mirror of
https://github.com/openssl/openssl.git
synced 2024-11-27 05:21:51 +08:00
Elliptic curves over GF(p), new BIGNUM functions, Montgomery re-implementation.
These new files will not be included literally in OpenSSL, but I intend to integrate most of their contents. Most file names will change, and when the integration is done, the superfluous files will be deleted. Submitted by: Lenka Fibikova <fibikova@exp-math.uni-essen.de>
This commit is contained in:
parent
73343ac38a
commit
7e0c5264e7
258
crypto/bn/bn_modfs.c
Normal file
258
crypto/bn/bn_modfs.c
Normal file
@ -0,0 +1,258 @@
|
||||
/*
|
||||
*
|
||||
* bn_modfs.c
|
||||
*
|
||||
* Some Modular Arithmetic Functions.
|
||||
*
|
||||
* Copyright (C) Lenka Fibikova 2000
|
||||
*
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <assert.h>
|
||||
|
||||
#include "bn_modfs.h"
|
||||
|
||||
#define MAX_ROUNDS 10
|
||||
|
||||
int BN_smod(BIGNUM *rem, BIGNUM *m, BIGNUM *d, BN_CTX *ctx)
|
||||
{
|
||||
int r_sign;
|
||||
|
||||
assert(rem != NULL && m != NULL && d != NULL && ctx != NULL);
|
||||
|
||||
if (d->neg) return 0;
|
||||
r_sign = m->neg;
|
||||
|
||||
if (r_sign) m->neg = 0;
|
||||
if (!(BN_div(NULL,rem,m,d,ctx))) return 0;
|
||||
if (r_sign)
|
||||
{
|
||||
m->neg = r_sign;
|
||||
if (!BN_is_zero(rem))
|
||||
{
|
||||
rem->neg = r_sign;
|
||||
BN_add(rem, rem, d);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_mod_sub(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BIGNUM *m, BN_CTX *ctx)
|
||||
{
|
||||
assert(r != NULL && a != NULL && b != NULL && m != NULL && ctx != NULL);
|
||||
|
||||
if (!BN_sub(r, a, b)) return 0;
|
||||
return BN_smod(r, r, m, ctx);
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_mod_add(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BIGNUM *m, BN_CTX *ctx)
|
||||
{
|
||||
assert(r != NULL && a != NULL && b != NULL && m != NULL && ctx != NULL);
|
||||
|
||||
if (!BN_add(r, a, b)) return 0;
|
||||
return BN_smod(r, r, m, ctx);
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_mod_sqr(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *p, BN_CTX *ctx)
|
||||
{
|
||||
assert(r != NULL && a != NULL && p != NULL && ctx != NULL);
|
||||
|
||||
if (!BN_sqr(r, a, ctx)) return 0;
|
||||
return BN_div(NULL, r, r, p, ctx);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_swap(BIGNUM *x, BIGNUM *y)
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *c;
|
||||
|
||||
assert(x != NULL && y != NULL);
|
||||
|
||||
if ((c = BN_dup(x)) == NULL) goto err;
|
||||
if ((BN_copy(x, y)) == NULL) goto err;
|
||||
if ((BN_copy(y, c)) == NULL) goto err;
|
||||
BN_clear_free(c);
|
||||
return 1;
|
||||
|
||||
err:
|
||||
if (c != NULL) BN_clear_free(c);
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int BN_legendre(BIGNUM *a, BIGNUM *p, BN_CTX *ctx)
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *x, *y, *y2;
|
||||
BN_ULONG m;
|
||||
int L;
