fix warnings
[openssl.git] / 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 void prime_field_tests(void);
109 void char2_field_tests(void);
110
111 #if 0
112 static void timings(EC_GROUP *group, int multi, BN_CTX *ctx)
113         {
114         clock_t clck;
115         int i, j;
116         BIGNUM *s;
117         BIGNUM *r[10], *r0[10];
118         EC_POINT *P;
119                 
120         s = BN_new();
121         if (s == NULL) ABORT;
122
123         fprintf(stdout, "Timings for %d-bit field, ", EC_GROUP_get_degree(group));
124         if (!EC_GROUP_get_order(group, s, ctx)) ABORT;
125         fprintf(stdout, "%d-bit scalars ", (int)BN_num_bits(s));
126         fflush(stdout);
127
128         P = EC_POINT_new(group);
129         if (P == NULL) ABORT;
130         EC_POINT_copy(P, EC_GROUP_get0_generator(group));
131
132         for (i = 0; i < 10; i++)
133                 {
134                 if ((r[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
135                 if (!BN_pseudo_rand(r[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
136                 if (multi)
137                         {
138                         if ((r0[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
139                         if (!BN_pseudo_rand(r0[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
140                         }
141                 }
142
143         clck = clock();
144         for (i = 0; i < 10; i++)
145                 {
146                 for (j = 0; j < 10; j++)
147                         {
148                         if (!EC_POINT_mul(group, P, r[i], multi ? P : NULL, multi ? r0[i] : NULL, ctx)) ABORT;
149                         }
150                 }
151         fprintf(stdout, "\n");
152         
153         clck = clock() - clck;
154
155 #ifdef CLOCKS_PER_SEC
156         /* "To determine the time in seconds, the value returned
157          * by the clock function should be divided by the value
158          * of the macro CLOCKS_PER_SEC."
159          *                                       -- ISO/IEC 9899 */
160 #       define UNIT "s"
161 #else
162         /* "`CLOCKS_PER_SEC' undeclared (first use this function)"
163          *                            -- cc on NeXTstep/OpenStep */
164 #       define UNIT "units"
165 #       define CLOCKS_PER_SEC 1
166 #endif
167
168         fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i*j,
169                 multi ? "s*P+t*Q operations" : "point multiplications",
170                 (double)clck/CLOCKS_PER_SEC);
171         fprintf(stdout, "average: %.4f " UNIT "\n", (double)clck/(CLOCKS_PER_SEC*i*j));
172
173         EC_POINT_free(P);
174         BN_free(s);
175         for (i = 0; i < 10; i++)
176                 {
177                 BN_free(r[i]);
178                 if (multi) BN_free(r0[i]);
179                 }
180         }
181 #endif
182
183 void prime_field_tests()
184         {       
185         BN_CTX *ctx = NULL;
186         BIGNUM *p, *a, *b;
187         EC_GROUP *group;
188         EC_GROUP *P_192 = NULL, *P_224 = NULL, *P_256 = NULL, *P_384 = NULL, *P_521 = NULL;
189         EC_POINT *P, *Q, *R;
190         BIGNUM *x, *y, *z;
191         unsigned char buf[100];
192         size_t i, len;
193         int k;
194         
195 #if 1 /* optional */
196         ctx = BN_CTX_new();
197         if (!ctx) ABORT;
198 #endif
199
200         p = BN_new();
201         a = BN_new();
202         b = BN_new();
203         if (!p || !a || !b) ABORT;
204
205         if (!BN_hex2bn(&p, "17")) ABORT;
206         if (!BN_hex2bn(&a, "1")) ABORT;
207         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
208         
209         group = EC_GROUP_new(EC_GFp_mont_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GFp
210                                                      * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
211         if (!group) ABORT;
212
213         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
214
215         {
216                 EC_GROUP *tmp;
217                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
218                 if (!tmp) ABORT;
219                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group));
220                 EC_GROUP_free(group);
221                 group = tmp;
222         }
223         
224         if (!EC_GROUP_get_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
225
226         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 = x^3 + a*x + b  (mod 0x");
227         BN_print_fp(stdout, p);
228         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
229         BN_print_fp(stdout, a);
230         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
231         BN_print_fp(stdout, b);
232         fprintf(stdout, "\n");
233
234         P = EC_POINT_new(group);
235         Q = EC_POINT_new(group);
236         R = EC_POINT_new(group);
237         if (!P || !Q || !R) ABORT;
238         
239         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
240         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
241
242         buf[0] = 0;
243         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
244
245         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
246         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
247
248         x = BN_new();
249         y = BN_new();
250         z = BN_new();
251         if (!x || !y || !z) ABORT;
252
253         if (!BN_hex2bn(&x, "D")) ABORT;
254         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
255         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx))
256                 {
257                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
258                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
259                 BN_print_fp(stderr, x);
260                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
261                 BN_print_fp(stderr, y);
262                 fprintf(stderr, "\n");
263                 ABORT;
264                 }
265
266         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
267         k = 100;
268         do
269                 {
270                 if (k-- == 0) ABORT;
271
