crypto/ec/ectest.c

   1 /* crypto/ec/ectest.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  *
  61  * Portions of the attached software ("Contribution") are developed by
  62  * SUN MICROSYSTEMS, INC., and are contributed to the OpenSSL project.
  63  *
  64  * The Contribution is licensed pursuant to the OpenSSL open source
  65  * license provided above.
  66  *
  67  * In addition, Sun covenants to all licensees who provide a reciprocal
  68  * covenant with respect to their own patents if any, not to sue under
  69  * current and future patent claims necessarily infringed by the making,
  70  * using, practicing, selling, offering for sale and/or otherwise
  71  * disposing of the Contribution as delivered hereunder
  72  * (or portions thereof), provided that such covenant shall not apply:
  73  *  1) for code that a licensee deletes from the Contribution;
  74  *  2) separates from the Contribution; or
  75  *  3) for infringements caused by:
  76  *       i) the modification of the Contribution or
  77  *      ii) the combination of the Contribution with other software or
  78  *          devices where such combination causes the infringement.
  79  *
  80  * The elliptic curve binary polynomial software is originally written by
  81  * Sheueling Chang Shantz and Douglas Stebila of Sun Microsystems Laboratories.
  82  *
  83  */
  84
  85 #include <stdio.h>
  86 #include <stdlib.h>
  87 #include <string.h>
  88 #include <time.h>
  89
  90
  91 #ifdef OPENSSL_NO_EC
  92 int main(int argc, char * argv[]) { puts("Elliptic curves are disabled."); return 0; }
  93 #else
  94
  95
  96 #include <openssl/ec.h>
  97 #include <openssl/engine.h>
  98 #include <openssl/err.h>
  99 #include <openssl/obj_mac.h>
 100
 101 #define ABORT do { \
 102         fflush(stdout); \
 103         fprintf(stderr, "%s:%d: ABORT\n", __FILE__, __LINE__); \
 104         ERR_print_errors_fp(stderr); \
 105         exit(1); \
 106 } while (0)
 107
 108 #if 0
 109 static void timings(EC_GROUP *group, int multi, BN_CTX *ctx)
 110         {
 111         clock_t clck;
 112         int i, j;
 113         BIGNUM *s;
 114         BIGNUM *r[10], *r0[10];
 115         EC_POINT *P;
 116
 117         s = BN_new();
 118         if (s == NULL) ABORT;
 119
 120         fprintf(stdout, "Timings for %d-bit field, ", EC_GROUP_get_degree(group));
 121         if (!EC_GROUP_get_order(group, s, ctx)) ABORT;
 122         fprintf(stdout, "%d-bit scalars ", (int)BN_num_bits(s));
 123         fflush(stdout);
 124
 125         P = EC_POINT_new(group);
 126         if (P == NULL) ABORT;
 127         EC_POINT_copy(P, EC_GROUP_get0_generator(group));
 128
 129         for (i = 0; i < 10; i++)
 130                 {
 131                 if ((r[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
 132                 if (!BN_pseudo_rand(r[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
 133                 if (multi)
 134                         {
 135                         if ((r0[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
 136                         if (!BN_pseudo_rand(r0[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
 137                         }
 138                 }
 139
 140         clck = clock();
 141         for (i = 0; i < 10; i++)
 142                 {
 143                 for (j = 0; j < 10; j++)
 144                         {
 145                         if (!EC_POINT_mul(group, P, r[i], multi ? P : NULL, multi ? r0[i] : NULL, ctx)) ABORT;
 146                         }
 147                 }
 148         fprintf(stdout, "\n");
 149
 150         clck = clock() - clck;
 151
 152 #ifdef CLOCKS_PER_SEC
 153         /* "To determine the time in seconds, the value returned
 154          * by the clock function should be divided by the value
 155          * of the macro CLOCKS_PER_SEC."
