| Viewing file:  ec2_smpl.c (27.39 KB)      -rw-r--r-- Select action/file-type:
 
  (+) |  (+) |  (+) | Code (+) | Session (+) |  (+) | SDB (+) |  (+) |  (+) |  (+) |  (+) |  (+) | 
 
/** Copyright 2002-2021 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
 * Copyright (c) 2002, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved
 *
 * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
 * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
 * in the file LICENSE in the source distribution or at
 * https://www.openssl.org/source/license.html
 */
 
 /*
 * ECDSA low level APIs are deprecated for public use, but still ok for
 * internal use.
 */
 #include "internal/deprecated.h"
 
 #include <openssl/err.h>
 
 #include "crypto/bn.h"
 #include "ec_local.h"
 
 #ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 
 /*
 * Initialize a GF(2^m)-based EC_GROUP structure. Note that all other members
 * are handled by EC_GROUP_new.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_group_init(EC_GROUP *group)
 {
 group->field = BN_new();
 group->a = BN_new();
 group->b = BN_new();
 
 if (group->field == NULL || group->a == NULL || group->b == NULL) {
 BN_free(group->field);
 BN_free(group->a);
 BN_free(group->b);
 return 0;
 }
 return 1;
 }
 
 /*
 * Free a GF(2^m)-based EC_GROUP structure. Note that all other members are
 * handled by EC_GROUP_free.
 */
 void ossl_ec_GF2m_simple_group_finish(EC_GROUP *group)
 {
 BN_free(group->field);
 BN_free(group->a);
 BN_free(group->b);
 }
 
 /*
 * Clear and free a GF(2^m)-based EC_GROUP structure. Note that all other
 * members are handled by EC_GROUP_clear_free.
 */
 void ossl_ec_GF2m_simple_group_clear_finish(EC_GROUP *group)
 {
 BN_clear_free(group->field);
 BN_clear_free(group->a);
 BN_clear_free(group->b);
 group->poly[0] = 0;
 group->poly[1] = 0;
 group->poly[2] = 0;
 group->poly[3] = 0;
 group->poly[4] = 0;
 group->poly[5] = -1;
 }
 
 /*
 * Copy a GF(2^m)-based EC_GROUP structure. Note that all other members are
 * handled by EC_GROUP_copy.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_group_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
 {
 if (!BN_copy(dest->field, src->field))
 return 0;
 if (!BN_copy(dest->a, src->a))
 return 0;
 if (!BN_copy(dest->b, src->b))
 return 0;
 dest->poly[0] = src->poly[0];
 dest->poly[1] = src->poly[1];
 dest->poly[2] = src->poly[2];
 dest->poly[3] = src->poly[3];
 dest->poly[4] = src->poly[4];
 dest->poly[5] = src->poly[5];
 if (bn_wexpand(dest->a, (int)(dest->poly[0] + BN_BITS2 - 1) / BN_BITS2) ==
 NULL)
 return 0;
 if (bn_wexpand(dest->b, (int)(dest->poly[0] + BN_BITS2 - 1) / BN_BITS2) ==
 NULL)
 return 0;
 bn_set_all_zero(dest->a);
 bn_set_all_zero(dest->b);
 return 1;
 }
 
 /* Set the curve parameters of an EC_GROUP structure. */
 int ossl_ec_GF2m_simple_group_set_curve(EC_GROUP *group,
 const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 {
 int ret = 0, i;
 
 /* group->field */
 if (!BN_copy(group->field, p))
 goto err;
 i = BN_GF2m_poly2arr(group->field, group->poly, 6) - 1;
 if ((i != 5) && (i != 3)) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_UNSUPPORTED_FIELD);
 goto err;
 }
 
 /* group->a */
 if (!BN_GF2m_mod_arr(group->a, a, group->poly))
 goto err;
 if (bn_wexpand(group->a, (int)(group->poly[0] + BN_BITS2 - 1) / BN_BITS2)
 == NULL)
 goto err;
 bn_set_all_zero(group->a);
 
