crypto/openssl-0.9/crypto/ec/ec2_smpl.c

   1 /* crypto/ec/ec2_smpl.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 software is originally written by Sheueling Chang Shantz and
  13  * Douglas Stebila of 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 <openssl/err.h>
  71
  72 #include "ec_lcl.h"
  73
  74
  75 const EC_METHOD *EC_GF2m_simple_method(void)
  76         {
  77         static const EC_METHOD ret = {
  78                 NID_X9_62_characteristic_two_field,
  79                 ec_GF2m_simple_group_init,
  80                 ec_GF2m_simple_group_finish,
  81                 ec_GF2m_simple_group_clear_finish,
  82                 ec_GF2m_simple_group_copy,
  83                 ec_GF2m_simple_group_set_curve,
  84                 ec_GF2m_simple_group_get_curve,
  85                 ec_GF2m_simple_group_get_degree,
  86                 ec_GF2m_simple_group_check_discriminant,
  87                 ec_GF2m_simple_point_init,
  88                 ec_GF2m_simple_point_finish,
  89                 ec_GF2m_simple_point_clear_finish,
  90                 ec_GF2m_simple_point_copy,
  91                 ec_GF2m_simple_point_set_to_infinity,
  92                 0 /* set_Jprojective_coordinates_GFp */,
  93                 0 /* get_Jprojective_coordinates_GFp */,
  94                 ec_GF2m_simple_point_set_affine_coordinates,
  95                 ec_GF2m_simple_point_get_affine_coordinates,
  96                 ec_GF2m_simple_set_compressed_coordinates,
  97                 ec_GF2m_simple_point2oct,
  98                 ec_GF2m_simple_oct2point,
  99                 ec_GF2m_simple_add,
 100                 ec_GF2m_simple_dbl,
 101                 ec_GF2m_simple_invert,
 102                 ec_GF2m_simple_is_at_infinity,
 103                 ec_GF2m_simple_is_on_curve,
 104                 ec_GF2m_simple_cmp,
 105                 ec_GF2m_simple_make_affine,
 106                 ec_GF2m_simple_points_make_affine,
 107
 108                 /* the following three method functions are defined in ec2_mult.c */
 109                 ec_GF2m_simple_mul,
 110                 ec_GF2m_precompute_mult,
 111                 ec_GF2m_have_precompute_mult,
 112
 113                 ec_GF2m_simple_field_mul,
 114                 ec_GF2m_simple_field_sqr,
 115                 ec_GF2m_simple_field_div,
 116                 0 /* field_encode */,
 117                 0 /* field_decode */,
 118                 0 /* field_set_to_one */ };
 119
 120         return &ret;
 121         }
 122
 123
 124 /* Initialize a GF(2^m)-based EC_GROUP structure.
 125  * Note that all other members are handled by EC_GROUP_new.
 126  */
 127 int ec_GF2m_simple_group_init(EC_GROUP *group)
 128         {
 129         BN_init(&group->field);
 130         BN_init(&group->a);
 131         BN_init(&group->b);
 132         return 1;
 133         }
 134
 135
 136 /* Free a GF(2^m)-based EC_GROUP structure.
 137  * Note that all other members are handled by EC_GROUP_free.
 138  */
 139 void ec_GF2m_simple_group_finish(EC_GROUP *group)
 140         {
 141         BN_free(&group->field);
 142         BN_free(&group->a);
 143         BN_free(&group->b);
 144         }
 145
 146
 147 /* Clear and free a GF(2^m)-based EC_GROUP structure.
 148  * Note that all other members are handled by EC_GROUP_clear_free.
 149  */
 150 void ec_GF2m_simple_group_clear_finish(EC_GROUP *group)
 151         {
 152         BN_clear_free(&group->field);
 153         BN_clear_free(&group->a);
 154         BN_clear_free(&group->b);
 155         group->poly[0] = 0;
 156         group->poly[1] = 0;
 157         group->poly[2] = 0;
 158         group->poly[3] = 0;
 159         group->poly[4] = 0;
 160         }
 161
 162
 163 /* Copy a GF(2^m)-based EC_GROUP structure.