 156          *                                       -- ISO/IEC 9899 */
 157 #       define UNIT "s"
 158 #else
 159         /* "`CLOCKS_PER_SEC' undeclared (first use this function)"
 160          *                            -- cc on NeXTstep/OpenStep */
 161 #       define UNIT "units"
 162 #       define CLOCKS_PER_SEC 1
 163 #endif
 164
 165         fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i*j,
 166                 multi ? "s*P+t*Q operations" : "point multiplications",
 167                 (double)clck/CLOCKS_PER_SEC);
 168         fprintf(stdout, "average: %.4f " UNIT "\n", (double)clck/(CLOCKS_PER_SEC*i*j));
 169
 170         EC_POINT_free(P);
 171         BN_free(s);
 172         for (i = 0; i < 10; i++)
 173                 {
 174                 BN_free(r[i]);
 175                 if (multi) BN_free(r0[i]);
 176                 }
 177         }
 178 #endif
 179
 180 void prime_field_tests()
 181         {
 182         BN_CTX *ctx = NULL;
 183         BIGNUM *p, *a, *b;
 184         EC_GROUP *group;
 185         EC_GROUP *P_192 = NULL, *P_224 = NULL, *P_256 = NULL, *P_384 = NULL, *P_521 = NULL;
 186         EC_POINT *P, *Q, *R;
 187         BIGNUM *x, *y, *z;
 188         unsigned char buf[100];
 189         size_t i, len;
 190         int k;
 191
 192 #if 1 /* optional */
 193         ctx = BN_CTX_new();
 194         if (!ctx) ABORT;
 195 #endif
 196
 197         p = BN_new();
 198         a = BN_new();
 199         b = BN_new();
 200         if (!p || !a || !b) ABORT;
 201
 202         if (!BN_hex2bn(&p, "17")) ABORT;
 203         if (!BN_hex2bn(&a, "1")) ABORT;
 204         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
 205
 206         group = EC_GROUP_new(EC_GFp_mont_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GFp
 207                                                      * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
 208         if (!group) ABORT;
 209
 210         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 211
 212         {
 213                 EC_GROUP *tmp;
 214                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
 215                 if (!tmp) ABORT;
 216                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group));
 217                 EC_GROUP_free(group);
 218                 group = tmp;
 219         }
 220
 221         if (!EC_GROUP_get_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 222
 223         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 = x^3 + a*x + b  (mod 0x");
 224         BN_print_fp(stdout, p);
 225         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
 226         BN_print_fp(stdout, a);
 227         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
 228         BN_print_fp(stdout, b);
 229         fprintf(stdout, "\n");
 230
 231         P = EC_POINT_new(group);
 232         Q = EC_POINT_new(group);
 233         R = EC_POINT_new(group);
 234         if (!P || !Q || !R) ABORT;
 235
 236         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
 237         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 238
 239         buf[0] = 0;
 240         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
 241
 242         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 243         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 244
 245         x = BN_new();
 246         y = BN_new();
 247         z = BN_new();
 248         if (!x || !y || !z) ABORT;
 249
 250         if (!BN_hex2bn(&x, "D")) ABORT;
 251         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
 252         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx))
 253                 {
 254                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
 255                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
 256                 BN_print_fp(stderr, x);
 257                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
 258                 BN_print_fp(stderr, y);
 259                 fprintf(stderr, "\n");
 260                 ABORT;
 261                 }
 262
 263         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
 264         k = 100;
 265         do
 266                 {
 267                 if (k-- == 0) ABORT;
 268
 269                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
 270                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
 271                 else
 272                         {
 273                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 274
 275                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
 276                         BN_print_fp(stdout, x);
 277                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
 278                         BN_print_fp(stdout, y);
 279                         fprintf(stdout, "\n");
 280                         }
 281
 282                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
 283                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 284
 285 #if 0 /* optional */
 286                 {
 287                         EC_POINT *points[3];
 288
 289                         points[0] = R;
 290                         points[1] = Q;
 291                         points[2] = P;
 292                         if (!EC_POINTs_make_affine(group, 2, points, ctx)) ABORT;
 293                 }
 294 #endif
 295
 296                 }
 297         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
 298
 299         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
 300         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 301
 302         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 303         if (len == 0) ABORT;
 304         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 305         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 306         fprintf(stdout, "Generator as octect string, compressed form:\n     ");
 307         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 308
 309         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 310         if (len == 0) ABORT;
 311         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 312         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 313         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, uncompressed form:\n     ");
 314         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 315
 316         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
 317         if (len == 0) ABORT;
 318         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 319         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 320         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, hybrid form:\n     ");
 321         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 322
 323         if (!EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, R, x, y, z, ctx)) ABORT;
