Android build: fix usage of NDK home variable ($ndk_var)
[openssl.git] / crypto / ec / ecdsa_ossl.c
index 6ff5a462d34563fe3dd2edfee474de2ad4fde829..e35c7600d8668de0005d36c24b4134ae6aaf8024 100644 (file)
@@ -1,5 +1,5 @@
 /*
- * Copyright 2002-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright 2002-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
  *
  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
@@ -10,9 +10,8 @@
 #include <string.h>
 #include <openssl/err.h>
 #include <openssl/obj_mac.h>
-#include <openssl/bn.h>
 #include <openssl/rand.h>
-#include <openssl/ec.h>
+#include "internal/bn_int.h"
 #include "ec_lcl.h"
 
 int ossl_ecdsa_sign(int type, const unsigned char *dgst, int dlen,
@@ -20,7 +19,7 @@ int ossl_ecdsa_sign(int type, const unsigned char *dgst, int dlen,
                     const BIGNUM *kinv, const BIGNUM *r, EC_KEY *eckey)
 {
     ECDSA_SIG *s;
-    RAND_seed(dgst, dlen);
+
     s = ECDSA_do_sign_ex(dgst, dlen, kinv, r, eckey);
     if (s == NULL) {
         *siglen = 0;
@@ -41,6 +40,7 @@ static int ecdsa_sign_setup(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in,
     EC_POINT *tmp_point = NULL;
     const EC_GROUP *group;
     int ret = 0;
+    int order_bits;
 
     if (eckey == NULL || (group = EC_KEY_get0_group(eckey)) == NULL) {
         ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
@@ -52,13 +52,12 @@ static int ecdsa_sign_setup(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in,
         return 0;
     }
 
-    if (ctx_in == NULL) {
+    if ((ctx = ctx_in) == NULL) {
         if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL) {
             ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
             return 0;
         }
-    } else
-        ctx = ctx_in;
+    }
 
     k = BN_new();               /* this value is later returned in *kinvp */
     r = BN_new();               /* this value is later returned in *rp */
@@ -72,98 +71,55 @@ static int ecdsa_sign_setup(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in,
         goto err;
     }
     order = EC_GROUP_get0_order(group);
-    if (order == NULL) {
-        ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_EC_LIB);
+
+    /* Preallocate space */
+    order_bits = BN_num_bits(order);
+    if (!BN_set_bit(k, order_bits)
+        || !BN_set_bit(r, order_bits)
+        || !BN_set_bit(X, order_bits))
         goto err;
-    }
 
     do {
         /* get random k */
-        do
+        do {
             if (dgst != NULL) {
-                if (!BN_generate_dsa_nonce
-                    (k, order, EC_KEY_get0_private_key(eckey), dgst, dlen,
-                     ctx)) {
+                if (!BN_generate_dsa_nonce(k, order,
+                                           EC_KEY_get0_private_key(eckey),
+                                           dgst, dlen, ctx)) {
                     ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP,
-                             EC_R_RANDOM_NUMBER_GENERATION_FAILED);
+                          EC_R_RANDOM_NUMBER_GENERATION_FAILED);
                     goto err;
                 }
             } else {
-                if (!BN_rand_range(k, order)) {
+                if (!BN_priv_rand_range(k, order)) {
                     ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP,
-                             EC_R_RANDOM_NUMBER_GENERATION_FAILED);
+                          EC_R_RANDOM_NUMBER_GENERATION_FAILED);
                     goto err;
                 }
             }
-        while (BN_is_zero(k));
-
-        /*
-         * We do not want timing information to leak the length of k, so we
-         * compute G*k using an equivalent scalar of fixed bit-length.
-         */
-
-        if (!BN_add(k, k, order))
-            goto err;
-        if (BN_num_bits(k) <= BN_num_bits(order))
-            if (!BN_add(k, k, order))
-                goto err;
+        } while (BN_is_zero(k));
 
         /* compute r the x-coordinate of generator * k */
         if (!EC_POINT_mul(group, tmp_point, k, NULL, NULL, ctx)) {
             ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_EC_LIB);
             goto err;
         }
-        if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(group)) ==
-            NID_X9_62_prime_field) {
-            if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp
-                (group, tmp_point, X, NULL, ctx)) {
-                ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_EC_LIB);
-                goto err;
-            }
-        }
-#ifndef OPENSSL_NO_EC2M
-        else {                  /* NID_X9_62_characteristic_two_field */
 
