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_group_simple_order_bits,
  80         ec_GFp_simple_group_check_discriminant,
  81         ec_GFp_simple_point_init,
  82         ec_GFp_simple_point_finish,
  83         ec_GFp_simple_point_clear_finish,
  84         ec_GFp_simple_point_copy,
  85         ec_GFp_simple_point_set_to_infinity,
  86         ec_GFp_simple_set_Jprojective_coordinates_GFp,
  87         ec_GFp_simple_get_Jprojective_coordinates_GFp,
  88         ec_GFp_simple_point_set_affine_coordinates,
  89         ec_GFp_simple_point_get_affine_coordinates,
  90         0, 0, 0,
  91         ec_GFp_simple_add,
  92         ec_GFp_simple_dbl,
  93         ec_GFp_simple_invert,
  94         ec_GFp_simple_is_at_infinity,
  95         ec_GFp_simple_is_on_curve,
  96         ec_GFp_simple_cmp,
  97         ec_GFp_simple_make_affine,
  98         ec_GFp_simple_points_make_affine,
  99         0 /* mul */ ,
 100         0 /* precompute_mult */ ,
 101         0 /* have_precompute_mult */ ,
 102         ec_GFp_mont_field_mul,
 103         ec_GFp_mont_field_sqr,
 104         0 /* field_div */ ,
 105         ec_GFp_mont_field_encode,
 106         ec_GFp_mont_field_decode,
 107         ec_GFp_mont_field_set_to_one,
 108         ec_key_simple_priv2oct,
 109         ec_key_simple_oct2priv,
 110         0, /* set private */
 111         ec_key_simple_generate_key,
 112         ec_key_simple_check_key,
 113         ec_key_simple_generate_public_key,
 114         0, /* keycopy */
 115         0, /* keyfinish */
 116         ecdh_simple_compute_key
 117     };
 118
 119     return &ret;
 120 }
 121
 122 int ec_GFp_mont_group_init(EC_GROUP *group)
 123 {
 124     int ok;
 125
 126     ok = ec_GFp_simple_group_init(group);
 127     group->field_data1 = NULL;
 128     group->field_data2 = NULL;
 129     return ok;
 130 }
 131
 132 void ec_GFp_mont_group_finish(EC_GROUP *group)
 133 {
 134     BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
 135     group->field_data1 = NULL;
 136     BN_free(group->field_data2);
 137     group->field_data2 = NULL;
 138     ec_GFp_simple_group_finish(group);
 139 }
 140
 141 void ec_GFp_mont_group_clear_finish(EC_GROUP *group)
 142 {
 143     BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
 144     group->field_data1 = NULL;
 145     BN_clear_free(group->field_data2);
 146     group->field_data2 = NULL;
 147     ec_GFp_simple_group_clear_finish(group);
 148 }
 149
 150 int ec_GFp_mont_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
 151 {
 152     BN_MONT_CTX_free(dest->field_data1);
 153     dest->field_data1 = NULL;
 154     BN_clear_free(dest->field_data2);
 155     dest->field_data2 = NULL;
 156
 157     if (!ec_GFp_simple_group_copy(dest, src))
 158         return 0;
 159
 160     if (src->field_data1 != NULL) {
 161         dest->field_data1 = BN_MONT_CTX_new();
 162         if (dest->field_data1 == NULL)
 163             return 0;
 164         if (!BN_MONT_CTX_copy(dest->field_data1, src->field_data1))
 165             goto err;
 166     }
 167     if (src->field_data2 != NULL) {
 168         dest->field_data2 = BN_dup(src->field_data2);
 169         if (dest->field_data2 == NULL)
 170             goto err;
 171     }
 172
 173     return 1;
 174
 175  err:
 176     BN_MONT_CTX_free(dest->field_data1);
 177     dest->field_data1 = NULL;
 178     return 0;
 179 }
 180
 181 int ec_GFp_mont_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
 182                                 const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 183 {
 184     BN_CTX *new_ctx = NULL;
 185     BN_MONT_CTX *mont = NULL;
 186     BIGNUM *one = NULL;
 187     int ret = 0;
 188
 189     BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
 190     group->field_data1 = NULL;
 191     BN_free(group->field_data2);
 192     group->field_data2 = NULL;
 193
 194     if (ctx == NULL) {
 195         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 196         if (ctx == NULL)
 197             return 0;
 198     }
 199
 200     mont = BN_MONT_CTX_new();
 201     if (mont == NULL)
 202         goto err;
 203     if (!BN_MONT_CTX_set(mont, p, ctx)) {
 204         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_GROUP_SET_CURVE, ERR_R_BN_LIB);
 205         goto err;
 206     }
 207     one = BN_new();
 208     if (one == NULL)
 209         goto err;
 210     if (!BN_to_montgomery(one, BN_value_one(), mont, ctx))
 211         goto err;
 212
 213     group->field_data1 = mont;
 214     mont = NULL;
 215     group->field_data2 = one;
 216     one = NULL;
 217
 218     ret = ec_GFp_simple_group_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 219
 220     if (!ret) {
 221         BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
 222         group->field_data1 = NULL;
 223         BN_free(group->field_data2);
 224         group->field_data2 = NULL;
 225     }
 226
 227  err:
 228     BN_CTX_free(new_ctx);
 229     BN_MONT_CTX_free(mont);
 230     return ret;
 231 }
 232
 233 int ec_GFp_mont_field_mul(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 234                           const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 235 {
 236     if (group->field_data1 == NULL) {
 237         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_MUL, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 238         return 0;
 239     }
 240
 241     return BN_mod_mul_montgomery(r, a, b, group->field_data1, ctx);
 242 }
 243
 244 int ec_GFp_mont_field_sqr(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 245                           BN_CTX *ctx)
 246 {
 247     if (group->field_data1 == NULL) {
 248         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_SQR, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 249         return 0;
 250     }
 251
 252     return BN_mod_mul_montgomery(r, a, a, group->field_data1, ctx);
 253 }
 254
 255 int ec_GFp_mont_field_encode(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 256                              const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx)
 257 {
 258     if (group->field_data1 == NULL) {
 259         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_ENCODE, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 260         return 0;
 261     }
 262
 263     return BN_to_montgomery(r, a, (BN_MONT_CTX *)group->field_data1, ctx);
 264 }
 265
 266 int ec_GFp_mont_field_decode(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 267                              const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx)
 268 {
 269     if (group->field_data1 == NULL) {
 270         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_DECODE, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 271         return 0;
 272     }
 273
 274     return BN_from_montgomery(r, a, group->field_data1, ctx);
 275 }
 276
 277 int ec_GFp_mont_field_set_to_one(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 278                                  BN_CTX *ctx)
 279 {
 280     if (group->field_data2 == NULL) {
 281         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_SET_TO_ONE, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 282         return 0;
 283     }
 284
 285     if (!BN_copy(r, group->field_data2))
 286         return 0;
 287     return 1;
 288 }