 324         fprintf(stdout, "\nA representation of the inverse of that generator in\nJacobian projective coordinates:\n     X = 0x");
 325         BN_print_fp(stdout, x);
 326         fprintf(stdout, ", Y = 0x");
 327         BN_print_fp(stdout, y);
 328         fprintf(stdout, ", Z = 0x");
 329         BN_print_fp(stdout, z);
 330         fprintf(stdout, "\n");
 331
 332         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
 333         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
 334
 335
 336         /* Curve P-192 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 337
 338         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
 339         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 340         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
 341         if (!BN_hex2bn(&b, "64210519E59C80E70FA7E9AB72243049FEB8DEECC146B9B1")) ABORT;
 342         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 343
 344         if (!BN_hex2bn(&x, "188DA80EB03090F67CBF20EB43A18800F4FF0AFD82FF1012")) ABORT;
 345         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
 346         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 347         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF99DEF836146BC9B1B4D22831")) ABORT;
 348         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 349
 350         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 351         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-192 -- Generator:\n     x = 0x");
 352         BN_print_fp(stdout, x);
 353         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 354         BN_print_fp(stdout, y);
 355         fprintf(stdout, "\n");
 356         /* G_y value taken from the standard: */
 357         if (!BN_hex2bn(&z, "07192B95FFC8DA78631011ED6B24CDD573F977A11E794811")) ABORT;
 358         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 359
 360         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 361         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 192) ABORT;
 362         fprintf(stdout, " ok\n");
 363
 364         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 365         fflush(stdout);
 366         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 367         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 368         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 369         fprintf(stdout, ".");
 370         fflush(stdout);
 371         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 372         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 373         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 374         fprintf(stdout, " ok\n");
 375
 376         if (!(P_192 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 377         if (!EC_GROUP_copy(P_192, group)) ABORT;
 378
 379
 380         /* Curve P-224 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 381
 382         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF000000000000000000000001")) ABORT;
 383         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 384         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE")) ABORT;
 385         if (!BN_hex2bn(&b, "B4050A850C04B3ABF54132565044B0B7D7BFD8BA270B39432355FFB4")) ABORT;
 386         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 387
 388         if (!BN_hex2bn(&x, "B70E0CBD6BB4BF7F321390B94A03C1D356C21122343280D6115C1D21")) ABORT;
 389         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
 390         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 391         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF16A2E0B8F03E13DD29455C5C2A3D")) ABORT;
 392         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 393
 394         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 395         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-224 -- Generator:\n     x = 0x");
 396         BN_print_fp(stdout, x);
 397         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 398         BN_print_fp(stdout, y);
 399         fprintf(stdout, "\n");
 400         /* G_y value taken from the standard: */
 401         if (!BN_hex2bn(&z, "BD376388B5F723FB4C22DFE6CD4375A05A07476444D5819985007E34")) ABORT;
 402         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 403
 404         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 405         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 224) ABORT;
 406         fprintf(stdout, " ok\n");
 407
 408         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 409         fflush(stdout);
 410         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 411         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 412         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 413         fprintf(stdout, ".");
 414         fflush(stdout);
 415         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 416         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 417         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 418         fprintf(stdout, " ok\n");
 419
 420         if (!(P_224 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 421         if (!EC_GROUP_copy(P_224, group)) ABORT;
 422
 423
 424         /* Curve P-256 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 425
 426         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
 427         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 428         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
 429         if (!BN_hex2bn(&b, "5AC635D8AA3A93E7B3EBBD55769886BC651D06B0CC53B0F63BCE3C3E27D2604B")) ABORT;
 430         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 431
 432         if (!BN_hex2bn(&x, "6B17D1F2E12C4247F8BCE6E563A440F277037D812DEB33A0F4A13945D898C296")) ABORT;
 433         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
 434         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 435         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFFBCE6FAADA7179E"
 436                 "84F3B9CAC2FC632551")) ABORT;
 437         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 438
 439         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 440         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-256 -- Generator:\n     x = 0x");
 441         BN_print_fp(stdout, x);
 442         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 443         BN_print_fp(stdout, y);
 444         fprintf(stdout, "\n");
 445         /* G_y value taken from the standard: */
 446         if (!BN_hex2bn(&z, "4FE342E2FE1A7F9B8EE7EB4A7C0F9E162BCE33576B315ECECBB6406837BF51F5")) ABORT;
 447         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 448
 449         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 450         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 256) ABORT;
