799aade01e7e47ca383a1d0e97d89be9ce218491
[openssl.git] / crypto / ec / ecp_mont.c
1 /*
2  * Originally written by Bodo Moeller for the OpenSSL project.
3  */
4 /* ====================================================================
5  * Copyright (c) 1998-2001 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  *    openssl-core@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  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
59  * Portions of this software developed by SUN MICROSYSTEMS, INC.,
60  * and contributed to the OpenSSL project.
61  */
62
63 #include <openssl/err.h>
64
65 #include "ec_lcl.h"
66
67 const EC_METHOD *EC_GFp_mont_method(void)
68 {
69     static const EC_METHOD ret = {
70         EC_FLAGS_DEFAULT_OCT,
71         NID_X9_62_prime_field,
72         ec_GFp_mont_group_init,
73         ec_GFp_mont_group_finish,
74         ec_GFp_mont_group_clear_finish,
75         ec_GFp_mont_group_copy,
76         ec_GFp_mont_group_set_curve,
77         ec_GFp_simple_group_get_curve,
78         ec_GFp_simple_group_get_degree,
79         ec_GFp_simple_group_check_discriminant,
80         ec_GFp_simple_point_init,
81         ec_GFp_simple_point_finish,
82         ec_GFp_simple_point_clear_finish,
83         ec_GFp_simple_point_copy,
84         ec_GFp_simple_point_set_to_infinity,
85         ec_GFp_simple_set_Jprojective_coordinates_GFp,
86         ec_GFp_simple_get_Jprojective_coordinates_GFp,
87         ec_GFp_simple_point_set_affine_coordinates,
88         ec_GFp_simple_point_get_affine_coordinates,
89         0, 0, 0,
90         ec_GFp_simple_add,
91         ec_GFp_simple_dbl,
92         ec_GFp_simple_invert,
93         ec_GFp_simple_is_at_infinity,
94         ec_GFp_simple_is_on_curve,
95         ec_GFp_simple_cmp,
96         ec_GFp_simple_make_affine,
97         ec_GFp_simple_points_make_affine,
98         0 /* mul */ ,
99         0 /* precompute_mult */ ,
100         0 /* have_precompute_mult */ ,
101         ec_GFp_mont_field_mul,
102         ec_GFp_mont_field_sqr,
103         0 /* field_div */ ,
104         ec_GFp_mont_field_encode,
105         ec_GFp_mont_field_decode,
106         ec_GFp_mont_field_set_to_one
107     };
108
109     return &ret;
110 }
111
112 int ec_GFp_mont_group_init(EC_GROUP *group)
113 {
114     int ok;
115
116     ok = ec_GFp_simple_group_init(group);
117     group->field_data1 = NULL;
118     group->field_data2 = NULL;
119     return ok;
120 }
121
122 void ec_GFp_mont_group_finish(EC_GROUP *group)
123 {
124     BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
125     group->field_data1 = NULL;
126     BN_free(group->field_data2);
127     group->field_data2 = NULL;
128     ec_GFp_simple_group_finish(group);
129 }
130
131 void ec_GFp_mont_group_clear_finish(EC_GROUP *group)
132 {
133     BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
134     group->field_data1 = NULL;
135     BN_clear_free(group->field_data2);
136     group->field_data2 = NULL;
137     ec_GFp_simple_group_clear_finish(group);
138 }
139
140 int ec_GFp_mont_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
141 {
142     BN_MONT_CTX_free(dest->field_data1);
143     dest->field_data1 = NULL;
144     BN_clear_free(dest->field_data2);
145     dest->field_data2 = NULL;
146
147     if (!ec_GFp_simple_group_copy(dest, src))
148         return 0;
149
150     if (src->field_data1 != NULL) {
151         dest->field_data1 = BN_MONT_CTX_new();
152         if (dest->field_data1 == NULL)
153             return 0;
154         if (!BN_MONT_CTX_copy(dest->field_data1, src->field_data1))
155             goto err;
156     }
157     if (src->field_data2 != NULL) {
158         dest->field_data2 = BN_dup(src->field_data2);
159         if (dest->field_data2 == NULL)
160             goto err;
161     }
162
163     return 1;
164
165  err:
166     BN_MONT_CTX_free(dest->field_data1);
167     dest->field_data1 = NULL;
168     return 0;
169 }
170
171 int ec_GFp_mont_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
172                                 const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
173 {
174     BN_CTX *new_ctx = NULL;
175     BN_MONT_CTX *mont = NULL;
176     BIGNUM *one = NULL;
177     int ret = 0;
178
179     BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
180     group->field_data1 = NULL;
181     BN_free(group->field_data2);
182     group->field_data2 = NULL;
183
184     if (ctx == NULL) {
185         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
186         if (ctx == NULL)
187             return 0;
188     }
189
190     mont = BN_MONT_CTX_new();
191     if (mont == NULL)
192         goto err;
193     if (!BN_MONT_CTX_set(mont, p, ctx)) {
194         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_GROUP_SET_CURVE, ERR_R_BN_LIB);
195         goto err;
196     }
197     one = BN_new();
198     if (one == NULL)
199         goto err;
200     if (!BN_to_montgomery(one, BN_value_one(), mont, ctx))
201         goto err;
202
203     group->field_data1 = mont;
204     mont = NULL;
205     group->field_data2 = one;
206     one = NULL;
207
208     ret = ec_GFp_simple_group_set_curve(group, p, a, b, ctx);
209
210     if (!ret) {
211         BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
212         group->field_data1 = NULL;
213         BN_free(group->field_data2);
214         group->field_data2 = NULL;
215     }
216
217  err:
218     BN_CTX_free(new_ctx);
219     BN_MONT_CTX_free(mont);
220     return ret;
221 }
222
223 int ec_GFp_mont_field_mul(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
224                           const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
225 {
226     if (group->field_data1 == NULL) {
227         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_MUL, EC_R_NOT_INITIALIZED);
228         return 0;
229     }
230
231     return BN_mod_mul_montgomery(r, a, b, group->field_data1, ctx);
232 }
233
234 int ec_GFp_mont_field_sqr(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
235                           BN_CTX *ctx)
236 {
237     if (group->field_data1 == NULL) {
238         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_SQR, EC_R_NOT_INITIALIZED);
239         return 0;
240     }
241
242     return BN_mod_mul_montgomery(r, a, a, group->field_data1, ctx);
243 }
244
245 int ec_GFp_mont_field_encode(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
246                              const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx)
247 {
248     if (group->field_data1 == NULL) {
249         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_ENCODE, EC_R_NOT_INITIALIZED);
250         return 0;
251     }
252
253     return BN_to_montgomery(r, a, (BN_MONT_CTX *)group->field_data1, ctx);
254 }
255
256 int ec_GFp_mont_field_decode(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
257                              const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx)
258 {
259     if (group->field_data1 == NULL) {
260         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_DECODE, EC_R_NOT_INITIALIZED);
261         return 0;
262     }
263
264     return BN_from_montgomery(r, a, group->field_data1, ctx);
265 }
266
267 int ec_GFp_mont_field_set_to_one(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
268                                  BN_CTX *ctx)
269 {
270     if (group->field_data2 == NULL) {
271         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_SET_TO_ONE, EC_R_NOT_INITIALIZED);
272         return 0;
273     }
274
275     if (!BN_copy(r, group->field_data2))
276         return 0;
277     return 1;
278 }