|
||||
|
||||
assert(a != NULL && p != NULL && ctx != NULL);
|
||||
|
||||
x = ctx->bn[ctx->tos];
|
||||
y = ctx->bn[ctx->tos + 1];
|
||||
y2 = ctx->bn[ctx->tos + 2];
|
||||
|
||||
ctx->tos += 3;
|
||||
|
||||
if (!BN_smod(x, a, p, ctx)) goto err;
|
||||
if (BN_is_zero(x))
|
||||
{
|
||||
|
||||
ctx->tos -= 3;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (BN_copy(y, p) == NULL) goto err;
|
||||
L = 1;
|
||||
|
||||
while (1)
|
||||
{
|
||||
if (!BN_rshift1(y2, y)) goto err;
|
||||
if (BN_cmp(x, y2) > 0)
|
||||
{
|
||||
if (!BN_sub(x, y, x)) goto err;
|
||||
if (BN_mod_word(y, 4) == 3)
|
||||
L = -L;
|
||||
}
|
||||
while (BN_mod_word(x, 4) == 0)
|
||||
BN_div_word(x, 4);
|
||||
if (BN_mod_word(x, 2) == 0)
|
||||
{
|
||||
BN_div_word(x, 2);
|
||||
m = BN_mod_word(y, 8);
|
||||
if (m == 3 || m == 5) L = -L;
|
||||
}
|
||||
if (BN_is_one(x))
|
||||
{
|
||||
ctx->tos -= 3;
|
||||
return L;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (BN_mod_word(x, 4) == 3 && BN_mod_word(y, 4) == 3) L = -L;
|
||||
if (!BN_swap(x, y)) goto err;
|
||||
|
||||
if (!BN_smod(x, x, y, ctx)) goto err;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
err:
|
||||
ctx->tos -= 3;
|
||||
return -2;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_mod_sqrt(BIGNUM *x, BIGNUM *a, BIGNUM *p, BN_CTX *ctx)
|
||||
/* x^2 = a (mod p) */
|
||||
{
|
||||
int ret;
|
||||
BIGNUM *n0, *n1, *r, *b, *m;
|
||||
int max;
|
||||
|
||||
assert(x != NULL && a != NULL && p != NULL && ctx != NULL);
|
||||
assert(BN_cmp(a, p) < 0);
|
||||
|
||||
ret = BN_legendre(a, p, ctx);
|
||||
if (ret < 0 || ret > 1) return 0;
|
||||
if (ret == 0)
|
||||
{
|
||||
if (!BN_zero(x)) return 0;
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
n0 = ctx->bn[ctx->tos];
|
||||
n1 = ctx->bn[ctx->tos + 1];
|
||||
ctx->tos += 2;
|
||||
|
||||
if ((r = BN_new()) == NULL) goto err;
|
||||
if ((b = BN_new()) == NULL) goto err;
|
||||
if ((m = BN_new()) == NULL) goto err;
|
||||
|
||||
|
||||
if (!BN_zero(n0)) goto err;
|
||||
if (!BN_zero(n1)) goto err;
|
||||
if (!BN_zero(r)) goto err;
|
||||
if (!BN_zero(b)) goto err;
|
||||
if (!BN_zero(m)) goto err;
|
||||
|
||||
max = 0;
|
||||
|
||||
do{
|
||||
if (max++ > MAX_ROUNDS) goto err; /* if p is not prime could never stop*/
|
||||
if (!BN_add_word(m, 1)) goto err;
|
||||
ret = BN_legendre(m, p, ctx);
|
||||
if (ret < -1 || ret > 1) goto err;
|
||||
|
||||
}while(ret != -1);
|
||||
|
||||
if (BN_copy(n1, p) == NULL) goto err;
|
||||
if (!BN_sub_word(n1, 1)) goto err;
|
||||
|
||||
while (!BN_is_odd(n1))
|
||||
{
|
||||
if (!BN_add_word(r, 1)) goto err;
|
||||
if (!BN_rshift1(n1, n1)) goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!BN_mod_exp_simple(n0, m, n1, p, ctx)) goto err;
|
||||
|
||||
if (!BN_sub_word(n1, 1)) goto err;
|
||||
if (!BN_rshift1(n1, n1)) goto err;
|
||||
if (!BN_mod_exp_simple(x, a, n1, p, ctx)) goto err;
|
||||
|
||||