 451         fprintf(stdout, " ok\n");
 452
 453         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 454         fflush(stdout);
 455         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 456         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 457         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 458         fprintf(stdout, ".");
 459         fflush(stdout);
 460         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 461         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 462         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 463         fprintf(stdout, " ok\n");
 464
 465         if (!(P_256 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 466         if (!EC_GROUP_copy(P_256, group)) ABORT;
 467
 468
 469         /* Curve P-384 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 470
 471         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 472                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFF")) ABORT;
 473         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 474         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 475                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFC")) ABORT;
 476         if (!BN_hex2bn(&b, "B3312FA7E23EE7E4988E056BE3F82D19181D9C6EFE8141"
 477                 "120314088F5013875AC656398D8A2ED19D2A85C8EDD3EC2AEF")) ABORT;
 478         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 479
 480         if (!BN_hex2bn(&x, "AA87CA22BE8B05378EB1C71EF320AD746E1D3B628BA79B"
 481                 "9859F741E082542A385502F25DBF55296C3A545E3872760AB7")) ABORT;
 482         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
 483         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 484         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 485                 "FFC7634D81F4372DDF581A0DB248B0A77AECEC196ACCC52973")) ABORT;
 486         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 487
 488         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 489         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-384 -- Generator:\n     x = 0x");
 490         BN_print_fp(stdout, x);
 491         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 492         BN_print_fp(stdout, y);
 493         fprintf(stdout, "\n");
 494         /* G_y value taken from the standard: */
 495         if (!BN_hex2bn(&z, "3617DE4A96262C6F5D9E98BF9292DC29F8F41DBD289A14"
 496                 "7CE9DA3113B5F0B8C00A60B1CE1D7E819D7A431D7C90EA0E5F")) ABORT;
 497         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 498
 499         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 500         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 384) ABORT;
 501         fprintf(stdout, " ok\n");
 502
 503         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 504         fflush(stdout);
 505         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 506         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 507         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 508         fprintf(stdout, ".");
 509         fflush(stdout);
 510         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 511         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 512         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 513         fprintf(stdout, " ok\n");
 514
 515         if (!(P_384 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 516         if (!EC_GROUP_copy(P_384, group)) ABORT;
 517
 518
 519         /* Curve P-521 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 520
 521         if (!BN_hex2bn(&p, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 522                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 523                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
 524         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
 525         if (!BN_hex2bn(&a, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 526                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 527                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
 528         if (!BN_hex2bn(&b, "051953EB9618E1C9A1F929A21A0B68540EEA2DA725B99B"
 529                 "315F3B8B489918EF109E156193951EC7E937B1652C0BD3BB1BF073573"
 530                 "DF883D2C34F1EF451FD46B503F00")) ABORT;
 531         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 532
 533         if (!BN_hex2bn(&x, "C6858E06B70404E9CD9E3ECB662395B4429C648139053F"
 534                 "B521F828AF606B4D3DBAA14B5E77EFE75928FE1DC127A2FFA8DE3348B"
 535                 "3C1856A429BF97E7E31C2E5BD66")) ABORT;
 536         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
 537         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 538         if (!BN_hex2bn(&z, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
 539                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFA51868783BF2F966B7FCC0148F709A5D03BB5"
 540                 "C9B8899C47AEBB6FB71E91386409")) ABORT;
 541         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
 542
 543         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 544         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-521 -- Generator:\n     x = 0x");
 545         BN_print_fp(stdout, x);
 546         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
 547         BN_print_fp(stdout, y);
 548         fprintf(stdout, "\n");
 549         /* G_y value taken from the standard: */
 550         if (!BN_hex2bn(&z, "11839296A789A3BC0045C8A5FB42C7D1BD998F54449579"
 551                 "B446817AFBD17273E662C97EE72995EF42640C550B9013FAD0761353C"
 552                 "7086A272C24088BE94769FD16650")) ABORT;
 553         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 554
 555         fprintf(stdout, "verify degree ...");
 556         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 521) ABORT;
 557         fprintf(stdout, " ok\n");
 558
 559         fprintf(stdout, "verify group order ...");
 560         fflush(stdout);
 561         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
 562         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 563         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 564         fprintf(stdout, ".");
 565         fflush(stdout);
 566         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
 567         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
 568         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 569         fprintf(stdout, " ok\n");
 570
 571         if (!(P_521 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
 572         if (!EC_GROUP_copy(P_521, group)) ABORT;
 573
 574
 575         /* more tests using the last curve */
 576
 577         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