 164  * Note that all other members are handled by EC_GROUP_copy.
 165  */
 166 int ec_GF2m_simple_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
 167         {
 168         int i;
 169         if (!BN_copy(&dest->field, &src->field)) return 0;
 170         if (!BN_copy(&dest->a, &src->a)) return 0;
 171         if (!BN_copy(&dest->b, &src->b)) return 0;
 172         dest->poly[0] = src->poly[0];
 173         dest->poly[1] = src->poly[1];
 174         dest->poly[2] = src->poly[2];
 175         dest->poly[3] = src->poly[3];
 176         dest->poly[4] = src->poly[4];
 177         bn_wexpand(&dest->a, (int)(dest->poly[0] + BN_BITS2 - 1) / BN_BITS2);
 178         bn_wexpand(&dest->b, (int)(dest->poly[0] + BN_BITS2 - 1) / BN_BITS2);
 179         for (i = dest->a.top; i < dest->a.dmax; i++) dest->a.d[i] = 0;
 180         for (i = dest->b.top; i < dest->b.dmax; i++) dest->b.d[i] = 0;
 181         return 1;
 182         }
 183
 184
 185 /* Set the curve parameters of an EC_GROUP structure. */
 186 int ec_GF2m_simple_group_set_curve(EC_GROUP *group,
 187         const BIGNUM *p, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 188         {
 189         int ret = 0, i;
 190
 191         /* group->field */
 192         if (!BN_copy(&group->field, p)) goto err;
 193         i = BN_GF2m_poly2arr(&group->field, group->poly, 5);
 194         if ((i != 5) && (i != 3))
 195                 {
 196                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_GROUP_SET_CURVE, EC_R_UNSUPPORTED_FIELD);
 197                 goto err;
 198                 }
 199
 200         /* group->a */
 201         if (!BN_GF2m_mod_arr(&group->a, a, group->poly)) goto err;
 202         bn_wexpand(&group->a, (int)(group->poly[0] + BN_BITS2 - 1) / BN_BITS2);
 203         for (i = group->a.top; i < group->a.dmax; i++) group->a.d[i] = 0;
 204
 205         /* group->b */
 206         if (!BN_GF2m_mod_arr(&group->b, b, group->poly)) goto err;
 207         bn_wexpand(&group->b, (int)(group->poly[0] + BN_BITS2 - 1) / BN_BITS2);
 208         for (i = group->b.top; i < group->b.dmax; i++) group->b.d[i] = 0;
 209
 210         ret = 1;
 211   err:
 212         return ret;
 213         }
 214
 215
 216 /* Get the curve parameters of an EC_GROUP structure.
 217  * If p, a, or b are NULL then there values will not be set but the method will return with success.
 218  */
 219 int ec_GF2m_simple_group_get_curve(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 220         {
 221         int ret = 0;
 222
 223         if (p != NULL)
 224                 {
 225                 if (!BN_copy(p, &group->field)) return 0;
 226                 }
 227
 228         if (a != NULL)
 229                 {
 230                 if (!BN_copy(a, &group->a)) goto err;
 231                 }
 232
 233         if (b != NULL)
 234                 {
 235                 if (!BN_copy(b, &group->b)) goto err;
 236                 }
 237
 238         ret = 1;
 239
 240   err:
 241         return ret;
 242         }
 243
 244
 245 /* Gets the degree of the field.  For a curve over GF(2^m) this is the value m. */
 246 int ec_GF2m_simple_group_get_degree(const EC_GROUP *group)
 247         {
 248         return BN_num_bits(&group->field)-1;
 249         }
 250
 251
 252 /* Checks the discriminant of the curve.
