crypto/ec/ecp_mont.c

   1 /* crypto/ec/ecp_mont.c */
   2 /*
   3  * Originally written by Bodo Moeller for the OpenSSL project.
   4  */
   5 /* ====================================================================
   6  * Copyright (c) 1998-2001 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 <openssl/err.h>
  65
  66 #ifdef OPENSSL_FIPS
  67 # include <openssl/fips.h>
  68 #endif
  69
  70 #include "ec_lcl.h"
  71
  72 const EC_METHOD *EC_GFp_mont_method(void)
  73 {
  74     static const EC_METHOD ret = {
  75         EC_FLAGS_DEFAULT_OCT,
  76         NID_X9_62_prime_field,
  77         ec_GFp_mont_group_init,
  78         ec_GFp_mont_group_finish,
  79         ec_GFp_mont_group_clear_finish,
  80         ec_GFp_mont_group_copy,
  81         ec_GFp_mont_group_set_curve,
  82         ec_GFp_simple_group_get_curve,
  83         ec_GFp_simple_group_get_degree,
  84         ec_GFp_simple_group_check_discriminant,
  85         ec_GFp_simple_point_init,
  86         ec_GFp_simple_point_finish,
  87         ec_GFp_simple_point_clear_finish,
  88         ec_GFp_simple_point_copy,
  89         ec_GFp_simple_point_set_to_infinity,
  90         ec_GFp_simple_set_Jprojective_coordinates_GFp,
  91         ec_GFp_simple_get_Jprojective_coordinates_GFp,
  92         ec_GFp_simple_point_set_affine_coordinates,
  93         ec_GFp_simple_point_get_affine_coordinates,
  94         0, 0, 0,
  95         ec_GFp_simple_add,
  96         ec_GFp_simple_dbl,
  97         ec_GFp_simple_invert,
  98         ec_GFp_simple_is_at_infinity,
  99         ec_GFp_simple_is_on_curve,
 100         ec_GFp_simple_cmp,
 101         ec_GFp_simple_make_affine,
 102         ec_GFp_simple_points_make_affine,
 103         0 /* mul */ ,
 104         0 /* precompute_mult */ ,
 105         0 /* have_precompute_mult */ ,
 106         ec_GFp_mont_field_mul,
 107         ec_GFp_mont_field_sqr,
 108         0 /* field_div */ ,
 109         ec_GFp_mont_field_encode,
 110         ec_GFp_mont_field_decode,
 111         ec_GFp_mont_field_set_to_one
 112     };
 113
 114 #ifdef OPENSSL_FIPS
 115     if (FIPS_mode())
 116         return fips_ec_gfp_mont_method();
 117 #endif
 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     if (group->field_data1 != NULL) {
 135         BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
 136         group->field_data1 = NULL;
 137     }
 138     if (group->field_data2 != NULL) {
 139         BN_free(group->field_data2);
 140         group->field_data2 = NULL;
 141     }
 142     ec_GFp_simple_group_finish(group);
 143 }
 144
 145 void ec_GFp_mont_group_clear_finish(EC_GROUP *group)
 146 {
 147     if (group->field_data1 != NULL) {
 148         BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
 149         group->field_data1 = NULL;
 150     }
 151     if (group->field_data2 != NULL) {
 152         BN_clear_free(group->field_data2);
 153         group->field_data2 = NULL;
 154     }
 155     ec_GFp_simple_group_clear_finish(group);
 156 }
 157
 158 int ec_GFp_mont_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
 159 {
 160     if (dest->field_data1 != NULL) {
 161         BN_MONT_CTX_free(dest->field_data1);
 162         dest->field_data1 = NULL;
 163     }
 164     if (dest->field_data2 != NULL) {
 165         BN_clear_free(dest->field_data2);
 166         dest->field_data2 = NULL;
 167     }
 168
 169     if (!ec_GFp_simple_group_copy(dest, src))
 170         return 0;
 171
 172     if (src->field_data1 != NULL) {
 173         dest->field_data1 = BN_MONT_CTX_new();
 174         if (dest->field_data1 == NULL)
 175             return 0;
 176         if (!BN_MONT_CTX_copy(dest->field_data1, src->field_data1))
 177             goto err;
 178     }
 179     if (src->field_data2 != NULL) {
 180         dest->field_data2 = BN_dup(src->field_data2);
 181         if (dest->field_data2 == NULL)
 182             goto err;
 183     }
 184
 185     return 1;
 186
 187  err:
 188     if (dest->field_data1 != NULL) {
 189         BN_MONT_CTX_free(dest->field_data1);
 190         dest->field_data1 = NULL;
 191     }