if (!BN_mod_sqr(b, x, p, ctx)) goto err;
|
||||
if (!BN_mod_mul(b, b, a, p, ctx)) goto err;
|
||||
|
||||
if (!BN_mod_mul(x, x, a, p, ctx)) goto err;
|
||||
|
||||
while (!BN_is_one(b))
|
||||
{
|
||||
|
||||
if (!BN_one(m)) goto err;
|
||||
if (!BN_mod_sqr(n1, b, p, ctx)) goto err;
|
||||
while(!BN_is_one(n1))
|
||||
{
|
||||
if (!BN_mod_mul(n1, n1, n1, p, ctx)) goto err;
|
||||
if (!BN_add_word(m, 1)) goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!BN_sub(r, r, m)) goto err;
|
||||
if (!BN_sub_word(r, 1)) goto err;
|
||||
if (r->neg) goto err;
|
||||
|
||||
if (BN_copy(n1, n0) == NULL) goto err;
|
||||
while(!BN_is_zero(r))
|
||||
{
|
||||
if (!BN_mod_mul(n1, n1, n1, p, ctx)) goto err;
|
||||
if (!BN_sub_word(r, 1)) goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (!BN_mod_mul(n0, n1, n1, p, ctx)) goto err;
|
||||
if (BN_copy(r, m) == NULL) goto err;
|
||||
if (!BN_mod_mul(x, x, n1, p, ctx)) goto err;
|
||||
if (!BN_mod_mul(b, b, n0, p, ctx)) goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
#ifdef TEST
|
||||
BN_mod_sqr(n0, x, p, ctx);
|
||||
if (BN_cmp(n0, a)) goto err;
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
if (r != NULL) BN_clear_free(r);
|
||||
if (b != NULL) BN_clear_free(b);
|
||||
if (m != NULL) BN_clear_free(m);
|
||||
ctx->tos -= 2;
|
||||
return 1;
|
||||
err:
|
||||
if (r != NULL) BN_clear_free(r);
|
||||
if (b != NULL) BN_clear_free(b);
|
||||
if (m != NULL) BN_clear_free(m);
|
||||
ctx->tos -= 2;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
32
crypto/bn/bn_modfs.h
Normal file
32
crypto/bn/bn_modfs.h
Normal file
@ -0,0 +1,32 @@
|
||||
/*
|
||||
*
|
||||
* bn_modfs.h
|
||||
*
|
||||
* Some Modular Arithmetic Functions.
|
||||
*
|
||||
* Copyright (C) Lenka Fibikova 2000
|
||||
*
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#ifndef HEADER_BN_MODFS_H
|
||||
#define HEADER_BN_MODFS_H
|
||||
|
||||
|
||||
#include "bn.h"
|
||||
|
||||
#ifdef BN_is_zero
|
||||
#undef BN_is_zero
|
||||
#define BN_is_zero(a) (((a)->top == 0) || (((a)->top == 1) && ((a)->d[0] == (BN_ULONG)0)))
|
||||
#endif /*BN_is_zero(a)*/
|
||||
|
||||
|
||||
int BN_smod(BIGNUM *rem, BIGNUM *m, BIGNUM *d, BN_CTX *ctx);
|
||||
int BN_mod_sub(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);
|
||||
int BN_mod_add(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *b, BIGNUM *m, BN_CTX *ctx);
|
||||
int BN_mod_sqr(BIGNUM *r, BIGNUM *a, BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
|
||||
int BN_swap(BIGNUM *x, BIGNUM *y);
|
||||
int BN_legendre(BIGNUM *a, BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
|
||||
int BN_mod_sqrt(BIGNUM *x, BIGNUM *a, BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
|
||||
|
||||
#endif
|
374
crypto/bn/bn_mont2.c
Normal file
374
crypto/bn/bn_mont2.c
Normal file
@ -0,0 +1,374 @@
|
||||
/*
|
||||
*
|
||||
* bn_mont2.c
|
||||
*
|
||||
* Montgomery Modular Arithmetic Functions.