-            if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group,
-                                                      tmp_point, X, NULL,
-                                                      ctx)) {
-                ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_EC_LIB);
-                goto err;
-            }
+        if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(group, tmp_point, X, NULL, ctx)) {
+            ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_EC_LIB);
+            goto err;
         }
-#endif
+
         if (!BN_nnmod(r, X, order, ctx)) {
             ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_BN_LIB);
             goto err;
         }
-    }
-    while (BN_is_zero(r));
+    } while (BN_is_zero(r));
 
     /* compute the inverse of k */
-    if (EC_GROUP_get_mont_data(group) != NULL) {
-        /*
-         * We want inverse in constant time, therefore we utilize the fact
-         * order must be prime and use Fermats Little Theorem instead.
-         */
-        if (!BN_set_word(X, 2)) {
-            ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_BN_LIB);
-            goto err;
-        }
-        if (!BN_mod_sub(X, order, X, order, ctx)) {
-            ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_BN_LIB);
-            goto err;
-        }
-        BN_set_flags(X, BN_FLG_CONSTTIME);
-        if (!BN_mod_exp_mont_consttime
-            (k, k, X, order, ctx, EC_GROUP_get_mont_data(group))) {
-            ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_BN_LIB);
-            goto err;
-        }
-    } else {
-        if (!BN_mod_inverse(k, k, order, ctx)) {
-            ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_BN_LIB);
-            goto err;
-        }
+    if (!ec_group_do_inverse_ord(group, k, k, ctx)) {
+        ECerr(EC_F_ECDSA_SIGN_SETUP, ERR_R_BN_LIB);
+        goto err;
     }
 
     /* clear old values if necessary */
@@ -182,7 +138,7 @@ static int ecdsa_sign_setup(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in,
         BN_CTX_free(ctx);
     EC_POINT_free(tmp_point);
     BN_clear_free(X);
-    return (ret);
+    return ret;
 }
 
 int ossl_ecdsa_sign_setup(EC_KEY *eckey, BN_CTX *ctx_in, BIGNUM **kinvp,
@@ -196,7 +152,7 @@ ECDSA_SIG *ossl_ecdsa_sign_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
                                EC_KEY *eckey)
 {
     int ok = 0, i;
-    BIGNUM *kinv = NULL, *s, *m = NULL, *tmp = NULL;
+    BIGNUM *kinv = NULL, *s, *m = NULL;
     const BIGNUM *order, *ckinv;
     BN_CTX *ctx = NULL;
     const EC_GROUP *group;
@@ -221,19 +177,21 @@ ECDSA_SIG *ossl_ecdsa_sign_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
         ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
         return NULL;
     }
+    ret->r = BN_new();
+    ret->s = BN_new();
+    if (ret->r == NULL || ret->s == NULL) {
+        ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+        goto err;
+    }
     s = ret->s;
 
-    if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL ||
-        (tmp = BN_new()) == NULL || (m = BN_new()) == NULL) {
+    if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL
+        || (m = BN_new()) == NULL) {
         ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
         goto err;
     }
 
     order = EC_GROUP_get0_order(group);
-    if (order == NULL) {
-        ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, ERR_R_EC_LIB);
-        goto err;
-    }
     i = BN_num_bits(order);
     /*
      * Need to truncate digest if it is too long: first truncate whole bytes.
@@ -244,7 +202,7 @@ ECDSA_SIG *ossl_ecdsa_sign_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
         ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, ERR_R_BN_LIB);
         goto err;
     }
-    /* If still too long truncate remaining bits with a shift */
+    /* If still too long, truncate remaining bits with a shift */
     if ((8 * dgst_len > i) && !BN_rshift(m, m, 8 - (i & 0x7))) {
         ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, ERR_R_BN_LIB);
         goto err;
@@ -264,32 +222,46 @@ ECDSA_SIG *ossl_ecdsa_sign_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
             }
         }
 