 253  * y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b is an elliptic curve <=> b != 0 (mod p)
 254  */
 255 int ec_GF2m_simple_group_check_discriminant(const EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
 256         {
 257         int ret = 0;
 258         BIGNUM *b;
 259         BN_CTX *new_ctx = NULL;
 260
 261         if (ctx == NULL)
 262                 {
 263                 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 264                 if (ctx == NULL)
 265                         {
 266                         ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_GROUP_CHECK_DISCRIMINANT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 267                         goto err;
 268                         }
 269                 }
 270         BN_CTX_start(ctx);
 271         b = BN_CTX_get(ctx);
 272         if (b == NULL) goto err;
 273
 274         if (!BN_GF2m_mod_arr(b, &group->b, group->poly)) goto err;
 275
 276         /* check the discriminant:
 277          * y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b is an elliptic curve <=> b != 0 (mod p)
 278          */
 279         if (BN_is_zero(b)) goto err;
 280
 281         ret = 1;
 282
 283 err:
 284         BN_CTX_end(ctx);
 285         if (new_ctx != NULL)
 286                 BN_CTX_free(new_ctx);
 287         return ret;
 288         }
 289
 290
 291 /* Initializes an EC_POINT. */
 292 int ec_GF2m_simple_point_init(EC_POINT *point)
 293         {
 294         BN_init(&point->X);
 295         BN_init(&point->Y);
 296         BN_init(&point->Z);
 297         return 1;
 298         }
 299
 300
 301 /* Frees an EC_POINT. */
 302 void ec_GF2m_simple_point_finish(EC_POINT *point)
 303         {
 304         BN_free(&point->X);
 305         BN_free(&point->Y);
 306         BN_free(&point->Z);
 307         }
 308
 309
 310 /* Clears and frees an EC_POINT. */
 311 void ec_GF2m_simple_point_clear_finish(EC_POINT *point)
 312         {
 313         BN_clear_free(&point->X);
 314         BN_clear_free(&point->Y);
 315         BN_clear_free(&point->Z);
 316         point->Z_is_one = 0;
 317         }
 318
 319
 320 /* Copy the contents of one EC_POINT into another.  Assumes dest is initialized. */
 321 int ec_GF2m_simple_point_copy(EC_POINT *dest, const EC_POINT *src)
 322         {
 323         if (!BN_copy(&dest->X, &src->X)) return 0;
 324         if (!BN_copy(&dest->Y, &src->Y)) return 0;
 325         if (!BN_copy(&dest->Z, &src->Z)) return 0;
 326         dest->Z_is_one = src->Z_is_one;
 327
 328         return 1;
 329         }
 330
 331
 332 /* Set an EC_POINT to the point at infinity.
 333  * A point at infinity is represented by having Z=0.
 334  */
 335 int ec_GF2m_simple_point_set_to_infinity(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point)
 336         {
 337         point->Z_is_one = 0;
 338         BN_zero(&point->Z);
 339         return 1;
 340         }
 341
 342
 343 /* Set the coordinates of an EC_POINT using affine coordinates.
 344  * Note that the simple implementation only uses affine coordinates.
 345  */
 346 int ec_GF2m_simple_point_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point,
 347         const BIGNUM *x, const BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 348         {
 349         int ret = 0;
 350         if (x == NULL || y == NULL)
 351                 {
 352                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 353                 return 0;
 354                 }
 355
 356         if (!BN_copy(&point->X, x)) goto err;
 357         BN_set_negative(&point->X, 0);
 358         if (!BN_copy(&point->Y, y)) goto err;
 359         BN_set_negative(&point->Y, 0);
 360         if (!BN_copy(&point->Z, BN_value_one())) goto err;
 361         BN_set_negative(&point->Z, 0);
 362         point->Z_is_one = 1;
 363         ret = 1;
 364
 365   err:
 366         return ret;
 367         }
 368
 369
 370 /* Gets the affine coordinates of an EC_POINT.
 371  * Note that the simple implementation only uses affine coordinates.
 372  */
 373 int ec_GF2m_simple_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point,
 374         BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 375         {
 376         int ret = 0;
 377
 378         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point))
 379                 {
 380                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_POINT_AT_INFINITY);
 381                 return 0;
 382                 }
 383
 384         if (BN_cmp(&point->Z, BN_value_one()))
 385                 {
 386                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 387                 return 0;
 388                 }
 389         if (x != NULL)
 390                 {
 391                 if (!BN_copy(x, &point->X)) goto err;
 392                 BN_set_negative(x, 0);
 393                 }
 394         if (y != NULL)
 395                 {
 396                 if (!BN_copy(y, &point->Y)) goto err;
 397                 BN_set_negative(y, 0);
 398                 }
 399         ret = 1;
 400
 401  err:
 402         return ret;
 403         }
 404
 405
 406 /* Include patented algorithms. */
 407 #include "ec2_smpt.c"
 408
 409
 410 /* Converts an EC_POINT to an octet string.