 578         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 579         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
 580         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
 581         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
 582
 583         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
 584         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
 585         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
 586
 587         {
 588                 const EC_POINT *points[3];
 589                 const BIGNUM *scalars[3];
 590
 591                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
 592                 points[0] = Q;
 593                 points[1] = Q;
 594                 points[2] = Q;
 595
 596                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
 597                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
 598                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
 599                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
 600                 scalars[1] = y;
 601
 602                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
 603                 fflush(stdout);
 604
 605                 /* z is still the group order */
 606                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
 607                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
 608                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
 609                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
 610
 611                 fprintf(stdout, ".");
 612                 fflush(stdout);
 613
 614                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
 615                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
 616                 z->neg = 1;
 617                 scalars[0] = y;
 618                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
 619
 620                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
 621                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 622
 623                 fprintf(stdout, ".");
 624                 fflush(stdout);
 625
 626                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
 627                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
 628                 z->neg = 1;
 629                 scalars[0] = x;
 630                 scalars[1] = y;
 631                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
 632
 633                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx)) ABORT;
 634                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 635
 636                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
 637         }
 638
 639
 640 #if 0
 641         timings(P_192, 0, ctx);
 642         timings(P_192, 1, ctx);
 643         timings(P_224, 0, ctx);
 644         timings(P_224, 1, ctx);
 645         timings(P_256, 0, ctx);
 646         timings(P_256, 1, ctx);
 647         timings(P_384, 0, ctx);
 648         timings(P_384, 1, ctx);
 649         timings(P_521, 0, ctx);
 650         timings(P_521, 1, ctx);
 651 #endif
 652
 653
 654         if (ctx)
 655                 BN_CTX_free(ctx);
 656         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
 657         EC_GROUP_free(group);
 658         EC_POINT_free(P);
 659         EC_POINT_free(Q);
 660         EC_POINT_free(R);
 661         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z);
 662
 663         if (P_192) EC_GROUP_free(P_192);
 664         if (P_224) EC_GROUP_free(P_224);
 665         if (P_256) EC_GROUP_free(P_256);
 666         if (P_384) EC_GROUP_free(P_384);
 667         if (P_521) EC_GROUP_free(P_521);
 668
 669         }
 670
 671 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 672 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 673 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 674         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
 675         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, P, x, _y_bit, ctx)) ABORT; \
 676         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT; \
 677         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
 678         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
 679         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
 680         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
 681         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
 682         BN_print_fp(stdout, x); \
 683         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
 684         BN_print_fp(stdout, y); \
 685         fprintf(stdout, "\n"); \
 686         /* G_y value taken from the standard: */ \
 687         if (!BN_hex2bn(&z, _y)) ABORT; \
 688         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
 689 #else
 690 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 691         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
 692         if (!BN_hex2bn(&y, _y)) ABORT; \
 693         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
 694         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT; \
 695         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
 696         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
 697         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
 698         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
 699         BN_print_fp(stdout, x); \
 700         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
 701         BN_print_fp(stdout, y); \
 702         fprintf(stdout, "\n");
 703 #endif
 704
 705 #define CHAR2_CURVE_TEST(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 706         if (!BN_hex2bn(&p, _p)) ABORT; \
 707         if (!BN_hex2bn(&a, _a)) ABORT; \
 708         if (!BN_hex2bn(&b, _b)) ABORT; \
 709         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT; \
 710         CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
 711         fprintf(stdout, "verify degree ..."); \
 712         if (EC_GROUP_get_degree(group) != _degree) ABORT; \
 713         fprintf(stdout, " ok\n"); \
 714         fprintf(stdout, "verify group order ..."); \
 715         fflush(stdout); \
 716         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT; \
 717         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
 718         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
 719         fprintf(stdout, "."); \
 720         fflush(stdout); \
 721         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT; \
 722         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
 723         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
 724         fprintf(stdout, " ok\n"); \
 725         if (!(_variable = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT; \
 726         if (!EC_GROUP_copy(_variable, group)) ABORT;