 /* group->b */
 if (!BN_GF2m_mod_arr(group->b, b, group->poly))
 goto err;
 if (bn_wexpand(group->b, (int)(group->poly[0] + BN_BITS2 - 1) / BN_BITS2)
 == NULL)
 goto err;
 bn_set_all_zero(group->b);
 
 ret = 1;
 err:
 return ret;
 }
 
 /*
 * Get the curve parameters of an EC_GROUP structure. If p, a, or b are NULL
 * then there values will not be set but the method will return with success.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_group_get_curve(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p,
 BIGNUM *a, BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 {
 int ret = 0;
 
 if (p != NULL) {
 if (!BN_copy(p, group->field))
 return 0;
 }
 
 if (a != NULL) {
 if (!BN_copy(a, group->a))
 goto err;
 }
 
 if (b != NULL) {
 if (!BN_copy(b, group->b))
 goto err;
 }
 
 ret = 1;
 
 err:
 return ret;
 }
 
 /*
 * Gets the degree of the field.  For a curve over GF(2^m) this is the value
 * m.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_group_get_degree(const EC_GROUP *group)
 {
 return BN_num_bits(group->field) - 1;
 }
 
 /*
 * Checks the discriminant of the curve. y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b is an
 * elliptic curve <=> b != 0 (mod p)
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_group_check_discriminant(const EC_GROUP *group,
 BN_CTX *ctx)
 {
 int ret = 0;
 BIGNUM *b;
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX *new_ctx = NULL;
 
 if (ctx == NULL) {
 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 if (ctx == NULL) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 goto err;
 }
 }
 #endif
 BN_CTX_start(ctx);
 b = BN_CTX_get(ctx);
 if (b == NULL)
 goto err;
 
 if (!BN_GF2m_mod_arr(b, group->b, group->poly))
 goto err;
 
 /*
 * check the discriminant: y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b is an elliptic
 * curve <=> b != 0 (mod p)
 */
 if (BN_is_zero(b))
 goto err;
 
 ret = 1;
 
 err:
 BN_CTX_end(ctx);
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX_free(new_ctx);
 #endif
 return ret;
 }
 
 /* Initializes an EC_POINT. */
 int ossl_ec_GF2m_simple_point_init(EC_POINT *point)
 {
 point->X = BN_new();
 point->Y = BN_new();
 point->Z = BN_new();
 
 if (point->X == NULL || point->Y == NULL || point->Z == NULL) {
 BN_free(point->X);
 BN_free(point->Y);
 BN_free(point->Z);
 return 0;
 }
 return 1;
 }
 
 /* Frees an EC_POINT. */
 void ossl_ec_GF2m_simple_point_finish(EC_POINT *point)
 {
 BN_free(point->X);
 BN_free(point->Y);
 BN_free(point->Z);
 }
 
 /* Clears and frees an EC_POINT. */
 void ossl_ec_GF2m_simple_point_clear_finish(EC_POINT *point)
 {
 BN_clear_free(point->X);
 BN_clear_free(point->Y);
 BN_clear_free(point->Z);
 point->Z_is_one = 0;
 }
 
 /*
 * Copy the contents of one EC_POINT into another.  Assumes dest is
 * initialized.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_point_copy(EC_POINT *dest, const EC_POINT *src)
 {
 if (!BN_copy(dest->X, src->X))
 return 0;
 if (!BN_copy(dest->Y, src->Y))
 return 0;
 if (!BN_copy(dest->Z, src->Z))
 return 0;
 dest->Z_is_one = src->Z_is_one;
 dest->curve_name = src->curve_name;
 
 return 1;
 }
 
 /*
 * Set an EC_POINT to the point at infinity. A point at infinity is
 * represented by having Z=0.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_point_set_to_infinity(const EC_GROUP *group,
 EC_POINT *point)
 {
 point->Z_is_one = 0;
 BN_zero(point->Z);
 return 1;
 }
 