272                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
273                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
274                 else
275                         {
276                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
277
278                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
279                         BN_print_fp(stdout, x);
280                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
281                         BN_print_fp(stdout, y);
282                         fprintf(stdout, "\n");
283                         }
284                 
285                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
286                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
287
288 #if 0 /* optional */
289                 {
290                         EC_POINT *points[3];
291                 
292                         points[0] = R;
293                         points[1] = Q;
294                         points[2] = P;
295                         if (!EC_POINTs_make_affine(group, 2, points, ctx)) ABORT;
296                 }
297 #endif
298
299                 }
300         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
301
302         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
303         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
304
305         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
306         if (len == 0) ABORT;
307         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
308         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
309         fprintf(stdout, "Generator as octect string, compressed form:\n     ");
310         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
311         
312         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
313         if (len == 0) ABORT;
314         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
315         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
316         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, uncompressed form:\n     ");
317         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
318         
319         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
320         if (len == 0) ABORT;
321         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
322         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
323         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, hybrid form:\n     ");
324         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
325         
326         if (!EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, R, x, y, z, ctx)) ABORT;
327         fprintf(stdout, "\nA representation of the inverse of that generator in\nJacobian projective coordinates:\n     X = 0x");
328         BN_print_fp(stdout, x);
329         fprintf(stdout, ", Y = 0x");
330         BN_print_fp(stdout, y);
331         fprintf(stdout, ", Z = 0x");
332         BN_print_fp(stdout, z);
333         fprintf(stdout, "\n");
334
335         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
336         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
337
338
339         /* Curve P-192 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
340         
341         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
342         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
343         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
344         if (!BN_hex2bn(&b, "64210519E59C80E70FA7E9AB72243049FEB8DEECC146B9B1")) ABORT;
345         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
346
347         if (!BN_hex2bn(&x, "188DA80EB03090F67CBF20EB43A18800F4FF0AFD82FF1012")) ABORT;
348         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
349         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
350         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF99DEF836146BC9B1B4D22831")) ABORT;
351         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
352
353         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
354         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-192 -- Generator:\n     x = 0x");
355         BN_print_fp(stdout, x);
356         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
357         BN_print_fp(stdout, y);
358         fprintf(stdout, "\n");
359         /* G_y value taken from the standard: */
360         if (!BN_hex2bn(&z, "07192B95FFC8DA78631011ED6B24CDD573F977A11E794811")) ABORT;
361         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
362
363         fprintf(stdout, "verify degree ...");
364         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 192) ABORT;
365         fprintf(stdout, " ok\n");
366         
367         fprintf(stdout, "verify group order ...");
368         fflush(stdout);
369         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
370         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
371         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
372         fprintf(stdout, ".");
373         fflush(stdout);
374         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
375         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
376         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
377         fprintf(stdout, " ok\n");
378
379         if (!(P_192 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
380         if (!EC_GROUP_copy(P_192, group)) ABORT;
381
382
383         /* Curve P-224 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
384         
385         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF000000000000000000000001")) ABORT;
386         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
387         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE")) ABORT;
388         if (!BN_hex2bn(&b, "B4050A850C04B3ABF54132565044B0B7D7BFD8BA270B39432355FFB4")) ABORT;
389         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
390
391         if (!BN_hex2bn(&x, "B70E0CBD6BB4BF7F321390B94A03C1D356C21122343280D6115C1D21")) ABORT;
392         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
393         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
394         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF16A2E0B8F03E13DD29455C5C2A3D")) ABORT;