|
||||
*
|
||||
* Copyright (C) Lenka Fibikova 2000
|
||||
*
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <assert.h>
|
||||
|
||||
#include "bn.h"
|
||||
#include "bn_modfs.h"
|
||||
#include "bn_mont2.h"
|
||||
|
||||
#define BN_mask_word(x, m) ((x->d[0]) & (m))
|
||||
|
||||
BN_MONTGOMERY *BN_mont_new()
|
||||
{
|
||||
BN_MONTGOMERY *ret;
|
||||
|
||||
ret=(BN_MONTGOMERY *)malloc(sizeof(BN_MONTGOMERY));
|
||||
|
||||
if (ret == NULL) return NULL;
|
||||
|
||||
if ((ret->p = BN_new()) == NULL)
|
||||
{
|
||||
free(ret);
|
||||
return NULL;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return ret;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void BN_mont_clear_free(BN_MONTGOMERY *mont)
|
||||
{
|
||||
if (mont == NULL) return;
|
||||
|
||||
if (mont->p != NULL) BN_clear_free(mont->p);
|
||||
|
||||
mont->p_num_bytes = 0;
|
||||
mont->R_num_bits = 0;
|
||||
mont->p_inv_b_neg = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_to_mont(BIGNUM *x, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx)
|
||||
{
|
||||
assert(x != NULL);
|
||||
|
||||
assert(mont != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
|
||||
assert(ctx != NULL);
|
||||
|
||||
if (!BN_lshift(x, x, mont->R_num_bits)) return 0;
|
||||
if (!BN_mod(x, x, mont->p, ctx)) return 0;
|
||||
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
static BN_ULONG BN_mont_inv(BIGNUM *a, int e, BN_CTX *ctx)
|
||||
/* y = a^{-1} (mod 2^e) for an odd number a */
|
||||
{
|
||||
BN_ULONG y, exp, mask;
|
||||
BIGNUM *x, *xy, *x_sh;
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
assert(a != NULL && ctx != NULL);
|
||||
assert(e <= BN_BITS2);
|
||||
assert(BN_is_odd(a));
|
||||
assert(!BN_is_zero(a) && !a->neg);
|
||||
|
||||
|
||||
y = 1;
|
||||
exp = 2;
|
||||
mask = 3;
|
||||
if((x = BN_dup(a)) == NULL) return 0;
|
||||
if(!BN_mask_bits(x, e)) return 0;
|
||||
|
||||
xy = ctx->bn[ctx->tos];
|
||||
x_sh = ctx->bn[ctx->tos + 1];
|
||||
ctx->tos += 2;
|
||||
|
||||
if (BN_copy(xy, x) == NULL) goto err;
|
||||
if (!BN_lshift1(x_sh, x)) goto err;
|
||||
|
||||
|
||||
for (i = 2; i <= e; i++)
|
||||
{
|
||||
if (exp < BN_mask_word(xy, mask))
|
||||
{
|
||||
y = y + exp;
|
||||
if (!BN_add(xy, xy, x_sh)) goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
exp <<= 1;
|
||||
if (!BN_lshift1(x_sh, x_sh)) goto err;
|
||||
mask <<= 1;
|
||||
mask++;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
#ifdef TEST
|
||||
if (xy->d[0] != 1) goto err;
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
if (x != NULL) BN_clear_free(x);
|
||||
ctx->tos -= 2;
|
||||
return y;
|
||||
|
||||
|
||||
err:
|
||||
if (x != NULL) BN_clear_free(x);
|
||||
ctx->tos -= 2;
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_mont_set(BIGNUM *p, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx)
|
||||
{
|
||||
assert(p != NULL && ctx != NULL);
|
||||
assert(mont != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
assert(!BN_is_zero(p) && !p->neg);
|
||||
|
||||
|
||||
mont->p_num_bytes = p->top;
|
||||
mont->R_num_bits = (mont->p_num_bytes) * BN_BITS2;
|
||||
|
||||
if (BN_copy(mont->p, p) == NULL);
|
||||
|
||||
mont->p_inv_b_neg = BN_mont_inv(p, BN_BITS2, ctx);
|
||||
mont->p_inv_b_neg = 0 - mont->p_inv_b_neg;
|
||||
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
static int BN_cpy_mul_word(BIGNUM *ret, BIGNUM *a, BN_ULONG w)
|
||||
/* ret = a * w */
|
||||
{
|
||||
if (BN_copy(ret, a) == NULL) return 0;
|
||||
|
||||
if (!BN_mul_word(ret, w)) return 0;
|
||||
