Update copyright year
[openssl.git] / crypto / ec / curve448 / point_448.h
index 20d3e09bf9addbcd45b11a14bc647dacb943b569..399f91b9a1d98055516e31780b2115da526a1f3e 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 2017 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright 2017-2019 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  * Copyright 2015-2016 Cryptography Research, Inc.
  *
  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
  * Originally written by Mike Hamburg
  */
 
-#ifndef __DECAF_POINT_448_H__
-# define __DECAF_POINT_448_H__ 1
+#ifndef HEADER_POINT_448_H
+# define HEADER_POINT_448_H
 
 # include "curve448utils.h"
 # include "field.h"
 
-#ifdef __cplusplus
-extern "C" {
-#endif
+/* Comb config: number of combs, n, t, s. */
+#define COMBS_N 5
+#define COMBS_T 5
+#define COMBS_S 18
 
-# define DECAF_448_SCALAR_LIMBS ((446-1)/DECAF_WORD_BITS+1)
+/* Projective Niels coordinates */
+typedef struct {
+    gf a, b, c;
+} niels_s, niels_t[1];
+typedef struct {
+    niels_t n;
+    gf z;
+} pniels_t[1];
 
-/* The number of bits in a scalar */
-# define DECAF_448_SCALAR_BITS 446
+/* Precomputed base */
+struct curve448_precomputed_s {
+    niels_t table[COMBS_N << (COMBS_T - 1)];
+};
 
-/* Number of bytes in a serialized point. */
-# define DECAF_448_SER_BYTES 56
+# define C448_SCALAR_LIMBS ((446-1)/C448_WORD_BITS+1)
 
-/*
- * Number of bytes in an elligated point.  For now set the same as SER_BYTES
- * but could be different for other curves.
- */
-# define DECAF_448_HASH_BYTES 56
+/* The number of bits in a scalar */
+# define C448_SCALAR_BITS 446
 
 /* Number of bytes in a serialized scalar. */
-# define DECAF_448_SCALAR_BYTES 56
-
-/* Number of bits in the "which" field of an elligator inverse */
-# define DECAF_448_INVERT_ELLIGATOR_WHICH_BITS 3
-
-/* The cofactor the curve would have, if we hadn't removed it */
-# define DECAF_448_REMOVED_COFACTOR 4
+# define C448_SCALAR_BYTES 56
 
 /* X448 encoding ratio. */
-# define DECAF_X448_ENCODE_RATIO 2
+# define X448_ENCODE_RATIO 2
 
 /* Number of bytes in an x448 public key */
-# define DECAF_X448_PUBLIC_BYTES 56
+# define X448_PUBLIC_BYTES 56
 
 /* Number of bytes in an x448 private key */
-# define DECAF_X448_PRIVATE_BYTES 56
+# define X448_PRIVATE_BYTES 56
 
 /* Twisted Edwards extended homogeneous coordinates */
 typedef struct curve448_point_s {
-    gf_448_t x, y, z, t;
+    gf x, y, z, t;
 } curve448_point_t[1];
 
 /* Precomputed table based on a point.  Can be trivial implementation. */
@@ -65,7 +65,7 @@ typedef struct curve448_precomputed_s curve448_precomputed_s;
 
 /* Scalar is stored packed, because we don't need the speed. */
 typedef struct curve448_scalar_s {
-    decaf_word_t limb[DECAF_448_SCALAR_LIMBS];
+    c448_word_t limb[C448_SCALAR_LIMBS];
 } curve448_scalar_t[1];
 
 /* A scalar equal to 1. */
@@ -77,11 +77,9 @@ extern const curve448_scalar_t curve448_scalar_zero;
 /* The identity point on the curve. */
 extern const curve448_point_t curve448_point_identity;
 
-/* An arbitrarily chosen base point on the curve. */
-extern const curve448_point_t curve448_point_base;
-
 /* Precomputed table for the base point on the curve. */
 extern const struct curve448_precomputed_s *curve448_precomputed_base;
+extern const niels_t *curve448_wnaf_base;
 