 411  * If buf is NULL, the encoded length will be returned.
 412  * If the length len of buf is smaller than required an error will be returned.
 413  *
 414  * The point compression section of this function is patented by Certicom Corp.
 415  * under US Patent 6,141,420.  Point compression is disabled by default and can
 416  * be enabled by defining the preprocessor macro OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP at
 417  * Configure-time.
 418  */
 419 size_t ec_GF2m_simple_point2oct(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point, point_conversion_form_t form,
 420         unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *ctx)
 421         {
 422         size_t ret;
 423         BN_CTX *new_ctx = NULL;
 424         int used_ctx = 0;
 425         BIGNUM *x, *y, *yxi;
 426         size_t field_len, i, skip;
 427
 428 #ifndef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 429         if ((form == POINT_CONVERSION_COMPRESSED) || (form == POINT_CONVERSION_HYBRID))
 430                 {
 431                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT2OCT, ERR_R_DISABLED);
 432                 goto err;
 433                 }
 434 #endif
 435
 436         if ((form != POINT_CONVERSION_COMPRESSED)
 437                 && (form != POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED)
 438                 && (form != POINT_CONVERSION_HYBRID))
 439                 {
 440                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT2OCT, EC_R_INVALID_FORM);
 441                 goto err;
 442                 }
 443
 444         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point))
 445                 {
 446                 /* encodes to a single 0 octet */
 447                 if (buf != NULL)
 448                         {
 449                         if (len < 1)
 450                                 {
 451                                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT2OCT, EC_R_BUFFER_TOO_SMALL);
 452                                 return 0;
 453                                 }
 454                         buf[0] = 0;
 455                         }
 456                 return 1;
 457                 }
 458
 459
 460         /* ret := required output buffer length */
 461         field_len = (EC_GROUP_get_degree(group) + 7) / 8;
 462         ret = (form == POINT_CONVERSION_COMPRESSED) ? 1 + field_len : 1 + 2*field_len;
 463
 464         /* if 'buf' is NULL, just return required length */
 465         if (buf != NULL)
 466                 {
 467                 if (len < ret)
 468                         {
 469                         ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT2OCT, EC_R_BUFFER_TOO_SMALL);
 470                         goto err;
 471                         }
 472
 473                 if (ctx == NULL)
 474                         {
 475                         ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 476                         if (ctx == NULL)
 477                                 return 0;
 478                         }
 479
 480                 BN_CTX_start(ctx);
 481                 used_ctx = 1;
 482                 x = BN_CTX_get(ctx);
 483                 y = BN_CTX_get(ctx);
 484                 yxi = BN_CTX_get(ctx);
 485                 if (yxi == NULL) goto err;
 486
 487                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, point, x, y, ctx)) goto err;
 488
 489                 buf[0] = form;
 490 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
 491                 if ((form != POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED) && !BN_is_zero(x))
 492                         {
 493                         if (!group->meth->field_div(group, yxi, y, x, ctx)) goto err;
 494                         if (BN_is_odd(yxi)) buf[0]++;
 495                         }
 496 #endif
 497
 498                 i = 1;
 499
 500                 skip = field_len - BN_num_bytes(x);
 501                 if (skip > field_len)
 502                         {
 503                         ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT2OCT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 504                         goto err;
 505                         }
 506                 while (skip > 0)
 507                         {
 508                         buf[i++] = 0;
 509                         skip--;
 510                         }
 511                 skip = BN_bn2bin(x, buf + i);
 512                 i += skip;
 513                 if (i != 1 + field_len)
 514                         {
 515                         ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT2OCT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 516                         goto err;
 517                         }
 518
 519                 if (form == POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED || form == POINT_CONVERSION_HYBRID)
 520                         {
 521                         skip = field_len - BN_num_bytes(y);
 522                         if (skip > field_len)
 523                                 {
 524                                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT2OCT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 525                                 goto err;
 526                                 }
 527                         while (skip > 0)
 528                                 {
 529                                 buf[i++] = 0;
 530                                 skip--;
 531                                 }
 532                         skip = BN_bn2bin(y, buf + i);
 533                         i += skip;
 534                         }
 535
 536                 if (i != ret)
 537                         {
 538                         ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_POINT2OCT, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
 539                         goto err;
 540                         }
 541                 }
 542
 543         if (used_ctx)
 544                 BN_CTX_end(ctx);
 545         if (new_ctx != NULL)
 546                 BN_CTX_free(new_ctx);
 547         return ret;
 548
 549  err:
 550         if (used_ctx)
 551                 BN_CTX_end(ctx);
 552         if (new_ctx != NULL)
 553                 BN_CTX_free(new_ctx);
 554         return 0;
 555         }
 556
 557
 558 /* Converts an octet string representation to an EC_POINT.