-        if (!BN_mod_mul(tmp, priv_key, ret->r, order, ctx)) {
+        /*
+         * With only one multiplicant being in Montgomery domain
+         * multiplication yields real result without post-conversion.
+         * Also note that all operations but last are performed with
+         * zero-padded vectors. Last operation, BN_mod_mul_montgomery
+         * below, returns user-visible value with removed zero padding.
+         */
+        if (!bn_to_mont_fixed_top(s, ret->r, group->mont_data, ctx)
+            || !bn_mul_mont_fixed_top(s, s, priv_key, group->mont_data, ctx)) {
             ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, ERR_R_BN_LIB);
             goto err;
         }
-        if (!BN_mod_add_quick(s, tmp, m, order)) {
+        if (!bn_mod_add_fixed_top(s, s, m, order)) {
             ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, ERR_R_BN_LIB);
             goto err;
         }
-        if (!BN_mod_mul(s, s, ckinv, order, ctx)) {
+        /*
+         * |s| can still be larger than modulus, because |m| can be. In
+         * such case we count on Montgomery reduction to tie it up.
+         */
+        if (!bn_to_mont_fixed_top(s, s, group->mont_data, ctx)
+            || !BN_mod_mul_montgomery(s, s, ckinv, group->mont_data, ctx)) {
             ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, ERR_R_BN_LIB);
             goto err;
         }
+
         if (BN_is_zero(s)) {
             /*
-             * if kinv and r have been supplied by the caller don't to
+             * if kinv and r have been supplied by the caller, don't
              * generate new kinv and r values
              */
             if (in_kinv != NULL && in_r != NULL) {
                 ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_SIGN_SIG, EC_R_NEED_NEW_SETUP_VALUES);
                 goto err;
             }
-        } else
+        } else {
             /* s != 0 => we have a valid signature */
             break;
-    }
-    while (1);
+        }
+    while (1);
 
     ok = 1;
  err:
@@ -299,7 +271,6 @@ ECDSA_SIG *ossl_ecdsa_sign_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
     }
     BN_CTX_free(ctx);
     BN_clear_free(m);
-    BN_clear_free(tmp);
     BN_clear_free(kinv);
     return ret;
 }
@@ -321,7 +292,7 @@ int ossl_ecdsa_verify(int type, const unsigned char *dgst, int dgst_len,
 
     s = ECDSA_SIG_new();
     if (s == NULL)
-        return (ret);
+        return ret;
     if (d2i_ECDSA_SIG(&s, &p, sig_len) == NULL)
         goto err;
     /* Ensure signature uses DER and doesn't have trailing garbage */
@@ -332,7 +303,7 @@ int ossl_ecdsa_verify(int type, const unsigned char *dgst, int dgst_len,
  err:
     OPENSSL_clear_free(der, derlen);
     ECDSA_SIG_free(s);
-    return (ret);
+    return ret;
 }
 
 int ossl_ecdsa_verify_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
@@ -387,7 +358,7 @@ int ossl_ecdsa_verify_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
         goto err;
     }
     /* calculate tmp1 = inv(S) mod order */
-    if (!BN_mod_inverse(u2, sig->s, order, ctx)) {
+    if (!ec_group_do_inverse_ord(group, u2, sig->s, ctx)) {
         ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_VERIFY_SIG, ERR_R_BN_LIB);
         goto err;
     }
@@ -426,22 +397,12 @@ int ossl_ecdsa_verify_sig(const unsigned char *dgst, int dgst_len,
         ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_VERIFY_SIG, ERR_R_EC_LIB);
         goto err;
     }
-    if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(group)) ==
-        NID_X9_62_prime_field) {
-        if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, point, X, NULL, ctx)) {
-            ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_VERIFY_SIG, ERR_R_EC_LIB);
-            goto err;
-        }
-    }
-#ifndef OPENSSL_NO_EC2M
-    else {                      /* NID_X9_62_characteristic_two_field */
 
-        if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, point, X, NULL, ctx)) {
-            ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_VERIFY_SIG, ERR_R_EC_LIB);
-            goto err;
-        }
+    if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, X, NULL, ctx)) {
+        ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_VERIFY_SIG, ERR_R_EC_LIB);
+        goto err;
     }
-#endif
+
     if (!BN_nnmod(u1, X, order, ctx)) {
         ECerr(EC_F_OSSL_ECDSA_VERIFY_SIG, ERR_R_BN_LIB);
         goto err;