign,
315
316         0,
317         pkey_ec_verify,
318
319         0,0,
320
321         0,0,0,0,
322
323         0,0,
324
325         0,0,
326
327         0,
328         pkey_ec_derive,
329
330         pkey_ec_ctrl,
331         pkey_ec_ctrl_str
332
333         };