 559  * Note that the simple implementation only uses affine coordinates.
 560  */
 561 int ec_GF2m_simple_oct2point(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point,
 562         const unsigned char *buf, size_t len, BN_CTX *ctx)
 563         {
 564         point_conversion_form_t form;
 565         int y_bit;
 566         BN_CTX *new_ctx = NULL;
 567         BIGNUM *x, *y, *yxi;
 568         size_t field_len, enc_len;
 569         int ret = 0;
 570
 571         if (len == 0)
 572                 {
 573                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_OCT2POINT, EC_R_BUFFER_TOO_SMALL);
 574                 return 0;
 575                 }
 576         form = buf[0];
 577         y_bit = form & 1;
 578         form = form & ~1U;
 579         if ((form != 0) && (form != POINT_CONVERSION_COMPRESSED)
 580                 && (form != POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED)
 581                 && (form != POINT_CONVERSION_HYBRID))
 582                 {
 583                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_OCT2POINT, EC_R_INVALID_ENCODING);
 584                 return 0;
 585                 }
 586         if ((form == 0 || form == POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED) && y_bit)
 587                 {
 588                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_OCT2POINT, EC_R_INVALID_ENCODING);
 589                 return 0;
 590                 }
 591
 592         if (form == 0)
 593                 {
 594                 if (len != 1)
 595                         {
 596                         ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_OCT2POINT, EC_R_INVALID_ENCODING);
 597                         return 0;
 598                         }
 599
 600                 return EC_POINT_set_to_infinity(group, point);
 601                 }
 602
 603         field_len = (EC_GROUP_get_degree(group) + 7) / 8;
 604         enc_len = (form == POINT_CONVERSION_COMPRESSED) ? 1 + field_len : 1 + 2*field_len;
 605
 606         if (len != enc_len)
 607                 {
 608                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_OCT2POINT, EC_R_INVALID_ENCODING);
 609                 return 0;
 610                 }
 611
 612         if (ctx == NULL)
 613                 {
 614                 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 615                 if (ctx == NULL)
 616                         return 0;
 617                 }
 618
 619         BN_CTX_start(ctx);
 620         x = BN_CTX_get(ctx);
 621         y = BN_CTX_get(ctx);
 622         yxi = BN_CTX_get(ctx);
 623         if (yxi == NULL) goto err;
 624
 625         if (!BN_bin2bn(buf + 1, field_len, x)) goto err;
 626         if (BN_ucmp(x, &group->field) >= 0)
 627                 {
 628                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_OCT2POINT, EC_R_INVALID_ENCODING);
 629                 goto err;
 630                 }
 631
 632         if (form == POINT_CONVERSION_COMPRESSED)
 633                 {
 634                 if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, point, x, y_bit, ctx)) goto err;
 635                 }
 636         else
 637                 {
 638                 if (!BN_bin2bn(buf + 1 + field_len, field_len, y)) goto err;
 639                 if (BN_ucmp(y, &group->field) >= 0)
 640                         {
 641                         ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_OCT2POINT, EC_R_INVALID_ENCODING);
 642                         goto err;
 643                         }
 644                 if (form == POINT_CONVERSION_HYBRID)
 645                         {
 646                         if (!group->meth->field_div(group, yxi, y, x, ctx)) goto err;
 647                         if (y_bit != BN_is_odd(yxi))
 648                                 {
 649                                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_OCT2POINT, EC_R_INVALID_ENCODING);
 650                                 goto err;
 651                                 }
 652                         }
 653
 654                 if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, point, x, y, ctx)) goto err;
 655                 }
 656
 657         if (!EC_POINT_is_on_curve(group, point, ctx)) /* test required by X9.62 */
 658                 {
 659                 ECerr(EC_F_EC_GF2M_SIMPLE_OCT2POINT, EC_R_POINT_IS_NOT_ON_CURVE);
 660                 goto err;
 661                 }
 662
 663         ret = 1;
 664
 665  err:
 666         BN_CTX_end(ctx);
 667         if (new_ctx != NULL)
 668                 BN_CTX_free(new_ctx);
 669         return ret;
 670         }
 671
 672
 673 /* Computes a + b and stores the result in r.  r could be a or b, a could be b.