395         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
396
397         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
398         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-224 -- Generator:\n     x = 0x");
399         BN_print_fp(stdout, x);
400         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
401         BN_print_fp(stdout, y);
402         fprintf(stdout, "\n");
403         /* G_y value taken from the standard: */
404         if (!BN_hex2bn(&z, "BD376388B5F723FB4C22DFE6CD4375A05A07476444D5819985007E34")) ABORT;
405         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
406         
407         fprintf(stdout, "verify degree ...");
408         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 224) ABORT;
409         fprintf(stdout, " ok\n");
410         
411         fprintf(stdout, "verify group order ...");
412         fflush(stdout);
413         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
414         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
415         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
416         fprintf(stdout, ".");
417         fflush(stdout);
418         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
419         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
420         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
421         fprintf(stdout, " ok\n");
422
423         if (!(P_224 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
424         if (!EC_GROUP_copy(P_224, group)) ABORT;
425
426
427         /* Curve P-256 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
428         
429         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
430         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
431         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
432         if (!BN_hex2bn(&b, "5AC635D8AA3A93E7B3EBBD55769886BC651D06B0CC53B0F63BCE3C3E27D2604B")) ABORT;
433         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
434
435         if (!BN_hex2bn(&x, "6B17D1F2E12C4247F8BCE6E563A440F277037D812DEB33A0F4A13945D898C296")) ABORT;
436         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
437         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
438         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFFBCE6FAADA7179E"
439                 "84F3B9CAC2FC632551")) ABORT;
440         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
441
442         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
443         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-256 -- Generator:\n     x = 0x");
444         BN_print_fp(stdout, x);
445         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
446         BN_print_fp(stdout, y);
447         fprintf(stdout, "\n");
448         /* G_y value taken from the standard: */
449         if (!BN_hex2bn(&z, "4FE342E2FE1A7F9B8EE7EB4A7C0F9E162BCE33576B315ECECBB6406837BF51F5")) ABORT;
450         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
451         
452         fprintf(stdout, "verify degree ...");
453         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 256) ABORT;
454         fprintf(stdout, " ok\n");
455         
456         fprintf(stdout, "verify group order ...");
457         fflush(stdout);
458         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
459         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
460         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
461         fprintf(stdout, ".");
462         fflush(stdout);
463         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
464         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
465         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
466         fprintf(stdout, " ok\n");
467
468         if (!(P_256 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
469         if (!EC_GROUP_copy(P_256, group)) ABORT;
470
471
472         /* Curve P-384 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
473         
474         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
475                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFF")) ABORT;
476         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
477         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
478                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFC")) ABORT;
479         if (!BN_hex2bn(&b, "B3312FA7E23EE7E4988E056BE3F82D19181D9C6EFE8141"
480                 "120314088F5013875AC656398D8A2ED19D2A85C8EDD3EC2AEF")) ABORT;
481         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
482
483         if (!BN_hex2bn(&x, "AA87CA22BE8B05378EB1C71EF320AD746E1D3B628BA79B"
484                 "9859F741E082542A385502F25DBF55296C3A545E3872760AB7")) ABORT;
485         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
486         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
487         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
488                 "FFC7634D81F4372DDF581A0DB248B0A77AECEC196ACCC52973")) ABORT;
489         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
490
491         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
492         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-384 -- Generator:\n     x = 0x");
493         BN_print_fp(stdout, x);
494         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
495         BN_print_fp(stdout, y);
496         fprintf(stdout, "\n");
497         /* G_y value taken from the standard: */
498         if (!BN_hex2bn(&z, "3617DE4A96262C6F5D9E98BF9292DC29F8F41DBD289A14"
499                 "7CE9DA3113B5F0B8C00A60B1CE1D7E819D7A431D7C90EA0E5F")) ABORT;
500         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
501         
502         fprintf(stdout, "verify degree ...");
503         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 384) ABORT;
504         fprintf(stdout, " ok\n");
505         
506         fprintf(stdout, "verify group order ...");
507         fflush(stdout);
508         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
509         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
510         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