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int BN_mont_red(BIGNUM *y, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx)
|
||||
/* yR^{-1} (mod p) */
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
BIGNUM *up, *p;
|
||||
BN_ULONG u;
|
||||
|
||||
assert(y != NULL && mont != NULL && ctx != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
assert(BN_cmp(y, mont->p) < 0);
|
||||
assert(!y->neg);
|
||||
|
||||
|
||||
if (BN_is_zero(y)) return 1;
|
||||
|
||||
p = mont->p;
|
||||
up = ctx->bn[ctx->tos];
|
||||
ctx->tos += 1;
|
||||
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < mont->p_num_bytes; i++)
|
||||
{
|
||||
u = (y->d[0]) * mont->p_inv_b_neg; /* u = y_0 * p' */
|
||||
|
||||
if (!BN_cpy_mul_word(up, p, u)) goto err; /* up = u * p */
|
||||
|
||||
if (!BN_add(y, y, up)) goto err;
|
||||
#ifdef TEST
|
||||
if (y->d[0]) goto err;
|
||||
#endif
|
||||
if (!BN_rshift(y, y, BN_BITS2)) goto err; /* y = (y + up)/b */
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
if (BN_cmp(y, mont->p) >= 0)
|
||||
{
|
||||
if (!BN_sub(y, y, mont->p)) goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
ctx->tos -= 1;
|
||||
return 1;
|
||||
|
||||
err:
|
||||
ctx->tos -= 1;
|
||||
return 0;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int BN_mont_mod_mul(BIGNUM *r, BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx)
|
||||
/* r = x * y mod p */
|
||||
/* r != x && r! = y !!! */
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *xiy, *up;
|
||||
BN_ULONG u;
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
|
||||
assert(r != x && r != y);
|
||||
assert(r != NULL && x != NULL && y != NULL && mont != NULL && ctx != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
assert(BN_cmp(x, mont->p) < 0);
|
||||
assert(BN_cmp(y, mont->p) < 0);
|
||||
assert(!x->neg);
|
||||
assert(!y->neg);
|
||||
|
||||
if (BN_is_zero(x) || BN_is_zero(y))
|
||||
{
|
||||
if (!BN_zero(r)) return 0;
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
xiy = ctx->bn[ctx->tos];
|
||||
up = ctx->bn[ctx->tos + 1];
|
||||
ctx->tos += 2;
|
||||
|
||||
if (!BN_zero(r)) goto err;
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < x->top; i++)
|
||||
{
|
||||
u = (r->d[0] + x->d[i] * y->d[0]) * mont->p_inv_b_neg;
|
||||
|
||||
if (!BN_cpy_mul_word(xiy, y, x->d[i])) goto err;
|
||||
if (!BN_cpy_mul_word(up, mont->p, u)) goto err;
|
||||
|
||||
if (!BN_add(r, r, xiy)) goto err;
|
||||
if (!BN_add(r, r, up)) goto err;
|
||||
|
||||
#ifdef TEST
|
||||
if (r->d[0]) goto err;
|
||||
#endif
|
||||
if (!BN_rshift(r, r, BN_BITS2)) goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
for (i = x->top; i < mont->p_num_bytes; i++)
|
||||
{
|
||||
u = (r->d[0]) * mont->p_inv_b_neg;
|
||||
|
||||
if (!BN_cpy_mul_word(up, mont->p, u)) goto err;
|
||||
|
||||
if (!BN_add(r, r, up)) goto err;
|
||||
|
||||
#ifdef TEST
|
||||
if (r->d[0]) goto err;
|
||||
#endif
|
||||
if (!BN_rshift(r, r, BN_BITS2)) goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
if (BN_cmp(r, mont->p) >= 0)
|
||||
{
|
||||
if (!BN_sub(r, r, mont->p)) goto err;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
ctx->tos -= 2;
|
||||
return 1;
|
||||
|
||||
err:
|
||||
ctx->tos -= 2;
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_mont_mod_add(BIGNUM *r, BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_MONTGOMERY *mont)
|
||||
{
|
||||
assert(r != NULL && x != NULL && y != NULL && mont != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
assert(BN_cmp(x, mont->p) < 0);
|
||||
assert(BN_cmp(y, mont->p) < 0);
|
||||
assert(!x->neg);
|
||||
assert(!y->neg);
|
||||
|
||||