 674  * Uses algorithm A.10.2 of IEEE P1363.
 675  */
 676 int ec_GF2m_simple_add(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b, BN_CTX *ctx)
 677         {
 678         BN_CTX *new_ctx = NULL;
 679         BIGNUM *x0, *y0, *x1, *y1, *x2, *y2, *s, *t;
 680         int ret = 0;
 681
 682         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, a))
 683                 {
 684                 if (!EC_POINT_copy(r, b)) return 0;
 685                 return 1;
 686                 }
 687
 688         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, b))
 689                 {
 690                 if (!EC_POINT_copy(r, a)) return 0;
 691                 return 1;
 692                 }
 693
 694         if (ctx == NULL)
 695                 {
 696                 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 697                 if (ctx == NULL)
 698                         return 0;
 699                 }
 700
 701         BN_CTX_start(ctx);
 702         x0 = BN_CTX_get(ctx);
 703         y0 = BN_CTX_get(ctx);
 704         x1 = BN_CTX_get(ctx);
 705         y1 = BN_CTX_get(ctx);
 706         x2 = BN_CTX_get(ctx);
 707         y2 = BN_CTX_get(ctx);
 708         s = BN_CTX_get(ctx);
 709         t = BN_CTX_get(ctx);
 710         if (t == NULL) goto err;
 711
 712         if (a->Z_is_one)
 713                 {
 714                 if (!BN_copy(x0, &a->X)) goto err;
 715                 if (!BN_copy(y0, &a->Y)) goto err;
 716                 }
 717         else
 718                 {
 719                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, a, x0, y0, ctx)) goto err;
 720                 }
 721         if (b->Z_is_one)
 722                 {
 723                 if (!BN_copy(x1, &b->X)) goto err;
 724                 if (!BN_copy(y1, &b->Y)) goto err;
 725                 }
 726         else
 727                 {
 728                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, b, x1, y1, ctx)) goto err;
 729                 }
 730
 731
 732         if (BN_GF2m_cmp(x0, x1))
 733                 {
 734                 if (!BN_GF2m_add(t, x0, x1)) goto err;
 735                 if (!BN_GF2m_add(s, y0, y1)) goto err;
 736                 if (!group->meth->field_div(group, s, s, t, ctx)) goto err;
 737                 if (!group->meth->field_sqr(group, x2, s, ctx)) goto err;
 738                 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, &group->a)) goto err;
 739                 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, s)) goto err;
 740                 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, t)) goto err;
 741                 }
 742         else
 743                 {
 744                 if (BN_GF2m_cmp(y0, y1) || BN_is_zero(x1))
 745                         {
 746                         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, r)) goto err;
 747                         ret = 1;
 748                         goto err;
 749                         }
 750                 if (!group->meth->field_div(group, s, y1, x1, ctx)) goto err;
 751                 if (!BN_GF2m_add(s, s, x1)) goto err;
 752
 753                 if (!group->meth->field_sqr(group, x2, s, ctx)) goto err;
 754                 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, s)) goto err;
 755                 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, &group->a)) goto err;
 756                 }
 757
 758         if (!BN_GF2m_add(y2, x1, x2)) goto err;
 759         if (!group->meth->field_mul(group, y2, y2, s, ctx)) goto err;
 760         if (!BN_GF2m_add(y2, y2, x2)) goto err;
 761         if (!BN_GF2m_add(y2, y2, y1)) goto err;
 762
 763         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, r, x2, y2, ctx)) goto err;
 764
 765         ret = 1;
 766
 767  err:
 768         BN_CTX_end(ctx);
 769         if (new_ctx != NULL)
 770                 BN_CTX_free(new_ctx);
 771         return ret;
 772         }
 773
 774
 775 /* Computes 2 * a and stores the result in r.  r could be a.