 192     return 0;
 193 }
 194
 195 int ec_GFp_mont_group_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p,
 196                                 const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 197 {
 198     BN_CTX *new_ctx = NULL;
 199     BN_MONT_CTX *mont = NULL;
 200     BIGNUM *one = NULL;
 201     int ret = 0;
 202
 203     if (group->field_data1 != NULL) {
 204         BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
 205         group->field_data1 = NULL;
 206     }
 207     if (group->field_data2 != NULL) {
 208         BN_free(group->field_data2);
 209         group->field_data2 = NULL;
 210     }
 211
 212     if (ctx == NULL) {
 213         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 214         if (ctx == NULL)
 215             return 0;
 216     }
 217
 218     mont = BN_MONT_CTX_new();
 219     if (mont == NULL)
 220         goto err;
 221     if (!BN_MONT_CTX_set(mont, p, ctx)) {
 222         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_GROUP_SET_CURVE, ERR_R_BN_LIB);
 223         goto err;
 224     }
 225     one = BN_new();
 226     if (one == NULL)
 227         goto err;
 228     if (!BN_to_montgomery(one, BN_value_one(), mont, ctx))
 229         goto err;
 230
 231     group->field_data1 = mont;
 232     mont = NULL;
 233     group->field_data2 = one;
 234     one = NULL;
 235
 236     ret = ec_GFp_simple_group_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 237
 238     if (!ret) {
 239         BN_MONT_CTX_free(group->field_data1);
 240         group->field_data1 = NULL;
 241         BN_free(group->field_data2);
 242         group->field_data2 = NULL;
 243     }
 244
 245  err:
 246     if (new_ctx != NULL)
 247         BN_CTX_free(new_ctx);
 248     if (mont != NULL)
 249         BN_MONT_CTX_free(mont);
 250     return ret;
 251 }
 252
 253 int ec_GFp_mont_field_mul(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 254                           const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 255 {
 256     if (group->field_data1 == NULL) {
 257         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_MUL, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 258         return 0;
 259     }
 260
 261     return BN_mod_mul_montgomery(r, a, b, group->field_data1, ctx);
 262 }
 263
 264 int ec_GFp_mont_field_sqr(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a,
 265                           BN_CTX *ctx)
 266 {
 267     if (group->field_data1 == NULL) {
 268         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_SQR, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 269         return 0;
 270     }
 271
 272     return BN_mod_mul_montgomery(r, a, a, group->field_data1, ctx);
 273 }
 274
 275 int ec_GFp_mont_field_encode(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 276                              const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx)
 277 {
 278     if (group->field_data1 == NULL) {
 279         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_ENCODE, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 280         return 0;
 281     }
 282
 283     return BN_to_montgomery(r, a, (BN_MONT_CTX *)group->field_data1, ctx);
 284 }
 285
 286 int ec_GFp_mont_field_decode(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 287                              const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx)
 288 {
 289     if (group->field_data1 == NULL) {
 290         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_DECODE, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 291         return 0;
 292     }
 293
 294     return BN_from_montgomery(r, a, group->field_data1, ctx);
 295 }
 296
 297 int ec_GFp_mont_field_set_to_one(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 298                                  BN_CTX *ctx)
 299 {
 300     if (group->field_data2 == NULL) {
 301         ECerr(EC_F_EC_GFP_MONT_FIELD_SET_TO_ONE, EC_R_NOT_INITIALIZED);
 302         return 0;
 303     }
 304
 305     if (!BN_copy(r, group->field_data2))
 306         return 0;
 307     return 1;
 308 }