if (!BN_add(r, x, y)) return 0;
|
||||
if (BN_cmp(r, mont->p) >= 0)
|
||||
{
|
||||
if (!BN_sub(r, r, mont->p)) return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int BN_mont_mod_sub(BIGNUM *r, BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_MONTGOMERY *mont)
|
||||
{
|
||||
assert(r != NULL && x != NULL && y != NULL && mont != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
assert(BN_cmp(x, mont->p) < 0);
|
||||
assert(BN_cmp(y, mont->p) < 0);
|
||||
assert(!x->neg);
|
||||
assert(!y->neg);
|
||||
|
||||
if (!BN_sub(r, x, y)) return 0;
|
||||
if (r->neg)
|
||||
{
|
||||
if (!BN_add(r, r, mont->p)) return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_mont_mod_lshift1(BIGNUM *r, BIGNUM *x, BN_MONTGOMERY *mont)
|
||||
{
|
||||
assert(r != NULL && x != NULL && mont != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
assert(BN_cmp(x, mont->p) < 0);
|
||||
assert(!x->neg);
|
||||
|
||||
if (!BN_lshift1(r, x)) return 0;
|
||||
|
||||
if (BN_cmp(r, mont->p) >= 0)
|
||||
{
|
||||
if (!BN_sub(r, r, mont->p)) return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int BN_mont_mod_lshift(BIGNUM *r, BIGNUM *x, int n, BN_MONTGOMERY *mont)
|
||||
{
|
||||
int sh_nb;
|
||||
|
||||
assert(r != NULL && x != NULL && mont != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
assert(BN_cmp(x, mont->p) < 0);
|
||||
assert(!x->neg);
|
||||
assert(n > 0);
|
||||
|
||||
if (r != x)
|
||||
{
|
||||
if (BN_copy(r, x) == NULL) return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
while (n)
|
||||
{
|
||||
sh_nb = BN_num_bits(mont->p) - BN_num_bits(r);
|
||||
if (sh_nb > n) sh_nb = n;
|
||||
|
||||
if (sh_nb)
|
||||
{
|
||||
if(!BN_lshift(r, r, sh_nb)) return 0;
|
||||
}
|
||||
else
|
||||
{
|
||||
sh_nb = 1;
|
||||
if (!BN_lshift1(r, r)) return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (BN_cmp(r, mont->p) >= 0)
|
||||
{
|
||||
if (!BN_sub(r, r, mont->p)) return 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
n -= sh_nb;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
41
crypto/bn/bn_mont2.h
Normal file
41
crypto/bn/bn_mont2.h
Normal file
@ -0,0 +1,41 @@
|
||||
/*
|
||||
*
|
||||
* bn_mont2.h
|
||||
*
|
||||
* Montgomery Modular Arithmetic Functions.
|
||||
*
|
||||
* Copyright (C) Lenka Fibikova 2000
|
||||
*
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
|
||||
#ifndef HEADER_MONT2_H
|
||||
#define HEADER_MONT2_H
|
||||
|
||||
#define MONTGOMERY
|
||||
|
||||
#include "bn.h"
|
||||
|
||||
typedef struct bn_mont_st{
|
||||
int R_num_bits;
|
||||
int p_num_bytes;
|
||||
BIGNUM *p;
|
||||
BN_ULONG p_inv_b_neg; /* p' = p^{-1} mod b; b = 2^BN_BITS */
|
||||
} BN_MONTGOMERY;
|
||||
|
||||
#define BN_from_mont(x, mont, ctx) (BN_mont_red((x), (mont), (ctx)))
|
||||
|
||||
|
||||
BN_MONTGOMERY *BN_mont_new();
|
||||
int BN_to_mont(BIGNUM *x, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
void BN_mont_clear_free(BN_MONTGOMERY *mont);
|
||||
int BN_mont_set(BIGNUM *p, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
int BN_mont_red(BIGNUM *y, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
BN_ULONG BN_mont_inv(BIGNUM *x, int e, BN_CTX *ctx);
|
||||
int BN_mont_mod_mul(BIGNUM *r, BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
int BN_mont_mod_add(BIGNUM *r, BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_MONTGOMERY *mont);
|
||||
int BN_mont_mod_sub(BIGNUM *r, BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_MONTGOMERY *mont);
|
||||
int BN_mont_mod_lshift1(BIGNUM *r, BIGNUM *x, BN_MONTGOMERY *mont);
|
||||