 /*
 * Set the coordinates of an EC_POINT using affine coordinates. Note that
 * the simple implementation only uses affine coordinates.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_point_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 EC_POINT *point,
 const BIGNUM *x,
 const BIGNUM *y,
 BN_CTX *ctx)
 {
 int ret = 0;
 if (x == NULL || y == NULL) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 return 0;
 }
 
 if (!BN_copy(point->X, x))
 goto err;
 BN_set_negative(point->X, 0);
 if (!BN_copy(point->Y, y))
 goto err;
 BN_set_negative(point->Y, 0);
 if (!BN_copy(point->Z, BN_value_one()))
 goto err;
 BN_set_negative(point->Z, 0);
 point->Z_is_one = 1;
 ret = 1;
 
 err:
 return ret;
 }
 
 /*
 * Gets the affine coordinates of an EC_POINT. Note that the simple
 * implementation only uses affine coordinates.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_point_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 const EC_POINT *point,
 BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 BN_CTX *ctx)
 {
 int ret = 0;
 
 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point)) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_POINT_AT_INFINITY);
 return 0;
 }
 
 if (BN_cmp(point->Z, BN_value_one())) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 return 0;
 }
 if (x != NULL) {
 if (!BN_copy(x, point->X))
 goto err;
 BN_set_negative(x, 0);
 }
 if (y != NULL) {
 if (!BN_copy(y, point->Y))
 goto err;
 BN_set_negative(y, 0);
 }
 ret = 1;
 
 err:
 return ret;
 }
 
 /*
 * Computes a + b and stores the result in r.  r could be a or b, a could be
 * b. Uses algorithm A.10.2 of IEEE P1363.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_add(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 const EC_POINT *a, const EC_POINT *b, BN_CTX *ctx)
 {
 BIGNUM *x0, *y0, *x1, *y1, *x2, *y2, *s, *t;
 int ret = 0;
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX *new_ctx = NULL;
 #endif
 
 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, a)) {
 if (!EC_POINT_copy(r, b))
 return 0;
 return 1;
 }
 
 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, b)) {
 if (!EC_POINT_copy(r, a))
 return 0;
 return 1;
 }
 
 #ifndef FIPS_MODULE
 if (ctx == NULL) {
 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 if (ctx == NULL)
 return 0;
 }
 #endif
 
 BN_CTX_start(ctx);
 x0 = BN_CTX_get(ctx);
 y0 = BN_CTX_get(ctx);
 x1 = BN_CTX_get(ctx);
 y1 = BN_CTX_get(ctx);
 x2 = BN_CTX_get(ctx);
 y2 = BN_CTX_get(ctx);
 s = BN_CTX_get(ctx);
 t = BN_CTX_get(ctx);
 if (t == NULL)
 goto err;
 
 if (a->Z_is_one) {
 if (!BN_copy(x0, a->X))
 goto err;
 if (!BN_copy(y0, a->Y))
 goto err;
 } else {
 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(group, a, x0, y0, ctx))
 goto err;
 }
 if (b->Z_is_one) {
 if (!BN_copy(x1, b->X))
 goto err;
 if (!BN_copy(y1, b->Y))
 goto err;
 } else {
 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(group, b, x1, y1, ctx))
 goto err;
 }
 
 if (BN_GF2m_cmp(x0, x1)) {
 if (!BN_GF2m_add(t, x0, x1))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(s, y0, y1))
 goto err;
 if (!group->meth->field_div(group, s, s, t, ctx))
 goto err;
 if (!group->meth->field_sqr(group, x2, s, ctx))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, group->a))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, s))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, t))
 goto err;
 } else {
 if (BN_GF2m_cmp(y0, y1) || BN_is_zero(x1)) {
 if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, r))
 goto err;
 ret = 1;
 goto err;
 }
 if (!group->meth->field_div(group, s, y1, x1, ctx))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(s, s, x1))
 goto err;
 
