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