511         fprintf(stdout, ".");
512         fflush(stdout);
513         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
514         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
515         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
516         fprintf(stdout, " ok\n");
517
518         if (!(P_384 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
519         if (!EC_GROUP_copy(P_384, group)) ABORT;
520
521
522         /* Curve P-521 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
523         
524         if (!BN_hex2bn(&p, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
525                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
526                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
527         if (1 != BN_is_prime(p, BN_prime_checks, 0, ctx, NULL)) ABORT;
528         if (!BN_hex2bn(&a, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
529                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
530                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
531         if (!BN_hex2bn(&b, "051953EB9618E1C9A1F929A21A0B68540EEA2DA725B99B"
532                 "315F3B8B489918EF109E156193951EC7E937B1652C0BD3BB1BF073573"
533                 "DF883D2C34F1EF451FD46B503F00")) ABORT;
534         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
535
536         if (!BN_hex2bn(&x, "C6858E06B70404E9CD9E3ECB662395B4429C648139053F"
537                 "B521F828AF606B4D3DBAA14B5E77EFE75928FE1DC127A2FFA8DE3348B"
538                 "3C1856A429BF97E7E31C2E5BD66")) ABORT;
539         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
540         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
541         if (!BN_hex2bn(&z, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
542                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFA51868783BF2F966B7FCC0148F709A5D03BB5"
543                 "C9B8899C47AEBB6FB71E91386409")) ABORT;
544         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
545
546         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
547         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-521 -- Generator:\n     x = 0x");
548         BN_print_fp(stdout, x);
549         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
550         BN_print_fp(stdout, y);
551         fprintf(stdout, "\n");
552         /* G_y value taken from the standard: */
553         if (!BN_hex2bn(&z, "11839296A789A3BC0045C8A5FB42C7D1BD998F54449579"
554                 "B446817AFBD17273E662C97EE72995EF42640C550B9013FAD0761353C"
555                 "7086A272C24088BE94769FD16650")) ABORT;
556         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
557         
558         fprintf(stdout, "verify degree ...");
559         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 521) ABORT;
560         fprintf(stdout, " ok\n");
561         
562         fprintf(stdout, "verify group order ...");
563         fflush(stdout);
564         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
565         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
566         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
567         fprintf(stdout, ".");
568         fflush(stdout);
569         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
570         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
571         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
572         fprintf(stdout, " ok\n");
573
574         if (!(P_521 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
575         if (!EC_GROUP_copy(P_521, group)) ABORT;
576
577
578         /* more tests using the last curve */
579
580         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
581         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
582         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
583         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
584         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
585
586         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
587         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
588         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
589
590         {
591                 const EC_POINT *points[3];
592                 const BIGNUM *scalars[3];
593         
594                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
595                 points[0] = Q;
596                 points[1] = Q;
597                 points[2] = Q;
598
599                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
600                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
601                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
602                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
603                 scalars[1] = y;
604
605                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
606                 fflush(stdout);
607
608                 /* z is still the group order */
609                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
610                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
611                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
612                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
613
614                 fprintf(stdout, ".");
615                 fflush(stdout);
616
617                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
618                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
619                 z->neg = 1;
620                 scalars[0] = y;
621                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
622
623                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
624                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
625
626                 fprintf(stdout, ".");
627                 fflush(stdout);
628
629                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
630                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
631                 z->neg = 1;
632                 scalars[0] = x;
633                 scalars[1] = y;
634                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