 if (!group->meth->field_sqr(group, x2, s, ctx))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, s))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(x2, x2, group->a))
 goto err;
 }
 
 if (!BN_GF2m_add(y2, x1, x2))
 goto err;
 if (!group->meth->field_mul(group, y2, y2, s, ctx))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(y2, y2, x2))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(y2, y2, y1))
 goto err;
 
 if (!EC_POINT_set_affine_coordinates(group, r, x2, y2, ctx))
 goto err;
 
 ret = 1;
 
 err:
 BN_CTX_end(ctx);
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX_free(new_ctx);
 #endif
 return ret;
 }
 
 /*
 * Computes 2 * a and stores the result in r.  r could be a. Uses algorithm
 * A.10.2 of IEEE P1363.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_dbl(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 const EC_POINT *a, BN_CTX *ctx)
 {
 return ossl_ec_GF2m_simple_add(group, r, a, a, ctx);
 }
 
 int ossl_ec_GF2m_simple_invert(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point,
 BN_CTX *ctx)
 {
 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point) || BN_is_zero(point->Y))
 /* point is its own inverse */
 return 1;
 
 if (group->meth->make_affine == NULL
 || !group->meth->make_affine(group, point, ctx))
 return 0;
 return BN_GF2m_add(point->Y, point->X, point->Y);
 }
 
 /* Indicates whether the given point is the point at infinity. */
 int ossl_ec_GF2m_simple_is_at_infinity(const EC_GROUP *group,
 const EC_POINT *point)
 {
 return BN_is_zero(point->Z);
 }
 
 /*-
 * Determines whether the given EC_POINT is an actual point on the curve defined
 * in the EC_GROUP.  A point is valid if it satisfies the Weierstrass equation:
 *      y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_is_on_curve(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point,
 BN_CTX *ctx)
 {
 int ret = -1;
 BIGNUM *lh, *y2;
 int (*field_mul) (const EC_GROUP *, BIGNUM *, const BIGNUM *,
 const BIGNUM *, BN_CTX *);
 int (*field_sqr) (const EC_GROUP *, BIGNUM *, const BIGNUM *, BN_CTX *);
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX *new_ctx = NULL;
 #endif
 
 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point))
 return 1;
 
 field_mul = group->meth->field_mul;
 field_sqr = group->meth->field_sqr;
 
 /* only support affine coordinates */
 if (!point->Z_is_one)
 return -1;
 
 #ifndef FIPS_MODULE
 if (ctx == NULL) {
 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 if (ctx == NULL)
 return -1;
 }
 #endif
 
 BN_CTX_start(ctx);
 y2 = BN_CTX_get(ctx);
 lh = BN_CTX_get(ctx);
 if (lh == NULL)
 goto err;
 
 /*-
 * We have a curve defined by a Weierstrass equation
 *      y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b.
 *  <=> x^3 + a*x^2 + x*y + b + y^2 = 0
 *  <=> ((x + a) * x + y) * x + b + y^2 = 0
 */
 if (!BN_GF2m_add(lh, point->X, group->a))
 goto err;
 if (!field_mul(group, lh, lh, point->X, ctx))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(lh, lh, point->Y))
 goto err;
 if (!field_mul(group, lh, lh, point->X, ctx))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(lh, lh, group->b))
 goto err;
 if (!field_sqr(group, y2, point->Y, ctx))
 goto err;
 if (!BN_GF2m_add(lh, lh, y2))
 goto err;
 ret = BN_is_zero(lh);
 
 err:
 BN_CTX_end(ctx);
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX_free(new_ctx);
 #endif
 return ret;
 }
 