 776  * Uses algorithm A.10.2 of IEEE P1363.
 777  */
 778 int ec_GF2m_simple_dbl(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a, BN_CTX *ctx)
 779         {
 780         return ec_GF2m_simple_add(group, r, a, a, ctx);
 781         }
 782
 783
 784 int ec_GF2m_simple_invert(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point, BN_CTX *ctx)
 785         {
 786         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point) || BN_is_zero(&point->Y))
 787                 /* point is its own inverse */
 788                 return 1;
 789
 790         if (!EC_POINT_make_affine(group, point, ctx)) return 0;
 791         return BN_GF2m_add(&point->Y, &point->X, &point->Y);
 792         }
 793
 794
 795 /* Indicates whether the given point is the point at infinity. */
 796 int ec_GF2m_simple_is_at_infinity(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point)
 797         {
 798         return BN_is_zero(&point->Z);
 799         }
 800
 801
 802 /* Determines whether the given EC_POINT is an actual point on the curve defined
 803  * in the EC_GROUP.  A point is valid if it satisfies the Weierstrass equation:
 804  *      y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b.
 805  */
 806 int ec_GF2m_simple_is_on_curve(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point, BN_CTX *ctx)
 807         {
 808         int ret = -1;
 809         BN_CTX *new_ctx = NULL;
 810         BIGNUM *lh, *y2;
 811         int (*field_mul)(const EC_GROUP *, BIGNUM *, const BIGNUM *, const BIGNUM *, BN_CTX *);
 812         int (*field_sqr)(const EC_GROUP *, BIGNUM *, const BIGNUM *, BN_CTX *);
 813
 814         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point))
 815                 return 1;
 816
 817         field_mul = group->meth->field_mul;
 818         field_sqr = group->meth->field_sqr;
 819
 820         /* only support affine coordinates */
 821         if (!point->Z_is_one) goto err;
 822
 823         if (ctx == NULL)
 824                 {
 825                 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 826                 if (ctx == NULL)
 827                         return -1;
 828                 }
 829
 830         BN_CTX_start(ctx);
 831         y2 = BN_CTX_get(ctx);
 832         lh = BN_CTX_get(ctx);
 833         if (lh == NULL) goto err;
 834
 835         /* We have a curve defined by a Weierstrass equation
 836          *      y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b.
 837          *  <=> x^3 + a*x^2 + x*y + b + y^2 = 0
 838          *  <=> ((x + a) * x + y ) * x + b + y^2 = 0
 839          */
 840         if (!BN_GF2m_add(lh, &point->X, &group->a)) goto err;
 841         if (!field_mul(group, lh, lh, &point->X, ctx)) goto err;
 842         if (!BN_GF2m_add(lh, lh, &point->Y)) goto err;
 843         if (!field_mul(group, lh, lh, &point->X, ctx)) goto err;
 844         if (!BN_GF2m_add(lh, lh, &group->b)) goto err;
 845         if (!field_sqr(group, y2, &point->Y, ctx)) goto err;
 846         if (!BN_GF2m_add(lh, lh, y2)) goto err;
 847         ret = BN_is_zero(lh);
 848  err:
 849         if (ctx) BN_CTX_end(ctx);
 850         if (new_ctx) BN_CTX_free(new_ctx);
 851         return ret;
 852         }
 853
 854
 855 /* Indicates whether two points are equal.