 /*
  * Read a scalar from wire format or from bytes.
@@ -90,13 +88,12 @@ extern const struct curve448_precomputed_s *curve448_precomputed_base;
  * out (out): Deserialized form.
  *
  * Returns:
- * DECAF_SUCCESS: The scalar was correctly encoded.
- * DECAF_FAILURE: The scalar was greater than the modulus, and has been reduced
+ * C448_SUCCESS: The scalar was correctly encoded.
+ * C448_FAILURE: The scalar was greater than the modulus, and has been reduced
  * modulo that modulus.
  */
-__owur decaf_error_t curve448_scalar_decode(
-                            curve448_scalar_t out,
-                            const unsigned char ser[DECAF_448_SCALAR_BYTES]);
+c448_error_t curve448_scalar_decode(curve448_scalar_t out,
+                                    const unsigned char ser[C448_SCALAR_BYTES]);
 
 /*
  * Read a scalar from wire format or from bytes.  Reduces mod scalar prime.
@@ -114,12 +111,12 @@ void curve448_scalar_decode_long(curve448_scalar_t out,
  * ser (out): Serialized form of a scalar.
  * s (in): Deserialized scalar.
  */
-void curve448_scalar_encode(unsigned char ser[DECAF_448_SCALAR_BYTES],
+void curve448_scalar_encode(unsigned char ser[C448_SCALAR_BYTES],
                             const curve448_scalar_t s);
 
 /*
- * Add two scalars. The scalars may use the same memory.
- * 
+ * Add two scalars. |a|, |b| and |out| may alias each other.
+ *
  * a (in): One scalar.
  * b (in): Another scalar.
  * out (out): a+b.
@@ -128,7 +125,7 @@ void curve448_scalar_add(curve448_scalar_t out,
                          const curve448_scalar_t a, const curve448_scalar_t b);
 
 /*
- * Subtract two scalars.  The scalars may use the same memory.
+ * Subtract two scalars.  |a|, |b| and |out| may alias each other.
  * a (in): One scalar.
  * b (in): Another scalar.
  * out (out): a-b.
@@ -137,8 +134,8 @@ void curve448_scalar_sub(curve448_scalar_t out,
                          const curve448_scalar_t a, const curve448_scalar_t b);
 
 /*
- * Multiply two scalars. The scalars may use the same memory.
- * 
+ * Multiply two scalars. |a|, |b| and |out| may alias each other.
+ *
  * a (in): One scalar.
  * b (in): Another scalar.
  * out (out): a*b.
@@ -147,17 +144,17 @@ void curve448_scalar_mul(curve448_scalar_t out,
                          const curve448_scalar_t a, const curve448_scalar_t b);
 
 /*
-* Halve a scalar.  The scalars may use the same memory.
-* 
+* Halve a scalar.  |a| and |out| may alias each other.
+*
 * a (in): A scalar.
 * out (out): a/2.
 */
 void curve448_scalar_halve(curve448_scalar_t out, const curve448_scalar_t a);
 
 /*
- * Copy a scalar.  The scalars may use the same memory, in which case this
+ * Copy a scalar.  The scalars may alias each other, in which case this
  * function does nothing.
- * 
+ *
  * a (in): A scalar.
  * out (out): Will become a copy of a.
  */
@@ -181,18 +178,18 @@ static ossl_inline void curve448_point_copy(curve448_point_t a,
 }
 
 /*
- * Test whether two points are equal.  If yes, return DECAF_TRUE, else return
- * DECAF_FALSE.
+ * Test whether two points are equal.  If yes, return C448_TRUE, else return
+ * C448_FALSE.
  *
  * a (in): A point.
  * b (in): Another point.
- * 
+ *
  * Returns:
- * DECAF_TRUE: The points are equal.
- * DECAF_FALSE: The points are not equal.
+ * C448_TRUE: The points are equal.
+ * C448_FALSE: The points are not equal.
  */
-__owur decaf_bool_t curve448_point_eq(const curve448_point_t a,
-                                      const curve448_point_t b);
+__owur c448_bool_t curve448_point_eq(const curve448_point_t a,
+                                     const curve448_point_t b);
 
