823d7baa657c7242782c7d255ade55fd72c2afc8
[openssl.git] / 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/opensslconf.h>        /* for OPENSSL_NO_ECDH */
77 #include <openssl/crypto.h>
78 #include <openssl/bio.h>
79 #include <openssl/bn.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/ec.h>
93 #include <openssl/ecdh.h>
94
95 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN16
96 #define MS_CALLBACK     _far _loadds
97 #else
98 #define MS_CALLBACK
99 #endif
100
101 #if 0
102 static void MS_CALLBACK cb(int p, int n, void *arg);
103 #endif
104
105 static const char rnd_seed[] = "string to make the random number generator think it has entropy";
106
107
108 static const int KDF1_SHA1_len = 20;
109 static void *KDF1_SHA1(const void *in, size_t inlen, void *out, size_t *outlen)
110         {
111 #ifndef OPENSSL_NO_SHA
112         if (*outlen < SHA_DIGEST_LENGTH)
113                 return NULL;
114         else
115                 *outlen = SHA_DIGEST_LENGTH;
116         return SHA1(in, inlen, out);
117 #else
118         return NULL;
119 #endif
120         }
121
122
123 static int test_ecdh_curve(int nid, const char *text, BN_CTX *ctx, BIO *out)
124         {
125         EC_KEY *a=NULL;
126         EC_KEY *b=NULL;
127         BIGNUM *x_a=NULL, *y_a=NULL,
128                *x_b=NULL, *y_b=NULL;
129         char buf[12];
130         unsigned char *abuf=NULL,*bbuf=NULL;
131         int i,alen,blen,aout,bout,ret=0;
132         const EC_GROUP *group;
133
134         a = EC_KEY_new_by_curve_name(nid);
135         b = EC_KEY_new_by_curve_name(nid);
136         if (a == NULL || b == NULL)
137                 goto err;
138
139         group = EC_KEY_get0_group(a);
140
141         if ((x_a=BN_new()) == NULL) goto err;
142         if ((y_a=BN_new()) == NULL) goto err;
143         if ((x_b=BN_new()) == NULL) goto err;
144         if ((y_b=BN_new()) == NULL) goto err;
145
146         BIO_puts(out,"Testing key generation with ");
147         BIO_puts(out,text);
148 #ifdef NOISY
149         BIO_puts(out,"\n");
150 #else
151         (void)BIO_flush(out);
152 #endif
153
154         if (!EC_KEY_generate_key(a)) goto err;
155         
156         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(group)) == NID_X9_62_prime_field) 
157                 {
158                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group,
159                         EC_KEY_get0_public_key(a), x_a, y_a, ctx)) goto err;
160                 }
161 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
162         else
163                 {
164                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group,
165                         EC_KEY_get0_public_key(a), x_a, y_a, ctx)) goto err;
166                 }
167 #endif
168 #ifdef NOISY
169         BIO_puts(out,"  pri 1=");
170         BN_print(out,a->priv_key);
171         BIO_puts(out,"\n  pub 1=");
172         BN_print(out,x_a);
173         BIO_puts(out,",");
174         BN_print(out,y_a);
175         BIO_puts(out,"\n");
176 #else
177         BIO_printf(out," .");
178         (void)BIO_flush(out);
179 #endif
180
181         if (!EC_KEY_generate_key(b)) goto err;
182
183         if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(group)) == NID_X9_62_prime_field) 
184                 {
185                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, 
186                         EC_KEY_get0_public_key(b), x_b, y_b, ctx)) goto err;
187                 }
188 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
189         else
190                 {
191                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, 
192                         EC_KEY_get0_public_key(b), x_b, y_b, ctx)) goto err;
193                 }
194 #endif
195
196 #ifdef NOISY
197         BIO_puts(out,"  pri 2=");
198         BN_print(out,b->priv_key);
199         BIO_puts(out,"\n  pub 2=");
200         BN_print(out,x_b);
201         BIO_puts(out,",");
202         BN_print(out,y_b);
203         BIO_puts(out,"\n");
204 #else
205         BIO_printf(out,".");
206         (void)BIO_flush(out);
207 #endif
208
209         alen=KDF1_SHA1_len;
210         abuf=(unsigned char *)OPENSSL_malloc(alen);
211         aout=ECDH_compute_key(abuf,alen,EC_KEY_get0_public_key(b),a,KDF1_SHA1);
212
213 #ifdef NOISY
214         BIO_puts(out,"  key1 =");
215         for (i=0; i<aout; i++)
216                 {
217                 sprintf(buf,"%02X",abuf[i]);
218                 BIO_puts(out,buf);
219                 }
220         BIO_puts(out,"\n");
221 #else
222         BIO_printf(out,".");
223         (void)BIO_flush(out);
224 #endif
225
226         blen=KDF1_SHA1_len;
227         bbuf=(unsigned char *)OPENSSL_malloc(blen);
228         bout=ECDH_compute_key(bbuf,blen,EC_KEY_get0_public_key(a),b,KDF1_SHA1);
229
230 #ifdef NOISY
231         BIO_puts(out,"  key2 =");
232         for (i=0; i<bout; i++)
233                 {
234                 sprintf(buf,"%02X",bbuf[i]);
235                 BIO_puts(out,buf);
236                 }
237         BIO_puts(out,"\n");
238 #else
239         BIO_printf(out,".");
240         (void)BIO_flush(out);
241 #endif
242
243         if ((aout < 4) || (bout != aout) || (memcmp(abuf,bbuf,aout) != 0))
244                 {