635
636                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx)) ABORT;
637                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
638
639                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
640         }
641
642
643 #if 0
644         timings(P_192, 0, ctx);
645         timings(P_192, 1, ctx);
646         timings(P_224, 0, ctx);
647         timings(P_224, 1, ctx);
648         timings(P_256, 0, ctx);
649         timings(P_256, 1, ctx);
650         timings(P_384, 0, ctx);
651         timings(P_384, 1, ctx);
652         timings(P_521, 0, ctx);
653         timings(P_521, 1, ctx);
654 #endif
655
656
657         if (ctx)
658                 BN_CTX_free(ctx);
659         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
660         EC_GROUP_free(group);
661         EC_POINT_free(P);
662         EC_POINT_free(Q);
663         EC_POINT_free(R);
664         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z);
665
666         if (P_192) EC_GROUP_free(P_192);
667         if (P_224) EC_GROUP_free(P_224);
668         if (P_256) EC_GROUP_free(P_256);
669         if (P_384) EC_GROUP_free(P_384);
670         if (P_521) EC_GROUP_free(P_521);
671
672         }
673
674 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
675 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
676 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
677         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
678         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, P, x, _y_bit, ctx)) ABORT; \
679         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT; \
680         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
681         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
682         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
683         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
684         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
685         BN_print_fp(stdout, x); \
686         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
687         BN_print_fp(stdout, y); \
688         fprintf(stdout, "\n"); \
689         /* G_y value taken from the standard: */ \
690         if (!BN_hex2bn(&z, _y)) ABORT; \
691         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
692 #else 
693 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
694         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
695         if (!BN_hex2bn(&y, _y)) ABORT; \
696         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
697         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT; \
698         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
699         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
700         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
701         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
702         BN_print_fp(stdout, x); \
703         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
704         BN_print_fp(stdout, y); \
705         fprintf(stdout, "\n");
706 #endif
707
708 #define CHAR2_CURVE_TEST(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
709         if (!BN_hex2bn(&p, _p)) ABORT; \
710         if (!BN_hex2bn(&a, _a)) ABORT; \
711         if (!BN_hex2bn(&b, _b)) ABORT; \
712         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT; \
713         CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
714         fprintf(stdout, "verify degree ..."); \
715         if (EC_GROUP_get_degree(group) != _degree) ABORT; \
716         fprintf(stdout, " ok\n"); \
717         fprintf(stdout, "verify group order ..."); \
718         fflush(stdout); \
719         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT; \
720         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
721         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
722         fprintf(stdout, "."); \
723         fflush(stdout); \
724         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT; \
725         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
726         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
727         fprintf(stdout, " ok\n"); \
728         if (!(_variable = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT; \
729         if (!EC_GROUP_copy(_variable, group)) ABORT;
730
731 void char2_field_tests()
732         {       
733         BN_CTX *ctx = NULL;
734         BIGNUM *p, *a, *b;
735         EC_GROUP *group;
736         EC_GROUP *C2_K163 = NULL, *C2_K233 = NULL, *C2_K283 = NULL, *C2_K409 = NULL, *C2_K571 = NULL;
737         EC_GROUP *C2_B163 = NULL, *C2_B233 = NULL, *C2_B283 = NULL, *C2_B409 = NULL, *C2_B571 = NULL;
738         EC_POINT *P, *Q, *R;
739         BIGNUM *x, *y, *z, *cof;
740         unsigned char buf[100];
741         size_t i, len;
742         int k;
743         
744 #if 1 /* optional */
745         ctx = BN_CTX_new();
746         if (!ctx) ABORT;
747 #endif
748
749         p = BN_new();
750         a = BN_new();
751         b = BN_new();
752         if (!p || !a || !b) ABORT;
753
754         if (!BN_hex2bn(&p, "13")) ABORT;
755         if (!BN_hex2bn(&a, "3")) ABORT;
756         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
757         
758         group = EC_GROUP_new(EC_GF2m_simple_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GF2m
759                                                         * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
760         if (!group) ABORT;
761         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
762
763         {
764                 EC_GROUP *tmp;
765                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
766                 if (!tmp) ABORT;
767                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group));
768                 EC_GROUP_free(group);
769                 group = tmp;
770         }
771         
772         if (!EC_GROUP_get_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
773
774         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b  (mod 0x");
775         BN_print_fp(stdout, p);
776         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
777         BN_print_fp(stdout, a);
778         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