 /*-
 * Indicates whether two points are equal.
 * Return values:
 *  -1   error
 *   0   equal (in affine coordinates)
 *   1   not equal
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_cmp(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *a,
 const EC_POINT *b, BN_CTX *ctx)
 {
 BIGNUM *aX, *aY, *bX, *bY;
 int ret = -1;
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX *new_ctx = NULL;
 #endif
 
 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, a)) {
 return EC_POINT_is_at_infinity(group, b) ? 0 : 1;
 }
 
 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, b))
 return 1;
 
 if (a->Z_is_one && b->Z_is_one) {
 return ((BN_cmp(a->X, b->X) == 0) && BN_cmp(a->Y, b->Y) == 0) ? 0 : 1;
 }
 
 #ifndef FIPS_MODULE
 if (ctx == NULL) {
 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 if (ctx == NULL)
 return -1;
 }
 #endif
 
 BN_CTX_start(ctx);
 aX = BN_CTX_get(ctx);
 aY = BN_CTX_get(ctx);
 bX = BN_CTX_get(ctx);
 bY = BN_CTX_get(ctx);
 if (bY == NULL)
 goto err;
 
 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(group, a, aX, aY, ctx))
 goto err;
 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(group, b, bX, bY, ctx))
 goto err;
 ret = ((BN_cmp(aX, bX) == 0) && BN_cmp(aY, bY) == 0) ? 0 : 1;
 
 err:
 BN_CTX_end(ctx);
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX_free(new_ctx);
 #endif
 return ret;
 }
 
 /* Forces the given EC_POINT to internally use affine coordinates. */
 int ossl_ec_GF2m_simple_make_affine(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point,
 BN_CTX *ctx)
 {
 BIGNUM *x, *y;
 int ret = 0;
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX *new_ctx = NULL;
 #endif
 
 if (point->Z_is_one || EC_POINT_is_at_infinity(group, point))
 return 1;
 
 #ifndef FIPS_MODULE
 if (ctx == NULL) {
 ctx = new_ctx = BN_CTX_new();
 if (ctx == NULL)
 return 0;
 }
 #endif
 
 BN_CTX_start(ctx);
 x = BN_CTX_get(ctx);
 y = BN_CTX_get(ctx);
 if (y == NULL)
 goto err;
 
 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx))
 goto err;
 if (!BN_copy(point->X, x))
 goto err;
 if (!BN_copy(point->Y, y))
 goto err;
 if (!BN_one(point->Z))
 goto err;
 point->Z_is_one = 1;
 
 ret = 1;
 
 err:
 BN_CTX_end(ctx);
 #ifndef FIPS_MODULE
 BN_CTX_free(new_ctx);
 #endif
 return ret;
 }
 
 /*
 * Forces each of the EC_POINTs in the given array to use affine coordinates.
 */
 int ossl_ec_GF2m_simple_points_make_affine(const EC_GROUP *group, size_t num,
 EC_POINT *points[], BN_CTX *ctx)
 {
 size_t i;
 
 for (i = 0; i < num; i++) {
 if (!group->meth->make_affine(group, points[i], ctx))
 return 0;
 }
 
 return 1;
 }
 
 /* Wrapper to simple binary polynomial field multiplication implementation. */
 int ossl_ec_GF2m_simple_field_mul(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 {
 return BN_GF2m_mod_mul_arr(r, a, b, group->poly, ctx);
 }
 
 /* Wrapper to simple binary polynomial field squaring implementation. */
 int ossl_ec_GF2m_simple_field_sqr(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx)
 {
 return BN_GF2m_mod_sqr_arr(r, a, group->poly, ctx);
 }
 
 /* Wrapper to simple binary polynomial field division implementation. */
 int ossl_ec_GF2m_simple_field_div(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 const BIGNUM *a, const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 {
 return BN_GF2m_mod_div(r, a, b, group->field, ctx);
 }
 