 727
 728 void char2_field_tests()
 729         {
 730         BN_CTX *ctx = NULL;
 731         BIGNUM *p, *a, *b;
 732         EC_GROUP *group;
 733         EC_GROUP *C2_K163 = NULL, *C2_K233 = NULL, *C2_K283 = NULL, *C2_K409 = NULL, *C2_K571 = NULL;
 734         EC_GROUP *C2_B163 = NULL, *C2_B233 = NULL, *C2_B283 = NULL, *C2_B409 = NULL, *C2_B571 = NULL;
 735         EC_POINT *P, *Q, *R;
 736         BIGNUM *x, *y, *z, *cof;
 737         unsigned char buf[100];
 738         size_t i, len;
 739         int k;
 740
 741 #if 1 /* optional */
 742         ctx = BN_CTX_new();
 743         if (!ctx) ABORT;
 744 #endif
 745
 746         p = BN_new();
 747         a = BN_new();
 748         b = BN_new();
 749         if (!p || !a || !b) ABORT;
 750
 751         if (!BN_hex2bn(&p, "13")) ABORT;
 752         if (!BN_hex2bn(&a, "3")) ABORT;
 753         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
 754
 755         group = EC_GROUP_new(EC_GF2m_simple_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GFp
 756                                                      * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
 757         if (!group) ABORT;
 758         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 759
 760         {
 761                 EC_GROUP *tmp;
 762                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
 763                 if (!tmp) ABORT;
 764                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group));
 765                 EC_GROUP_free(group);
 766                 group = tmp;
 767         }
 768
 769         if (!EC_GROUP_get_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
 770
 771         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b  (mod 0x");
 772         BN_print_fp(stdout, p);
 773         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
 774         BN_print_fp(stdout, a);
 775         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
 776         BN_print_fp(stdout, b);
 777         fprintf(stdout, "\n");
 778
 779         P = EC_POINT_new(group);
 780         Q = EC_POINT_new(group);
 781         R = EC_POINT_new(group);
 782         if (!P || !Q || !R) ABORT;
 783
 784         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
 785         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 786
 787         buf[0] = 0;
 788         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
 789
 790         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 791         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 792
 793         x = BN_new();
 794         y = BN_new();
 795         z = BN_new();
 796         cof = BN_new();
 797         if (!x || !y || !z || !cof) ABORT;
 798
 799         if (!BN_hex2bn(&x, "6")) ABORT;
 800 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 801 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 802         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
 803 #else
 804         if (!BN_hex2bn(&y, "8")) ABORT;
 805         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
 806 #endif
 807         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx))
 808                 {
 809 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 810 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 811                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
 812 #endif
 813                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
 814                 BN_print_fp(stderr, x);
 815                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
 816                 BN_print_fp(stderr, y);
 817                 fprintf(stderr, "\n");
 818                 ABORT;
 819                 }
 820
 821         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
 822         k = 100;
 823         do
 824                 {
 825                 if (k-- == 0) ABORT;
 826
 827                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
 828                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
 829                 else
 830                         {
 831                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
 832
 833                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
 834                         BN_print_fp(stdout, x);
 835                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
 836                         BN_print_fp(stdout, y);
 837                         fprintf(stdout, "\n");
 838                         }
 839
 840                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
 841                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
 842                 }
 843         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
 844
 845         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
 846         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
 847
 848 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 849 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 850         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 851         if (len == 0) ABORT;
 852         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 853         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 854         fprintf(stdout, "Generator as octet string, compressed form:\n     ");
 855         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 856 #endif
 857
 858         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
 859         if (len == 0) ABORT;
 860         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 861         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 862         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, uncompressed form:\n     ");
 863         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 864
 865 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
 866 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 867         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
 868         if (len == 0) ABORT;
 869         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
 870         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
 871         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, hybrid form:\n     ");
 872         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
 873 #endif
 874
 875         fprintf(stdout, "\n");
 876
 877         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
 878         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
 879
 880
 881         /* Curve K-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 882         CHAR2_CURVE_TEST
 883                 (
 884                 "NIST curve K-163",
 885                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
 886                 "1",
 887                 "1",
 888                 "02FE13C0537BBC11ACAA07D793DE4E6D5E5C94EEE8",