 /*
  * Double a point. Equivalent to curve448_point_add(two_a,a,a), but potentially
@@ -212,50 +209,46 @@ void curve448_point_double(curve448_point_t two_a, const curve448_point_t a);
  * scalar (in): The scalar to multiply by.
  *
  * Returns:
- * DECAF_SUCCESS: The scalarmul succeeded.
- * DECAF_FAILURE: The scalarmul didn't succeed, because the base point is in a
+ * C448_SUCCESS: The scalarmul succeeded.
+ * C448_FAILURE: The scalarmul didn't succeed, because the base point is in a
  * small subgroup.
  */
-__owur decaf_error_t decaf_x448(uint8_t out[DECAF_X448_PUBLIC_BYTES],
-                                const uint8_t base[DECAF_X448_PUBLIC_BYTES],
-                                const uint8_t scalar[DECAF_X448_PRIVATE_BYTES]);
+__owur c448_error_t x448_int(uint8_t out[X448_PUBLIC_BYTES],
+                             const uint8_t base[X448_PUBLIC_BYTES],
+                             const uint8_t scalar[X448_PRIVATE_BYTES]);
 
 /*
- * Multiply a point by DECAF_X448_ENCODE_RATIO, then encode it like RFC 7748.
+ * Multiply a point by X448_ENCODE_RATIO, then encode it like RFC 7748.
  *
  * This function is mainly used internally, but is exported in case
  * it will be useful.
  *
  * The ratio is necessary because the internal representation doesn't
  * track the cofactor information, so on output we must clear the cofactor.
- * This would multiply by the cofactor, but in fact internally libdecaf's
- * points are always even, so it multiplies by half the cofactor instead.
+ * This would multiply by the cofactor, but in fact internally points are always
+ * even, so it multiplies by half the cofactor instead.
  *
  * As it happens, this aligns with the base point definitions; that is,
  * if you pass the Decaf/Ristretto base point to this function, the result
- * will be DECAF_X448_ENCODE_RATIO times the X448
+ * will be X448_ENCODE_RATIO times the X448
  * base point.
  *
  * out (out): The scaled and encoded point.
  * p (in): The point to be scaled and encoded.
  */
 void curve448_point_mul_by_ratio_and_encode_like_x448(
-                                        uint8_t out[DECAF_X448_PUBLIC_BYTES],
+                                        uint8_t out[X448_PUBLIC_BYTES],
                                         const curve448_point_t p);
 
-/* The base point for X448 Diffie-Hellman */
-extern const uint8_t decaf_x448_base_point[DECAF_X448_PUBLIC_BYTES];
-
 /*
  * RFC 7748 Diffie-Hellman base point scalarmul.  This function uses a different
  * (non-Decaf) encoding.
- * 
+ *
  * out (out): The scaled point base*scalar
  * scalar (in): The scalar to multiply by.
  */
-void decaf_x448_derive_public_key(
-                                uint8_t out[DECAF_X448_PUBLIC_BYTES],
-                                const uint8_t scalar[DECAF_X448_PRIVATE_BYTES]);
+void x448_derive_public_key(uint8_t out[X448_PUBLIC_BYTES],
+                            const uint8_t scalar[X448_PRIVATE_BYTES]);
 
 /*
  * Multiply a precomputed base point by a scalar: out = scalar*base.
@@ -280,7 +273,7 @@ void curve448_precomputed_scalarmul(curve448_point_t scaled,
  * base2 (in): A second point to be scaled.
  * scalar2 (in) A second scalar to multiply by.
  *
- * Warning: This function takes variable time, and may leak the scalars used. 
+ * Warning: This function takes variable time, and may leak the scalars used.
  * It is designed for signature verification.
  */
 void curve448_base_double_scalarmul_non_secret(curve448_point_t combo,
@@ -294,10 +287,10 @@ void curve448_base_double_scalarmul_non_secret(curve448_point_t combo,
  * to_test (in): The point to test.
  *
  * Returns:
- * DECAF_TRUE The point is valid.
- * DECAF_FALSE The point is invalid.
+ * C448_TRUE The point is valid.
+ * C448_FALSE The point is invalid.
  */
-__owur decaf_bool_t curve448_point_valid(const curve448_point_t to_test);
+__owur c448_bool_t curve448_point_valid(const curve448_point_t to_test);
 
 /* Overwrite scalar with zeros. */
 void curve448_scalar_destroy(curve448_scalar_t scalar);
@@ -305,8 +298,4 @@ void curve448_scalar_destroy(curve448_scalar_t scalar);
 /* Overwrite point with zeros. */
 void curve448_point_destroy(curve448_point_t point);
 
-#ifdef __cplusplus
-} /* extern "C" */
-#endif
-
-#endif                          /* __DECAF_POINT_448_H__ */
+#endif                          /* HEADER_POINT_448_H */