crypto/ecdh/ecdhtest.c

   1 /* crypto/ecdh/ecdhtest.c */
   2 /* ====================================================================
   3  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
   4  *
   5  * The Elliptic Curve Public-Key Crypto Library (ECC Code) included
   6  * herein is developed by SUN MICROSYSTEMS, INC., and is contributed
   7  * to the OpenSSL project.
   8  *
   9  * The ECC Code is licensed pursuant to the OpenSSL open source
  10  * license provided below.
  11  *
  12  * The ECDH software is originally written by Douglas Stebila of
  13  * Sun Microsystems Laboratories.
  14  *
  15  */
  16 /* ====================================================================
  17  * Copyright (c) 1998-2003 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
  18  *
  19  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  20  * modification, are permitted provided that the following conditions
  21  * are met:
  22  *
  23  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  24  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  25  *
  26  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  27  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
  28  *    the documentation and/or other materials provided with the
  29  *    distribution.
  30  *
  31  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
  32  *    software must display the following acknowledgment:
  33  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  34  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
  35  *
  36  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
  37  *    endorse or promote products derived from this software without
  38  *    prior written permission. For written permission, please contact
  39  *    openssl-core@openssl.org.
  40  *
  41  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
  42  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
  43  *    permission of the OpenSSL Project.
  44  *
  45  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
  46  *    acknowledgment:
  47  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
  48  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
  49  *
  50  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
  51  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  52  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
  53  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
  54  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
  55  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
  56  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
  57  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  58  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
  59  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
  60  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
  61  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
  62  * ====================================================================
  63  *
  64  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
  65  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
  66  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
  67  *
  68  */
  69
  70 #include <stdio.h>
  71 #include <stdlib.h>
  72 #include <string.h>
  73
  74 #include "../e_os.h"
  75
  76 #include <openssl/crypto.h>
  77 #include <openssl/bio.h>
  78 #include <openssl/bn.h>
  79 #include <openssl/ec.h>
  80 #include <openssl/objects.h>
  81 #include <openssl/rand.h>
  82 #include <openssl/sha.h>
  83 #include <openssl/err.h>
  84
  85 #ifdef OPENSSL_NO_ECDH
  86 int main(int argc, char *argv[])
  87 {
  88     printf("No ECDH support\n");
  89     return(0);
  90 }
  91 #else
  92 #include <openssl/ecdh.h>
  93
  94 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN16
  95 #define MS_CALLBACK     _far _loadds
  96 #else
  97 #define MS_CALLBACK
  98 #endif
  99
 100 #if 0
 101 static void MS_CALLBACK cb(int p, int n, void *arg);
 102 #endif
 103
 104 static const char rnd_seed[] = "string to make the random number generator think it has entropy";
 105
 106
 107 static const int KDF1_SHA1_len = 20;
 108 static void *KDF1_SHA1(const void *in, size_t inlen, void *out, size_t *outlen)
 109         {
 110 #ifndef OPENSSL_NO_SHA
 111         if (*outlen < SHA_DIGEST_LENGTH)
 112                 return NULL;
 113         else
 114                 *outlen = SHA_DIGEST_LENGTH;
 115         return SHA1(in, inlen, out);
 116 #else
 117         return NULL;
 118 #endif
 119         }
 120
 121
 122 int test_ecdh_curve(int , char *, BN_CTX *, BIO *);
 123