779         BN_print_fp(stdout, b);
780         fprintf(stdout, "\n(0x... means binary polynomial)\n");
781
782         P = EC_POINT_new(group);
783         Q = EC_POINT_new(group);
784         R = EC_POINT_new(group);
785         if (!P || !Q || !R) ABORT;
786         
787         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
788         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
789
790         buf[0] = 0;
791         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
792
793         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
794         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
795
796         x = BN_new();
797         y = BN_new();
798         z = BN_new();
799         cof = BN_new();
800         if (!x || !y || !z || !cof) ABORT;
801
802         if (!BN_hex2bn(&x, "6")) ABORT;
803 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
804 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
805         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
806 #else
807         if (!BN_hex2bn(&y, "8")) ABORT;
808         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
809 #endif
810         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx))
811                 {
812 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
813 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
814                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
815 #endif
816                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
817                 BN_print_fp(stderr, x);
818                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
819                 BN_print_fp(stderr, y);
820                 fprintf(stderr, "\n");
821                 ABORT;
822                 }
823
824         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
825         k = 100;
826         do
827                 {
828                 if (k-- == 0) ABORT;
829
830                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
831                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
832                 else
833                         {
834                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
835
836                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
837                         BN_print_fp(stdout, x);
838                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
839                         BN_print_fp(stdout, y);
840                         fprintf(stdout, "\n");
841                         }
842                 
843                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
844                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
845                 }
846         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
847
848         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
849         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
850
851 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
852 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
853         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
854         if (len == 0) ABORT;
855         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
856         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
857         fprintf(stdout, "Generator as octet string, compressed form:\n     ");
858         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
859 #endif
860         
861         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
862         if (len == 0) ABORT;
863         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
864         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
865         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, uncompressed form:\n     ");
866         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
867         
868 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
869 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
870         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
871         if (len == 0) ABORT;
872         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
873         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
874         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, hybrid form:\n     ");
875         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
876 #endif
877
878         fprintf(stdout, "\n");
879         
880         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
881         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
882
883
884         /* Curve K-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
885         CHAR2_CURVE_TEST
886                 (
887                 "NIST curve K-163",
888                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
889                 "1",
890                 "1",
891                 "02FE13C0537BBC11ACAA07D793DE4E6D5E5C94EEE8",
892                 "0289070FB05D38FF58321F2E800536D538CCDAA3D9",
893                 1,
894                 "04000000000000000000020108A2E0CC0D99F8A5EF",
895                 "2",
896                 163,
897                 C2_K163
898                 );
899
900         /* Curve B-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
901         CHAR2_CURVE_TEST
902                 (
903                 "NIST curve B-163",
904                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
905                 "1",
906                 "020A601907B8C953CA1481EB10512F78744A3205FD",
907                 "03F0EBA16286A2D57EA0991168D4994637E8343E36",
908                 "00D51FBC6C71A0094FA2CDD545B11C5C0C797324F1",
909                 1,
910                 "040000000000000000000292FE77E70C12A4234C33",
911                 "2",
912                 163,
913                 C2_B163
914                 );
915
916         /* Curve K-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
917         CHAR2_CURVE_TEST
918                 (
919                 "NIST curve K-233",
920                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
921                 "0",
922                 "1",
923                 "017232BA853A7E731AF129F22FF4149563A419C26BF50A4C9D6EEFAD6126",