245 #ifndef NOISY
246                 BIO_printf(out, " failed\n\n");
247                 BIO_printf(out, "key a:\n");
248                 BIO_printf(out, "private key: ");
249                 BN_print(out, EC_KEY_get0_private_key(a));
250                 BIO_printf(out, "\n");
251                 BIO_printf(out, "public key (x,y): ");
252                 BN_print(out, x_a);
253                 BIO_printf(out, ",");
254                 BN_print(out, y_a);
255                 BIO_printf(out, "\nkey b:\n");
256                 BIO_printf(out, "private key: ");
257                 BN_print(out, EC_KEY_get0_private_key(b));
258                 BIO_printf(out, "\n");
259                 BIO_printf(out, "public key (x,y): ");
260                 BN_print(out, x_b);
261                 BIO_printf(out, ",");
262                 BN_print(out, y_b);
263                 BIO_printf(out, "\n");
264                 BIO_printf(out, "generated key a: ");
265                 for (i=0; i<bout; i++)
266                         {
267                         sprintf(buf, "%02X", bbuf[i]);
268                         BIO_puts(out, buf);
269                         }
270                 BIO_printf(out, "\n");
271                 BIO_printf(out, "generated key b: ");
272                 for (i=0; i<aout; i++)
273                         {
274                         sprintf(buf, "%02X", abuf[i]);
275                         BIO_puts(out,buf);
276                         }
277                 BIO_printf(out, "\n");
278 #endif
279                 fprintf(stderr,"Error in ECDH routines\n");
280                 ret=0;
281                 }
282         else
283                 {
284 #ifndef NOISY
285                 BIO_printf(out, " ok\n");
286 #endif
287                 ret=1;
288                 }
289 err:
290         ERR_print_errors_fp(stderr);
291
292         if (abuf != NULL) OPENSSL_free(abuf);
293         if (bbuf != NULL) OPENSSL_free(bbuf);
294         if (x_a) BN_free(x_a);
295         if (y_a) BN_free(y_a);
296         if (x_b) BN_free(x_b);
297         if (y_b) BN_free(y_b);
298         if (b) EC_KEY_free(b);
299         if (a) EC_KEY_free(a);
300         return(ret);
301         }
302
303 int main(int argc, char *argv[])
304         {
305         BN_CTX *ctx=NULL;
306         int ret=1;
307         BIO *out;
308
309         CRYPTO_malloc_debug_init();
310         CRYPTO_dbg_set_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
311         CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
312
313 #ifdef OPENSSL_SYS_WIN32
314         CRYPTO_malloc_init();
315 #endif
316
317         RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed);
318
319         out=BIO_new(BIO_s_file());
320         if (out == NULL) EXIT(1);
321         BIO_set_fp(out,stdout,BIO_NOCLOSE);
322
323         if ((ctx=BN_CTX_new()) == NULL) goto err;
324
325         /* NIST PRIME CURVES TESTS */
326         if (!test_ecdh_curve(NID_X9_62_prime192v1, "NIST Prime-Curve P-192", ctx, out)) goto err;
327         if (!test_ecdh_curve(NID_secp224r1, "NIST Prime-Curve P-224", ctx, out)) goto err;
328         if (!test_ecdh_curve(NID_X9_62_prime256v1, "NIST Prime-Curve P-256", ctx, out)) goto err;
329         if (!test_ecdh_curve(NID_secp384r1, "NIST Prime-Curve P-384", ctx, out)) goto err;
330         if (!test_ecdh_curve(NID_secp521r1, "NIST Prime-Curve P-521", ctx, out)) goto err;
331 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
332         /* NIST BINARY CURVES TESTS */
333         if (!test_ecdh_curve(NID_sect163k1, "NIST Binary-Curve K-163", ctx, out)) goto err;
334         if (!test_ecdh_curve(NID_sect163r2, "NIST Binary-Curve B-163", ctx, out)) goto err;
335         if (!test_ecdh_curve(NID_sect233k1, "NIST Binary-Curve K-233", ctx, out)) goto err;
336         if (!test_ecdh_curve(NID_sect233r1, "NIST Binary-Curve B-233", ctx, out)) goto err;
337         if (!test_ecdh_curve(NID_sect283k1, "NIST Binary-Curve K-283", ctx, out)) goto err;
338         if (!test_ecdh_curve(NID_sect283r1, "NIST Binary-Curve B-283", ctx, out)) goto err;
339         if (!test_ecdh_curve(NID_sect409k1, "NIST Binary-Curve K-409", ctx, out)) goto err;
340         if (!test_ecdh_curve(NID_sect409r1, "NIST Binary-Curve B-409", ctx, out)) goto err;
341         if (!test_ecdh_curve(NID_sect571k1, "NIST Binary-Curve K-571", ctx, out)) goto err;
342         if (!test_ecdh_curve(NID_sect571r1, "NIST Binary-Curve B-571", ctx, out)) goto err;
343 #endif
344
345         ret = 0;
346
347 err:
348         ERR_print_errors_fp(stderr);
349         if (ctx) BN_CTX_free(ctx);
350         BIO_free(out);
351         CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
352         ERR_remove_thread_state(NULL);
353         CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
354         EXIT(ret);
355         return(ret);
356         }
357
358 #if 0
359 static void MS_CALLBACK cb(int p, int n, void *arg)
360         {
361         char c='*';
362
363         if (p == 0) c='.';
364         if (p == 1) c='+';
365         if (p == 2) c='*';
366         if (p == 3) c='\n';
367         BIO_write((BIO *)arg,&c,1);
368         (void)BIO_flush((BIO *)arg);
369 #ifdef LINT
370         p=n;
371 #endif
372         }
373 #endif
374 #endif