 124 int test_ecdh_curve(int nid, char *text, BN_CTX *ctx, BIO *out)
 125         {
 126         EC_KEY *a=NULL;
 127         EC_KEY *b=NULL;
 128         BIGNUM *x_a=NULL, *y_a=NULL,
 129                *x_b=NULL, *y_b=NULL;
 130         char buf[12];
 131         unsigned char *abuf=NULL,*bbuf=NULL;
 132         int i,alen,blen,aout,bout,ret=0;
 133
 134         if ((a=EC_KEY_new()) == NULL) goto err;
 135         if ((a->group=EC_GROUP_new_by_nid(nid)) == NULL) goto err;
 136
 137         if ((b=EC_KEY_new()) == NULL) goto err;
 138         b->group = a->group;
 139
 140         if ((x_a=BN_new()) == NULL) goto err;
 141         if ((y_a=BN_new()) == NULL) goto err;
 142         if ((x_b=BN_new()) == NULL) goto err;
 143         if ((y_b=BN_new()) == NULL) goto err;
 144
 145         BIO_puts(out,"Testing key generation with ");
 146         BIO_puts(out,text);
 147 #ifdef NOISY
 148         BIO_puts(out,"\n");
 149 #else
 150         BIO_flush(out);
 151 #endif
 152
 153         if (!EC_KEY_generate_key(a)) goto err;
 154
 155         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(a->group)) == NID_X9_62_prime_field)
 156                 {
 157                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(a->group, a->pub_key, x_a, y_a, ctx)) goto err;
 158                 }
 159         else
 160                 {
 161                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(a->group, a->pub_key, x_a, y_a, ctx)) goto err;
 162                 }
 163 #ifdef NOISY
 164         BIO_puts(out,"  pri 1=");
 165         BN_print(out,a->priv_key);
 166         BIO_puts(out,"\n  pub 1=");
 167         BN_print(out,x_a);
 168         BIO_puts(out,",");
 169         BN_print(out,y_a);
 170         BIO_puts(out,"\n");
 171 #else
 172         BIO_printf(out," .");
 173         BIO_flush(out);
 174 #endif
 175
 176         if (!EC_KEY_generate_key(b)) goto err;
 177
 178         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(b->group)) == NID_X9_62_prime_field)
 179                 {
 180                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(b->group, b->pub_key, x_b, y_b, ctx)) goto err;
 181                 }
 182         else
 183                 {
 184                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(a->group, b->pub_key, x_b, y_b, ctx)) goto err;
 185                 }
 186
 187 #ifdef NOISY
 188         BIO_puts(out,"  pri 2=");
 189         BN_print(out,b->priv_key);
 190         BIO_puts(out,"\n  pub 2=");
 191         BN_print(out,x_b);
 192         BIO_puts(out,",");
 193         BN_print(out,y_b);
 194         BIO_puts(out,"\n");
 195 #else
 196         BIO_printf(out,".");
 197         BIO_flush(out);
 198 #endif
 199
 200         alen=KDF1_SHA1_len;
 201         abuf=(unsigned char *)OPENSSL_malloc(alen);
 202         aout=ECDH_compute_key(abuf,alen,b->pub_key,a,KDF1_SHA1);
 203
 204 #ifdef NOISY
 205         BIO_puts(out,"  key1 =");
 206         for (i=0; i<aout; i++)
 207                 {
 208                 sprintf(buf,"%02X",abuf[i]);
 209                 BIO_puts(out,buf);
 210                 }
 211         BIO_puts(out,"\n");
 212 #else
 213         BIO_printf(out,".");
 214         BIO_flush(out);
 215 #endif
 216
 217         blen=KDF1_SHA1_len;
 218         bbuf=(unsigned char *)OPENSSL_malloc(blen);
 219         bout=ECDH_compute_key(bbuf,blen,a->pub_key,b,KDF1_SHA1);
 220
 221 #ifdef NOISY
 222         BIO_puts(out,"  key2 =");
 223         for (i=0; i<bout; i++)
 224                 {
 225                 sprintf(buf,"%02X",bbuf[i]);
 226                 BIO_puts(out,buf);
 227                 }
 228         BIO_puts(out,"\n");
 229 #else
 230         BIO_printf(out,".");
 231         BIO_flush(out);
 232 #endif
 233
 234         if ((aout < 4) || (bout != aout) || (memcmp(abuf,bbuf,aout) != 0))
 235                 {
 236 #ifndef NOISY
 237                 BIO_printf(out, " failed\n\n");
 238                 BIO_printf(out, "key a:\n");
 239                 BIO_printf(out, "private key: ");
 240                 BN_print(out, a->priv_key);
 241                 BIO_printf(out, "\n");
 242                 BIO_printf(out, "public key (x,y): ");
 243                 BN_print(out, x_a);
 244                 BIO_printf(out, ",");
 245                 BN_print(out, y_a);
 246                 BIO_printf(out, "\nkey b:\n");
 247                 BIO_printf(out, "private key: ");
 248                 BN_print(out, b->priv_key);
 249                 BIO_printf(out, "\n");
 250                 BIO_printf(out, "public key (x,y): ");
 251                 BN_print(out, x_b);
 252                 BIO_printf(out, ",");