 889                 "0289070FB05D38FF58321F2E800536D538CCDAA3D9",
 890                 1,
 891                 "04000000000000000000020108A2E0CC0D99F8A5EF",
 892                 "2",
 893                 163,
 894                 C2_K163
 895                 );
 896
 897         /* Curve B-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 898         CHAR2_CURVE_TEST
 899                 (
 900                 "NIST curve B-163",
 901                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
 902                 "1",
 903                 "020A601907B8C953CA1481EB10512F78744A3205FD",
 904                 "03F0EBA16286A2D57EA0991168D4994637E8343E36",
 905                 "00D51FBC6C71A0094FA2CDD545B11C5C0C797324F1",
 906                 1,
 907                 "040000000000000000000292FE77E70C12A4234C33",
 908                 "2",
 909                 163,
 910                 C2_B163
 911                 );
 912
 913         /* Curve K-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 914         CHAR2_CURVE_TEST
 915                 (
 916                 "NIST curve K-233",
 917                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
 918                 "0",
 919                 "1",
 920                 "017232BA853A7E731AF129F22FF4149563A419C26BF50A4C9D6EEFAD6126",
 921                 "01DB537DECE819B7F70F555A67C427A8CD9BF18AEB9B56E0C11056FAE6A3",
 922                 0,
 923                 "008000000000000000000000000000069D5BB915BCD46EFB1AD5F173ABDF",
 924                 "4",
 925                 233,
 926                 C2_K233
 927                 );
 928
 929         /* Curve B-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 930         CHAR2_CURVE_TEST
 931                 (
 932                 "NIST curve B-233",
 933                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
 934                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
 935                 "0066647EDE6C332C7F8C0923BB58213B333B20E9CE4281FE115F7D8F90AD",
 936                 "00FAC9DFCBAC8313BB2139F1BB755FEF65BC391F8B36F8F8EB7371FD558B",
 937                 "01006A08A41903350678E58528BEBF8A0BEFF867A7CA36716F7E01F81052",
 938                 1,
 939                 "01000000000000000000000000000013E974E72F8A6922031D2603CFE0D7",
 940                 "2",
 941                 233,
 942                 C2_B233
 943                 );
 944
 945         /* Curve K-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 946         CHAR2_CURVE_TEST
 947                 (
 948                 "NIST curve K-283",
 949                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
 950                 "0",
 951                 "1",
 952                 "0503213F78CA44883F1A3B8162F188E553CD265F23C1567A16876913B0C2AC2458492836",
 953                 "01CCDA380F1C9E318D90F95D07E5426FE87E45C0E8184698E45962364E34116177DD2259",
 954                 0,
 955                 "01FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE9AE2ED07577265DFF7F94451E061E163C61",
 956                 "4",
 957                 283,
 958                 C2_K283
 959                 );
 960
 961         /* Curve B-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 962         CHAR2_CURVE_TEST
 963                 (
 964                 "NIST curve B-283",
 965                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
 966                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
 967                 "027B680AC8B8596DA5A4AF8A19A0303FCA97FD7645309FA2A581485AF6263E313B79A2F5",
 968                 "05F939258DB7DD90E1934F8C70B0DFEC2EED25B8557EAC9C80E2E198F8CDBECD86B12053",
 969                 "03676854FE24141CB98FE6D4B20D02B4516FF702350EDDB0826779C813F0DF45BE8112F4",
 970                 1,
 971                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEF90399660FC938A90165B042A7CEFADB307",
 972                 "2",
 973                 283,
 974                 C2_B283
 975                 );
 976
 977         /* Curve K-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 978         CHAR2_CURVE_TEST
 979                 (
 980                 "NIST curve K-409",
 981                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
 982                 "0",
 983                 "1",
 984                 "0060F05F658F49C1AD3AB1890F7184210EFD0987E307C84C27ACCFB8F9F67CC2C460189EB5AAAA62EE222EB1B35540CFE9023746",
 985                 "01E369050B7C4E42ACBA1DACBF04299C3460782F918EA427E6325165E9EA10E3DA5F6C42E9C55215AA9CA27A5863EC48D8E0286B",
 986                 1,
 987                 "007FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE5F83B2D4EA20400EC4557D5ED3E3E7CA5B4B5C83B8E01E5FCF",
 988                 "4",
 989                 409,
 990                 C2_K409
 991                 );
 992
 993         /* Curve B-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
 994         CHAR2_CURVE_TEST
 995                 (
 996                 "NIST curve B-409",
 997                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
 998                 "00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
 999                 "0021A5C2C8EE9FEB5C4B9A753B7B476B7FD6422EF1F3DD674761FA99D6AC27C8A9A197B272822F6CD57A55AA4F50AE317B13545F",
1000                 "015D4860D088DDB3496B0C6064756260441CDE4AF1771D4DB01FFE5B34E59703DC255A868A1180515603AEAB60794E54BB7996A7",
1001                 "0061B1CFAB6BE5F32BBFA78324ED106A7636B9C5A7BD198D0158AA4F5488D08F38514F1FDF4B4F40D2181B3681C364BA0273C706",
1002                 1,
1003                 "010000000000000000000000000000000000000000000000000001E2AAD6A612F33307BE5FA47C3C9E052F838164CD37D9A21173",
1004                 "2",
1005                 409,
1006                 C2_B409
1007                 );
1008
1009         /* Curve K-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1010         CHAR2_CURVE_TEST
1011                 (
1012                 "NIST curve K-571",
1013                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1014                 "0",
1015                 "1",
1016                 "026EB7A859923FBC82189631F8103FE4AC9CA2970012D5D46024804801841CA44370958493B205E647DA304DB4CEB08CBBD1BA39494776FB988B47174DCA88C7E2945283A01C8972",
1017                 "0349DC807F4FBF374F4AEADE3BCA95314DD58CEC9F307A54FFC61EFC006D8A2C9D4979C0AC44AEA74FBEBBB9F772AEDCB620B01A7BA7AF1B320430C8591984F601CD4C143EF1C7A3",
1018                 0,
1019                 "020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000131850E1F19A63E4B391A8DB917F4138B630D84BE5D639381E91DEB45CFE778F637C1001",
1020                 "4",
1021                 571,
1022                 C2_K571
1023                 );
1024
1025         /* Curve B-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1026         CHAR2_CURVE_TEST
1027                 (
1028                 "NIST curve B-571",