 /*-
 * Lopez-Dahab ladder, pre step.
 * See e.g. "Guide to ECC" Alg 3.40.
 * Modified to blind s and r independently.
 * s:= p, r := 2p
 */
 static
 int ec_GF2m_simple_ladder_pre(const EC_GROUP *group,
 EC_POINT *r, EC_POINT *s,
 EC_POINT *p, BN_CTX *ctx)
 {
 /* if p is not affine, something is wrong */
 if (p->Z_is_one == 0)
 return 0;
 
 /* s blinding: make sure lambda (s->Z here) is not zero */
 do {
 if (!BN_priv_rand_ex(s->Z, BN_num_bits(group->field) - 1,
 BN_RAND_TOP_ANY, BN_RAND_BOTTOM_ANY, 0, ctx)) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_BN_LIB);
 return 0;
 }
 } while (BN_is_zero(s->Z));
 
 /* if field_encode defined convert between representations */
 if ((group->meth->field_encode != NULL
 && !group->meth->field_encode(group, s->Z, s->Z, ctx))
 || !group->meth->field_mul(group, s->X, p->X, s->Z, ctx))
 return 0;
 
 /* r blinding: make sure lambda (r->Y here for storage) is not zero */
 do {
 if (!BN_priv_rand_ex(r->Y, BN_num_bits(group->field) - 1,
 BN_RAND_TOP_ANY, BN_RAND_BOTTOM_ANY, 0, ctx)) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_BN_LIB);
 return 0;
 }
 } while (BN_is_zero(r->Y));
 
 if ((group->meth->field_encode != NULL
 && !group->meth->field_encode(group, r->Y, r->Y, ctx))
 || !group->meth->field_sqr(group, r->Z, p->X, ctx)
 || !group->meth->field_sqr(group, r->X, r->Z, ctx)
 || !BN_GF2m_add(r->X, r->X, group->b)
 || !group->meth->field_mul(group, r->Z, r->Z, r->Y, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, r->X, r->X, r->Y, ctx))
 return 0;
 
 s->Z_is_one = 0;
 r->Z_is_one = 0;
 
 return 1;
 }
 
 /*-
 * Ladder step: differential addition-and-doubling, mixed Lopez-Dahab coords.
 * http://www.hyperelliptic.org/EFD/g12o/auto-code/shortw/xz/ladder/mladd-2003-s.op3
 * s := r + s, r := 2r
 */
 static
 int ec_GF2m_simple_ladder_step(const EC_GROUP *group,
 EC_POINT *r, EC_POINT *s,
 EC_POINT *p, BN_CTX *ctx)
 {
 if (!group->meth->field_mul(group, r->Y, r->Z, s->X, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, s->X, r->X, s->Z, ctx)
 || !group->meth->field_sqr(group, s->Y, r->Z, ctx)
 || !group->meth->field_sqr(group, r->Z, r->X, ctx)
 || !BN_GF2m_add(s->Z, r->Y, s->X)
 || !group->meth->field_sqr(group, s->Z, s->Z, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, s->X, r->Y, s->X, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, r->Y, s->Z, p->X, ctx)
 || !BN_GF2m_add(s->X, s->X, r->Y)
 || !group->meth->field_sqr(group, r->Y, r->Z, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, r->Z, r->Z, s->Y, ctx)
 || !group->meth->field_sqr(group, s->Y, s->Y, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, s->Y, s->Y, group->b, ctx)
 || !BN_GF2m_add(r->X, r->Y, s->Y))
 return 0;
 
 return 1;
 }
 
 /*-
 * Recover affine (x,y) result from Lopez-Dahab r and s, affine p.
 * See e.g. "Fast Multiplication on Elliptic Curves over GF(2**m)
 * without Precomputation" (Lopez and Dahab, CHES 1999),
 * Appendix Alg Mxy.
 */
 static
 int ec_GF2m_simple_ladder_post(const EC_GROUP *group,
 EC_POINT *r, EC_POINT *s,
 EC_POINT *p, BN_CTX *ctx)
 {
 int ret = 0;
 BIGNUM *t0, *t1, *t2 = NULL;
 
 if (BN_is_zero(r->Z))
 return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
 
 if (BN_is_zero(s->Z)) {
 if (!EC_POINT_copy(r, p)
 || !EC_POINT_invert(group, r, ctx)) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_EC_LIB);
 return 0;
 }
 return 1;
 }
 