 253                 BN_print(out, y_b);
 254                 BIO_printf(out, "\n");
 255                 BIO_printf(out, "generated key a: ");
 256                 for (i=0; i<bout; i++)
 257                         {
 258                         sprintf(buf, "%02X", bbuf[i]);
 259                         BIO_puts(out, buf);
 260                         }
 261                 BIO_printf(out, "\n");
 262                 BIO_printf(out, "generated key b: ");
 263                 for (i=0; i<aout; i++)
 264                         {
 265                         sprintf(buf, "%02X", abuf[i]);
 266                         BIO_puts(out,buf);
 267                         }
 268                 BIO_printf(out, "\n");
 269 #endif
 270                 fprintf(stderr,"Error in ECDH routines\n");
 271                 ret=0;
 272                 }
 273         else
 274                 {
 275 #ifndef NOISY
 276                 BIO_printf(out, " ok\n");
 277 #endif
 278                 ret=1;
 279                 }
 280 err:
 281         ERR_print_errors_fp(stderr);
 282
 283         if (abuf != NULL) OPENSSL_free(abuf);
 284         if (bbuf != NULL) OPENSSL_free(bbuf);
 285         if (x_a) BN_free(x_a);
 286         if (y_a) BN_free(y_a);
 287         if (x_b) BN_free(x_b);
 288         if (y_b) BN_free(y_b);
 289         if (a->group) EC_GROUP_free(a->group);
 290         a->group = b->group = NULL;
 291         if (b) EC_KEY_free(b);
 292         if (a) EC_KEY_free(a);
 293         return(ret);
 294         }
 295
 296 int main(int argc, char *argv[])
 297         {
 298         BN_CTX *ctx=NULL;
 299         int ret=1;
 300         BIO *out;
 301
 302         CRYPTO_malloc_debug_init();
 303         CRYPTO_dbg_set_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
 304         CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
 305
 306 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN32
 307         CRYPTO_malloc_init();
 308 #endif
 309
 310         RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed);
 311
 312         out=BIO_new(BIO_s_file());
 313         if (out == NULL) EXIT(1);
 314         BIO_set_fp(out,stdout,BIO_NOCLOSE);
 315
 316         if ((ctx=BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
 317
 318         /* NIST PRIME CURVES TESTS */
 319         if (!test_ecdh_curve(NID_X9_62_prime192v1, "NIST Prime-Curve P-192", ctx, out)) goto err;
 320         if (!test_ecdh_curve(NID_secp224r1, "NIST Prime-Curve P-224", ctx, out)) goto err;
 321         if (!test_ecdh_curve(NID_X9_62_prime256v1, "NIST Prime-Curve P-256", ctx, out)) goto err;
 322         if (!test_ecdh_curve(NID_secp384r1, "NIST Prime-Curve P-384", ctx, out)) goto err;
 323         if (!test_ecdh_curve(NID_secp521r1, "NIST Prime-Curve P-521", ctx, out)) goto err;
 324         /* NIST BINARY CURVES TESTS */
 325         if (!test_ecdh_curve(NID_sect163k1, "NIST Binary-Curve K-163", ctx, out)) goto err;
 326         if (!test_ecdh_curve(NID_sect163r2, "NIST Binary-Curve B-163", ctx, out)) goto err;
 327         if (!test_ecdh_curve(NID_sect233k1, "NIST Binary-Curve K-233", ctx, out)) goto err;
 328         if (!test_ecdh_curve(NID_sect233r1, "NIST Binary-Curve B-233", ctx, out)) goto err;
 329         if (!test_ecdh_curve(NID_sect283k1, "NIST Binary-Curve K-283", ctx, out)) goto err;
 330         if (!test_ecdh_curve(NID_sect283r1, "NIST Binary-Curve B-283", ctx, out)) goto err;
 331         if (!test_ecdh_curve(NID_sect409k1, "NIST Binary-Curve K-409", ctx, out)) goto err;
 332         if (!test_ecdh_curve(NID_sect409r1, "NIST Binary-Curve B-409", ctx, out)) goto err;
 333         if (!test_ecdh_curve(NID_sect571k1, "NIST Binary-Curve K-571", ctx, out)) goto err;
 334         if (!test_ecdh_curve(NID_sect571r1, "NIST Binary-Curve B-571", ctx, out)) goto err;
 335
 336         ret = 0;
 337
 338 err:
 339         ERR_print_errors_fp(stderr);
 340         if (ctx) BN_CTX_free(ctx);
 341         BIO_free(out);
 342         CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
 343         ERR_remove_state(0);
 344         CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
 345         EXIT(ret);
 346         return(ret);
 347         }
 348
 349 #if 0
 350 static void MS_CALLBACK cb(int p, int n, void *arg)
 351         {
 352         char c='*';
 353
 354         if (p == 0) c='.';
 355         if (p == 1) c='+';
 356         if (p == 2) c='*';
 357         if (p == 3) c='\n';
 358         BIO_write((BIO *)arg,&c,1);
 359         (void)BIO_flush((BIO *)arg);
 360 #ifdef LINT
 361         p=n;
 362 #endif
 363         }
 364 #endif
 365 #endif