1029                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1030                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1031                 "02F40E7E2221F295DE297117B7F3D62F5C6A97FFCB8CEFF1CD6BA8CE4A9A18AD84FFABBD8EFA59332BE7AD6756A66E294AFD185A78FF12AA520E4DE739BACA0C7FFEFF7F2955727A",
1032                 "0303001D34B856296C16C0D40D3CD7750A93D1D2955FA80AA5F40FC8DB7B2ABDBDE53950F4C0D293CDD711A35B67FB1499AE60038614F1394ABFA3B4C850D927E1E7769C8EEC2D19",
1033                 "037BF27342DA639B6DCCFFFEB73D69D78C6C27A6009CBBCA1980F8533921E8A684423E43BAB08A576291AF8F461BB2A8B3531D2F0485C19B16E2F1516E23DD3C1A4827AF1B8AC15B",
1034                 1,
1035                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE661CE18FF55987308059B186823851EC7DD9CA1161DE93D5174D66E8382E9BB2FE84E47",
1036                 "2",
1037                 571,
1038                 C2_B571
1039                 );
1040
1041         /* more tests using the last curve */
1042
1043         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
1044         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1045         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
1046         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
1047         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
1048
1049         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
1050         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
1051         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
1052
1053         {
1054                 const EC_POINT *points[3];
1055                 const BIGNUM *scalars[3];
1056
1057                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1058                 points[0] = Q;
1059                 points[1] = Q;
1060                 points[2] = Q;
1061
1062                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
1063                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
1064                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
1065                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
1066                 scalars[1] = y;
1067
1068                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
1069                 fflush(stdout);
1070
1071                 /* z is still the group order */
1072                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1073                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1074                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
1075                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
1076
1077                 fprintf(stdout, ".");
1078                 fflush(stdout);
1079
1080                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
1081                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
1082                 z->neg = 1;
1083                 scalars[0] = y;
1084                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
1085
1086                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1087                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1088
1089                 fprintf(stdout, ".");
1090                 fflush(stdout);
1091
1092                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
1093                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
1094                 z->neg = 1;
1095                 scalars[0] = x;
1096                 scalars[1] = y;
1097                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
1098
1099                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx)) ABORT;
1100                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1101
1102                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
1103         }
1104
1105
1106 #if 0
1107         timings(C2_K163, 0, ctx);
1108         timings(C2_K163, 1, ctx);
1109         timings(C2_B163, 0, ctx);
1110         timings(C2_B163, 1, ctx);
1111         timings(C2_K233, 0, ctx);
1112         timings(C2_K233, 1, ctx);
1113         timings(C2_B233, 0, ctx);
1114         timings(C2_B233, 1, ctx);
1115         timings(C2_K283, 0, ctx);
1116         timings(C2_K283, 1, ctx);
1117         timings(C2_B283, 0, ctx);
1118         timings(C2_B283, 1, ctx);
1119         timings(C2_K409, 0, ctx);
1120         timings(C2_K409, 1, ctx);
1121         timings(C2_B409, 0, ctx);
1122         timings(C2_B409, 1, ctx);
1123         timings(C2_K571, 0, ctx);
1124         timings(C2_K571, 1, ctx);
1125         timings(C2_B571, 0, ctx);
1126         timings(C2_B571, 1, ctx);
1127 #endif
1128
1129
1130         if (ctx)
1131                 BN_CTX_free(ctx);
1132         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
1133         EC_GROUP_free(group);
1134         EC_POINT_free(P);
1135         EC_POINT_free(Q);
1136         EC_POINT_free(R);
1137         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z); BN_free(cof);
1138
1139         if (C2_K163) EC_GROUP_free(C2_K163);
1140         if (C2_B163) EC_GROUP_free(C2_B163);
1141         if (C2_K233) EC_GROUP_free(C2_K233);
1142         if (C2_B233) EC_GROUP_free(C2_B233);
1143         if (C2_K283) EC_GROUP_free(C2_K283);
1144         if (C2_B283) EC_GROUP_free(C2_B283);
1145         if (C2_K409) EC_GROUP_free(C2_K409);
1146         if (C2_B409) EC_GROUP_free(C2_B409);
1147         if (C2_K571) EC_GROUP_free(C2_K571);
1148         if (C2_B571) EC_GROUP_free(C2_B571);
1149
1150         }
1151
1152 static const char rnd_seed[] = "string to make the random number generator think it has entropy";
1153
1154 int main(int argc, char *argv[])
1155         {
1156
1157         /* enable memory leak checking unless explicitly disabled */
1158         if (!((getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY") != NULL) && (0 == strcmp(getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY"), "off"))))
1159                 {
1160                 CRYPTO_malloc_debug_init();
1161                 CRYPTO_set_mem_debug_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
1162                 }
1163         else
1164                 {
1165                 /* OPENSSL_DEBUG_MEMORY=off */
1166                 CRYPTO_set_mem_debug_functions(0, 0, 0, 0, 0);
1167                 }
1168         CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
1169         ERR_load_crypto_strings();
1170
1171         RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed); /* or BN_generate_prime may fail */
1172
1173         prime_field_tests();
1174         char2_field_tests();
1175
1176         ENGINE_cleanup();
1177         CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
1178         ERR_free_strings();
1179         ERR_remove_state(0);
1180         CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
1181
1182         return 0;
1183         }
1184 #endif