 856  * Return values:
 857  *  -1   error
 858  *   0   equal (in affine coordinates)
 859  *   1   not equal
 860  */
 861 int ec_GF2m_simple_cmp(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b, BN_CTX *ctx)
 862         {
 863         BIGNUM *aX, *aY, *bX, *bY;
 864         BN_CTX *new_ctx = NULL;
 865         int ret = -1;
 866
 867         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, a))
 868                 {
 869                 return EC_POINT_is_at_infinity(group, b) ? 0 : 1;
 870                 }
 871
 872         if (a->Z_is_one && b->Z_is_one)
 873                 {
 874                 return ((BN_cmp(&a->X, &b->X) == 0) && BN_cmp(&a->Y, &b->Y) == 0) ? 0 : 1;
 875                 }
 876
 877         if (ctx == NULL)
 878                 {
 879                 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 880                 if (ctx == NULL)
 881                         return -1;
 882                 }
 883
 884         BN_CTX_start(ctx);
 885         aX = BN_CTX_get(ctx);
 886         aY = BN_CTX_get(ctx);
 887         bX = BN_CTX_get(ctx);
 888         bY = BN_CTX_get(ctx);
 889         if (bY == NULL) goto err;
 890
 891         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, a, aX, aY, ctx)) goto err;
 892         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, b, bX, bY, ctx)) goto err;
 893         ret = ((BN_cmp(aX, bX) == 0) && BN_cmp(aY, bY) == 0) ? 0 : 1;
 894
 895   err:
 896         if (ctx) BN_CTX_end(ctx);
 897         if (new_ctx) BN_CTX_free(new_ctx);
 898         return ret;
 899         }
 900
 901
 902 /* Forces the given EC_POINT to internally use affine coordinates. */
 903 int ec_GF2m_simple_make_affine(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point, BN_CTX *ctx)
 904         {
 905         BN_CTX *new_ctx = NULL;
 906         BIGNUM *x, *y;
 907         int ret = 0;
 908
 909         if (point->Z_is_one || EC_POINT_is_at_infinity(group, point))
 910                 return 1;
 911
 912         if (ctx == NULL)
 913                 {
 914                 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 915                 if (ctx == NULL)
 916                         return 0;
 917                 }
 918
 919         BN_CTX_start(ctx);
 920         x = BN_CTX_get(ctx);
 921         y = BN_CTX_get(ctx);
 922         if (y == NULL) goto err;
 923
 924         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, point, x, y, ctx)) goto err;
 925         if (!BN_copy(&point->X, x)) goto err;
 926         if (!BN_copy(&point->Y, y)) goto err;
 927         if (!BN_one(&point->Z)) goto err;
 928
 929         ret = 1;
 930
 931   err:
 932         if (ctx) BN_CTX_end(ctx);
 933         if (new_ctx) BN_CTX_free(new_ctx);
 934         return ret;
 935         }
 936
 937
 938 /* Forces each of the EC_POINTs in the given array to use affine coordinates. */
 939 int ec_GF2m_simple_points_make_affine(const EC_GROUP *group, size_t num, EC_POINT *points[], BN_CTX *ctx)
 940         {
 941         size_t i;
 942
 943         for (i = 0; i < num; i++)
 944                 {
 945                 if (!group->meth->make_affine(group, points[i], ctx)) return 0;
 946                 }
 947
 948         return 1;
 949         }
 950
 951
 952 /* Wrapper to simple binary polynomial field multiplication implementation. */
 953 int ec_GF2m_simple_field_mul(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 954         {
 955         return BN_GF2m_mod_mul_arr(r, a, b, group->poly, ctx);
 956         }
 957
 958
 959 /* Wrapper to simple binary polynomial field squaring implementation. */
 960 int ec_GF2m_simple_field_sqr(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx)
 961         {
 962         return BN_GF2m_mod_sqr_arr(r, a, group->poly, ctx);
 963         }
 964
 965
 966 /* Wrapper to simple binary polynomial field division implementation. */
 967 int ec_GF2m_simple_field_div(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r, const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 968         {
 969         return BN_GF2m_mod_div(r, a, b, &group->field, ctx);
 970         }