924                 "01DB537DECE819B7F70F555A67C427A8CD9BF18AEB9B56E0C11056FAE6A3",
925                 0,
926                 "008000000000000000000000000000069D5BB915BCD46EFB1AD5F173ABDF",
927                 "4",
928                 233,
929                 C2_K233
930                 );
931
932         /* Curve B-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
933         CHAR2_CURVE_TEST
934                 (
935                 "NIST curve B-233",
936                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
937                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
938                 "0066647EDE6C332C7F8C0923BB58213B333B20E9CE4281FE115F7D8F90AD",
939                 "00FAC9DFCBAC8313BB2139F1BB755FEF65BC391F8B36F8F8EB7371FD558B",
940                 "01006A08A41903350678E58528BEBF8A0BEFF867A7CA36716F7E01F81052",
941                 1,
942                 "01000000000000000000000000000013E974E72F8A6922031D2603CFE0D7",
943                 "2",
944                 233,
945                 C2_B233
946                 );
947
948         /* Curve K-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
949         CHAR2_CURVE_TEST
950                 (
951                 "NIST curve K-283",
952                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
953                 "0",
954                 "1",
955                 "0503213F78CA44883F1A3B8162F188E553CD265F23C1567A16876913B0C2AC2458492836",
956                 "01CCDA380F1C9E318D90F95D07E5426FE87E45C0E8184698E45962364E34116177DD2259",
957                 0,
958                 "01FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE9AE2ED07577265DFF7F94451E061E163C61",
959                 "4",
960                 283,
961                 C2_K283
962                 );
963
964         /* Curve B-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
965         CHAR2_CURVE_TEST
966                 (
967                 "NIST curve B-283",
968                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
969                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
970                 "027B680AC8B8596DA5A4AF8A19A0303FCA97FD7645309FA2A581485AF6263E313B79A2F5",
971                 "05F939258DB7DD90E1934F8C70B0DFEC2EED25B8557EAC9C80E2E198F8CDBECD86B12053",
972                 "03676854FE24141CB98FE6D4B20D02B4516FF702350EDDB0826779C813F0DF45BE8112F4",
973                 1,
974                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEF90399660FC938A90165B042A7CEFADB307",
975                 "2",
976                 283,
977                 C2_B283
978                 );
979
980         /* Curve K-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
981         CHAR2_CURVE_TEST
982                 (
983                 "NIST curve K-409",
984                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
985                 "0",
986                 "1",
987                 "0060F05F658F49C1AD3AB1890F7184210EFD0987E307C84C27ACCFB8F9F67CC2C460189EB5AAAA62EE222EB1B35540CFE9023746",
988                 "01E369050B7C4E42ACBA1DACBF04299C3460782F918EA427E6325165E9EA10E3DA5F6C42E9C55215AA9CA27A5863EC48D8E0286B",
989                 1,
990                 "007FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE5F83B2D4EA20400EC4557D5ED3E3E7CA5B4B5C83B8E01E5FCF",
991                 "4",
992                 409,
993                 C2_K409
994                 );
995
996         /* Curve B-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
997         CHAR2_CURVE_TEST
998                 (
999                 "NIST curve B-409",
1000                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
1001                 "00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1002                 "0021A5C2C8EE9FEB5C4B9A753B7B476B7FD6422EF1F3DD674761FA99D6AC27C8A9A197B272822F6CD57A55AA4F50AE317B13545F",
1003                 "015D4860D088DDB3496B0C6064756260441CDE4AF1771D4DB01FFE5B34E59703DC255A868A1180515603AEAB60794E54BB7996A7",
1004                 "0061B1CFAB6BE5F32BBFA78324ED106A7636B9C5A7BD198D0158AA4F5488D08F38514F1FDF4B4F40D2181B3681C364BA0273C706",
1005                 1,
1006                 "010000000000000000000000000000000000000000000000000001E2AAD6A612F33307BE5FA47C3C9E052F838164CD37D9A21173",
1007                 "2",
1008                 409,
1009                 C2_B409
1010                 );
1011
1012         /* Curve K-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1013         CHAR2_CURVE_TEST
1014                 (
1015                 "NIST curve K-571",
1016                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1017                 "0",
1018                 "1",
1019                 "026EB7A859923FBC82189631F8103FE4AC9CA2970012D5D46024804801841CA44370958493B205E647DA304DB4CEB08CBBD1BA39494776FB988B47174DCA88C7E2945283A01C8972",
1020                 "0349DC807F4FBF374F4AEADE3BCA95314DD58CEC9F307A54FFC61EFC006D8A2C9D4979C0AC44AEA74FBEBBB9F772AEDCB620B01A7BA7AF1B320430C8591984F601CD4C143EF1C7A3",
1021                 0,
1022                 "020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000131850E1F19A63E4B391A8DB917F4138B630D84BE5D639381E91DEB45CFE778F637C1001",
1023                 "4",
1024                 571,
1025                 C2_K571
1026                 );
1027
1028         /* Curve B-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1029         CHAR2_CURVE_TEST
1030                 (
1031                 "NIST curve B-571",
1032                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1033                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1034                 "02F40E7E2221F295DE297117B7F3D62F5C6A97FFCB8CEFF1CD6BA8CE4A9A18AD84FFABBD8EFA59332BE7AD6756A66E294AFD185A78FF12AA520E4DE739BACA0C7FFEFF7F2955727A",
1035                 "0303001D34B856296C16C0D40D3CD7750A93D1D2955FA80AA5F40FC8DB7B2ABDBDE53950F4C0D293CDD711A35B67FB1499AE60038614F1394ABFA3B4C850D927E1E7769C8EEC2D19",
1036                 "037BF27342DA639B6DCCFFFEB73D69D78C6C27A6009CBBCA1980F8533921E8A684423E43BAB08A576291AF8F461BB2A8B3531D2F0485C19B16E2F1516E23DD3C1A4827AF1B8AC15B",
1037                 1,