 BN_CTX_start(ctx);
 t0 = BN_CTX_get(ctx);
 t1 = BN_CTX_get(ctx);
 t2 = BN_CTX_get(ctx);
 if (t2 == NULL) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 goto err;
 }
 
 if (!group->meth->field_mul(group, t0, r->Z, s->Z, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, t1, p->X, r->Z, ctx)
 || !BN_GF2m_add(t1, r->X, t1)
 || !group->meth->field_mul(group, t2, p->X, s->Z, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, r->Z, r->X, t2, ctx)
 || !BN_GF2m_add(t2, t2, s->X)
 || !group->meth->field_mul(group, t1, t1, t2, ctx)
 || !group->meth->field_sqr(group, t2, p->X, ctx)
 || !BN_GF2m_add(t2, p->Y, t2)
 || !group->meth->field_mul(group, t2, t2, t0, ctx)
 || !BN_GF2m_add(t1, t2, t1)
 || !group->meth->field_mul(group, t2, p->X, t0, ctx)
 || !group->meth->field_inv(group, t2, t2, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, t1, t1, t2, ctx)
 || !group->meth->field_mul(group, r->X, r->Z, t2, ctx)
 || !BN_GF2m_add(t2, p->X, r->X)
 || !group->meth->field_mul(group, t2, t2, t1, ctx)
 || !BN_GF2m_add(r->Y, p->Y, t2)
 || !BN_one(r->Z))
 goto err;
 
 r->Z_is_one = 1;
 
 /* GF(2^m) field elements should always have BIGNUM::neg = 0 */
 BN_set_negative(r->X, 0);
 BN_set_negative(r->Y, 0);
 
 ret = 1;
 
 err:
 BN_CTX_end(ctx);
 return ret;
 }
 
 static
 int ec_GF2m_simple_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
 const BIGNUM *scalar, size_t num,
 const EC_POINT *points[],
 const BIGNUM *scalars[],
 BN_CTX *ctx)
 {
 int ret = 0;
 EC_POINT *t = NULL;
 
 /*-
 * We limit use of the ladder only to the following cases:
 * - r := scalar * G
 *   Fixed point mul: scalar != NULL && num == 0;
 * - r := scalars[0] * points[0]
 *   Variable point mul: scalar == NULL && num == 1;
 * - r := scalar * G + scalars[0] * points[0]
 *   used, e.g., in ECDSA verification: scalar != NULL && num == 1
 *
 * In any other case (num > 1) we use the default wNAF implementation.
 *
 * We also let the default implementation handle degenerate cases like group
 * order or cofactor set to 0.
 */
 if (num > 1 || BN_is_zero(group->order) || BN_is_zero(group->cofactor))
 return ossl_ec_wNAF_mul(group, r, scalar, num, points, scalars, ctx);
 
 if (scalar != NULL && num == 0)
 /* Fixed point multiplication */
 return ossl_ec_scalar_mul_ladder(group, r, scalar, NULL, ctx);
 
 if (scalar == NULL && num == 1)
 /* Variable point multiplication */
 return ossl_ec_scalar_mul_ladder(group, r, scalars[0], points[0], ctx);
 