int BN_mont_mod_lshift(BIGNUM *r, BIGNUM *x, int n, BN_MONTGOMERY *mont);
|
||||
|
||||
#endif
|
121
crypto/ec/ec.c
Normal file
121
crypto/ec/ec.c
Normal file
@ -0,0 +1,121 @@
|
||||
/*
|
||||
*
|
||||
* ec.c
|
||||
*
|
||||
* Elliptic Curve Arithmetic Functions
|
||||
*
|
||||
* Copyright (C) Lenka Fibikova 2000
|
||||
*
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
|
||||
|
||||
#include <stdio.h>
|
||||
#include <stdlib.h>
|
||||
#include <assert.h>
|
||||
|
||||
#include "ec.h"
|
||||
#include "bn_modfs.h"
|
||||
|
||||
|
||||
|
||||
EC *EC_new()
|
||||
{
|
||||
EC *ret;
|
||||
|
||||
ret=(EC *)malloc(sizeof(EC));
|
||||
if (ret == NULL) return NULL;
|
||||
ret->A = BN_new();
|
||||
ret->B = BN_new();
|
||||
ret->p = BN_new();
|
||||
ret->h = BN_new();
|
||||
ret->is_in_mont = 0;
|
||||
|
||||
if (ret->A == NULL || ret->B == NULL || ret->p == NULL || ret->h == NULL)
|
||||
{
|
||||
if (ret->A != NULL) BN_free(ret->A);
|
||||
if (ret->B != NULL) BN_free(ret->B);
|
||||
if (ret->p != NULL) BN_free(ret->p);
|
||||
if (ret->h != NULL) BN_free(ret->h);
|
||||
free(ret);
|
||||
return(NULL);
|
||||
}
|
||||
return(ret);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
void EC_clear_free(EC *E)
|
||||
{
|
||||
if (E == NULL) return;
|
||||
|
||||
if (E->A != NULL) BN_clear_free(E->A);
|
||||
if (E->B != NULL) BN_clear_free(E->B);
|
||||
if (E->p != NULL) BN_clear_free(E->p);
|
||||
if (E->h != NULL) BN_clear_free(E->h);
|
||||
E->is_in_mont = 0;
|
||||
free(E);
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
#ifdef MONTGOMERY
|
||||
int EC_to_montgomery(EC *E, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx)
|
||||
{
|
||||
assert(E != NULL);
|
||||
assert(E->A != NULL && E->B != NULL && E->p != NULL && E->h != NULL);
|
||||
|
||||
assert(mont != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
|
||||
assert(ctx != NULL);
|
||||
|
||||
if (E->is_in_mont) return 1;
|
||||
|
||||
if (!BN_lshift(E->A, E->A, mont->R_num_bits)) return 0;
|
||||
if (!BN_mod(E->A, E->A, mont->p, ctx)) return 0;
|
||||
|
||||
if (!BN_lshift(E->B, E->B, mont->R_num_bits)) return 0;
|
||||
if (!BN_mod(E->B, E->B, mont->p, ctx)) return 0;
|
||||
|
||||
if (!BN_lshift(E->h, E->h, mont->R_num_bits)) return 0;
|
||||
if (!BN_mod(E->h, E->h, mont->p, ctx)) return 0;
|
||||
|
||||
E->is_in_mont = 1;
|
||||
return 1;
|
||||
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
||||
int EC_from_montgomery(EC *E, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx)
|
||||
{
|
||||
assert(E != NULL);
|
||||
assert(E->A != NULL && E->B != NULL && E->p != NULL && E->h != NULL);
|
||||
|
||||
assert(mont != NULL);
|
||||
assert(mont->p != NULL);
|
||||
|
||||
assert(ctx != NULL);
|
||||
|
||||
if (!E->is_in_mont) return 1;
|
||||
|
||||
if (!BN_mont_red(E->A, mont, ctx)) return 0;
|
||||
if (!BN_mont_red(E->B, mont, ctx)) return 0;
|
||||
if (!BN_mont_red(E->h, mont, ctx)) return 0;
|
||||
|
||||
E->is_in_mont = 0;
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
#endif /* MONTGOMERY */
|
||||
|
||||
int EC_set_half(EC *E)
|
||||
/* h <- 1/2 mod p = (p + 1)/2 */
|
||||
{
|
||||
assert(E != NULL);
|
||||
assert(E->p != NULL);
|
||||
assert(E->h != NULL);
|
||||
assert(!E->is_in_mont);
|
||||
|
||||
if (BN_copy(E->h, E->p) == NULL) return 0;
|
||||
if (!BN_add_word(E->h, 1)) return 0;
|
||||
if (!BN_rshift1(E->h, E->h)) return 0;
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
86
crypto/ec/ec.h
Normal file
86
crypto/ec/ec.h
Normal file
@ -0,0 +1,86 @@
|
||||
/*
|
||||
*
|
||||
* ec.h
|
||||
*
|
||||
* Elliptic Curve Arithmetic Functions