1038                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE661CE18FF55987308059B186823851EC7DD9CA1161DE93D5174D66E8382E9BB2FE84E47",
1039                 "2",
1040                 571,
1041                 C2_B571
1042                 );
1043
1044         /* more tests using the last curve */
1045
1046         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
1047         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1048         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
1049         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx)) ABORT;
1050         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
1051
1052         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
1053         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
1054         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
1055
1056         {
1057                 const EC_POINT *points[3];
1058                 const BIGNUM *scalars[3];
1059         
1060                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1061                 points[0] = Q;
1062                 points[1] = Q;
1063                 points[2] = Q;
1064
1065                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
1066                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
1067                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
1068                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
1069                 scalars[1] = y;
1070
1071                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
1072                 fflush(stdout);
1073
1074                 /* z is still the group order */
1075                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1076                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1077                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
1078                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
1079
1080                 fprintf(stdout, ".");
1081                 fflush(stdout);
1082
1083                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
1084                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
1085                 z->neg = 1;
1086                 scalars[0] = y;
1087                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
1088
1089                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1090                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1091
1092                 fprintf(stdout, ".");
1093                 fflush(stdout);
1094
1095                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
1096                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
1097                 z->neg = 1;
1098                 scalars[0] = x;
1099                 scalars[1] = y;
1100                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
1101
1102                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx)) ABORT;
1103                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1104
1105                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
1106         }
1107
1108
1109 #if 0
1110         timings(C2_K163, 0, ctx);
1111         timings(C2_K163, 1, ctx);
1112         timings(C2_B163, 0, ctx);
1113         timings(C2_B163, 1, ctx);
1114         timings(C2_K233, 0, ctx);
1115         timings(C2_K233, 1, ctx);
1116         timings(C2_B233, 0, ctx);
1117         timings(C2_B233, 1, ctx);
1118         timings(C2_K283, 0, ctx);
1119         timings(C2_K283, 1, ctx);
1120         timings(C2_B283, 0, ctx);
1121         timings(C2_B283, 1, ctx);
1122         timings(C2_K409, 0, ctx);
1123         timings(C2_K409, 1, ctx);
1124         timings(C2_B409, 0, ctx);
1125         timings(C2_B409, 1, ctx);
1126         timings(C2_K571, 0, ctx);
1127         timings(C2_K571, 1, ctx);
1128         timings(C2_B571, 0, ctx);
1129         timings(C2_B571, 1, ctx);
1130 #endif
1131
1132
1133         if (ctx)
1134                 BN_CTX_free(ctx);
1135         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
1136         EC_GROUP_free(group);
1137         EC_POINT_free(P);
1138         EC_POINT_free(Q);
1139         EC_POINT_free(R);
1140         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z); BN_free(cof);
1141
1142         if (C2_K163) EC_GROUP_free(C2_K163);
1143         if (C2_B163) EC_GROUP_free(C2_B163);
1144         if (C2_K233) EC_GROUP_free(C2_K233);
1145         if (C2_B233) EC_GROUP_free(C2_B233);
1146         if (C2_K283) EC_GROUP_free(C2_K283);
1147         if (C2_B283) EC_GROUP_free(C2_B283);
1148         if (C2_K409) EC_GROUP_free(C2_K409);
1149         if (C2_B409) EC_GROUP_free(C2_B409);
1150         if (C2_K571) EC_GROUP_free(C2_K571);
1151         if (C2_B571) EC_GROUP_free(C2_B571);
1152
1153         }
1154
1155 static const char rnd_seed[] = "string to make the random number generator think it has entropy";
1156
1157 int main(int argc, char *argv[])
1158         {       
1159         
1160         /* enable memory leak checking unless explicitly disabled */
1161         if (!((getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY") != NULL) && (0 == strcmp(getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY"), "off"))))
1162                 {
1163                 CRYPTO_malloc_debug_init();
1164                 CRYPTO_set_mem_debug_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
1165                 }
1166         else
1167                 {
1168                 /* OPENSSL_DEBUG_MEMORY=off */
1169                 CRYPTO_set_mem_debug_functions(0, 0, 0, 0, 0);
1170                 }
1171         CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
1172         ERR_load_crypto_strings();
1173
1174         RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed); /* or BN_generate_prime may fail */
1175
1176         prime_field_tests();
1177         puts("");
1178         char2_field_tests();
1179
1180         ENGINE_cleanup();
1181         CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
1182         ERR_free_strings();
1183         ERR_remove_state(0);
1184         CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
1185         
1186         return 0;
1187         }
1188 #endif