 /*-
 * Double point multiplication:
 *  r := scalar * G + scalars[0] * points[0]
 */
 
 if ((t = EC_POINT_new(group)) == NULL) {
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 return 0;
 }
 
 if (!ossl_ec_scalar_mul_ladder(group, t, scalar, NULL, ctx)
 || !ossl_ec_scalar_mul_ladder(group, r, scalars[0], points[0], ctx)
 || !EC_POINT_add(group, r, t, r, ctx))
 goto err;
 
 ret = 1;
 
 err:
 EC_POINT_free(t);
 return ret;
 }
 
 /*-
 * Computes the multiplicative inverse of a in GF(2^m), storing the result in r.
 * If a is zero (or equivalent), you'll get a EC_R_CANNOT_INVERT error.
 * SCA hardening is with blinding: BN_GF2m_mod_inv does that.
 */
 static int ec_GF2m_simple_field_inv(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
 const BIGNUM *a, BN_CTX *ctx)
 {
 int ret;
 
 if (!(ret = BN_GF2m_mod_inv(r, a, group->field, ctx)))
 ERR_raise(ERR_LIB_EC, EC_R_CANNOT_INVERT);
 return ret;
 }
 
 const EC_METHOD *EC_GF2m_simple_method(void)
 {
 static const EC_METHOD ret = {
 EC_FLAGS_DEFAULT_OCT,
 NID_X9_62_characteristic_two_field,
 ossl_ec_GF2m_simple_group_init,
 ossl_ec_GF2m_simple_group_finish,
 ossl_ec_GF2m_simple_group_clear_finish,
 ossl_ec_GF2m_simple_group_copy,
 ossl_ec_GF2m_simple_group_set_curve,
 ossl_ec_GF2m_simple_group_get_curve,
 ossl_ec_GF2m_simple_group_get_degree,
 ossl_ec_group_simple_order_bits,
 ossl_ec_GF2m_simple_group_check_discriminant,
 ossl_ec_GF2m_simple_point_init,
 ossl_ec_GF2m_simple_point_finish,
 ossl_ec_GF2m_simple_point_clear_finish,
 ossl_ec_GF2m_simple_point_copy,
 ossl_ec_GF2m_simple_point_set_to_infinity,
 ossl_ec_GF2m_simple_point_set_affine_coordinates,
 ossl_ec_GF2m_simple_point_get_affine_coordinates,
 0, /* point_set_compressed_coordinates */
 0, /* point2oct */
 0, /* oct2point */
 ossl_ec_GF2m_simple_add,
 ossl_ec_GF2m_simple_dbl,
 ossl_ec_GF2m_simple_invert,
 ossl_ec_GF2m_simple_is_at_infinity,
 ossl_ec_GF2m_simple_is_on_curve,
 ossl_ec_GF2m_simple_cmp,
 ossl_ec_GF2m_simple_make_affine,
 ossl_ec_GF2m_simple_points_make_affine,
 ec_GF2m_simple_points_mul,
 0, /* precompute_mult */
 0, /* have_precompute_mult */
 ossl_ec_GF2m_simple_field_mul,
 ossl_ec_GF2m_simple_field_sqr,
 ossl_ec_GF2m_simple_field_div,
 ec_GF2m_simple_field_inv,
 0, /* field_encode */
 0, /* field_decode */
 0, /* field_set_to_one */
 ossl_ec_key_simple_priv2oct,
 ossl_ec_key_simple_oct2priv,
 0, /* set private */
 ossl_ec_key_simple_generate_key,
 ossl_ec_key_simple_check_key,
 ossl_ec_key_simple_generate_public_key,
 0, /* keycopy */
 0, /* keyfinish */
 ossl_ecdh_simple_compute_key,
 ossl_ecdsa_simple_sign_setup,
 ossl_ecdsa_simple_sign_sig,
 ossl_ecdsa_simple_verify_sig,
 0, /* field_inverse_mod_ord */
 0, /* blind_coordinates */
 ec_GF2m_simple_ladder_pre,
 ec_GF2m_simple_ladder_step,
 ec_GF2m_simple_ladder_post
 };
 
 return &ret;
 }
 
 #endif
 
 |