|
||||
*
|
||||
* Copyright (C) Lenka Fibikova 2000
|
||||
*
|
||||
*
|
||||
*/
|
||||
|
||||
|
||||
#ifndef HEADER_EC_H
|
||||
#define HEADER_EC_H
|
||||
|
||||
|
||||
#include "bn.h"
|
||||
#include "bn_mont2.h"
|
||||
|
||||
typedef struct bn_ec_struct /* E: y^2 = x^3 + Ax + B (mod p) */
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *A, *B, *p, *h; /* h = 1/2 mod p = (p + 1)/2 */
|
||||
int is_in_mont;
|
||||
} EC;
|
||||
|
||||
typedef struct bn_ec_point_struct /* P = [X, Y, Z] */
|
||||
{
|
||||
BIGNUM *X, *Y, *Z;
|
||||
int is_in_mont;
|
||||
} EC_POINT;
|
||||
|
||||
typedef struct bn_ecp_precompute_struct /* Pi[i] = [2i + 1]P i = 0..2^{r-1} - 1 */
|
||||
{
|
||||
int r;
|
||||
EC_POINT **Pi;
|
||||
} ECP_PRECOMPUTE;
|
||||
|
||||
|
||||
#define ECP_is_infty(P) (BN_is_zero(P->Z))
|
||||
#define ECP_is_norm(P) (BN_is_one(P->Z))
|
||||
|
||||
#define ECP_mont_minus(P, mont) (ECP_minus((P), (mont)->p))
|
||||
|
||||
|
||||
EC *EC_new();
|
||||
void EC_clear_free(EC *E);
|
||||
int EC_set_half(EC *E);
|
||||
#ifdef MONTGOMERY
|
||||
int EC_to_montgomery(EC *E, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
int EC_from_montgomery(EC *E, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
#endif /* MONTGOMERY */
|
||||
|
||||
|
||||
EC_POINT *ECP_new();
|
||||
void ECP_clear_free(EC_POINT *P);
|
||||
void ECP_clear_free_precompute(ECP_PRECOMPUTE *prec);
|
||||
|
||||
EC_POINT *ECP_generate(BIGNUM *x, BIGNUM *z, EC *E, BN_CTX *ctx);
|
||||
EC_POINT *ECP_dup(EC_POINT *P);
|
||||
int ECP_copy(EC_POINT *R, EC_POINT *P);
|
||||
int ECP_normalize(EC_POINT *P, EC *E, BN_CTX *ctx);
|
||||
EC_POINT *ECP_minus(EC_POINT *P, BIGNUM *p);
|
||||
int ECP_is_on_ec(EC_POINT *P, EC *E, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_ecp2bin(EC_POINT *P, unsigned char *to, int form); /* form(ANSI 9.62): 1-compressed; 2-uncompressed; 3-hybrid */
|
||||
int ECP_bin2ecp(unsigned char *from, int len, EC_POINT *P, EC *E, BN_CTX *ctx);
|
||||
|
||||
#ifdef SIMPLE
|
||||
int ECP_cmp(EC_POINT *P, EC_POINT *Q, BIGNUM *p, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_double(EC_POINT *R, EC_POINT *P, EC *E, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_add(EC_POINT *R, EC_POINT *P, EC_POINT *Q, EC *E, BN_CTX *ctx);
|
||||
ECP_PRECOMPUTE *ECP_precompute(int r, EC_POINT *P, EC *E, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_multiply(EC_POINT *R, BIGNUM *k, ECP_PRECOMPUTE *prec, EC *E, BN_CTX *ctx);
|
||||
#endif /* SIMPLE */
|
||||
|
||||
#ifdef MONTGOMERY
|
||||
int ECP_to_montgomery(EC_POINT *P, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_from_montgomery(EC_POINT *P, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_mont_cmp(EC_POINT *P, EC_POINT *Q, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_mont_double(EC_POINT *R, EC_POINT *P, EC *E, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_mont_add(EC_POINT *R, EC_POINT *P, EC_POINT *Q, EC *E, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
ECP_PRECOMPUTE *ECP_mont_precompute(int r, EC_POINT *P, EC *E, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_mont_multiply(EC_POINT *R, BIGNUM *k, ECP_PRECOMPUTE *prec, EC *E, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
int ECP_mont_multiply2(EC_POINT *R, BIGNUM *k, EC_POINT *P, EC *E, BN_MONTGOMERY *mont, BN_CTX *ctx);
|
||||
#endif /* MONTGOMERY */
|
||||
|
||||
#endif
|
1461
crypto/ec/ec_point.c
Normal file
1461
crypto/ec/ec_point.c
Normal file
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
Loading…
Reference in New Issue
Block a user