crypto/ec/ec_lib.c

   1 /*
   2  * Copyright 2001-2020 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
   3  * Copyright (c) 2002, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved
   4  *
   5  * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
   6  * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
   7  * in the file LICENSE in the source distribution or at
   8  * https://www.openssl.org/source/license.html
   9  */
  10
  11 #include <string.h>
  12
  13 #include <openssl/err.h>
  14 #include <openssl/opensslv.h>
  15
  16 #include "ec_local.h"
  17
  18 /* functions for EC_GROUP objects */
  19
  20 EC_GROUP *EC_GROUP_new(const EC_METHOD *meth)
  21 {
  22     EC_GROUP *ret;
  23
  24     if (meth == NULL) {
  25         ECerr(EC_F_EC_GROUP_NEW, EC_R_SLOT_FULL);
  26         return NULL;
  27     }
  28     if (meth->group_init == 0) {
  29         ECerr(EC_F_EC_GROUP_NEW, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
  30         return NULL;
  31     }
  32
  33     ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret));
  34     if (ret == NULL) {
  35         ECerr(EC_F_EC_GROUP_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
  36         return NULL;
  37     }
  38
  39     ret->meth = meth;
  40     if ((ret->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE) == 0) {
  41         ret->order = BN_new();
  42         if (ret->order == NULL)
  43             goto err;
  44         ret->cofactor = BN_new();
  45         if (ret->cofactor == NULL)
  46             goto err;
  47     }
  48     ret->asn1_flag = OPENSSL_EC_NAMED_CURVE;
  49     ret->asn1_form = POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED;
  50     if (!meth->group_init(ret))
  51         goto err;
  52     return ret;
  53
  54  err:
  55     BN_free(ret->order);
  56     BN_free(ret->cofactor);
  57     OPENSSL_free(ret);
  58     return NULL;
  59 }
  60
  61 void EC_pre_comp_free(EC_GROUP *group)
  62 {
  63     switch (group->pre_comp_type) {
  64     case PCT_none:
  65         break;
  66     case PCT_nistz256:
  67 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
  68         EC_nistz256_pre_comp_free(group->pre_comp.nistz256);
  69 #endif
  70         break;
  71 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
  72     case PCT_nistp224:
  73         EC_nistp224_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp224);
  74         break;
  75     case PCT_nistp256:
  76         EC_nistp256_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp256);
  77         break;
  78     case PCT_nistp521:
  79         EC_nistp521_pre_comp_free(group->pre_comp.nistp521);
  80         break;
  81 #else
  82     case PCT_nistp224:
  83     case PCT_nistp256:
  84     case PCT_nistp521:
  85         break;
  86 #endif
  87     case PCT_ec:
  88         EC_ec_pre_comp_free(group->pre_comp.ec);
  89         break;
  90     }
  91     group->pre_comp.ec = NULL;
  92 }
  93
  94 void EC_GROUP_free(EC_GROUP *group)
  95 {
  96     if (!group)
  97         return;
  98
  99     if (group->meth->group_finish != 0)
 100         group->meth->group_finish(group);
 101
 102     EC_pre_comp_free(group);
 103     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 104     EC_POINT_free(group->generator);
 105     BN_free(group->order);
 106     BN_free(group->cofactor);
 107     OPENSSL_free(group->seed);
 108     OPENSSL_free(group);
 109 }
 110
 111 void EC_GROUP_clear_free(EC_GROUP *group)
 112 {
 113     if (!group)
 114         return;
 115
 116     if (group->meth->group_clear_finish != 0)
 117         group->meth->group_clear_finish(group);
 118     else if (group->meth->group_finish != 0)
 119         group->meth->group_finish(group);
 120
 121     EC_pre_comp_free(group);
 122     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 123     EC_POINT_clear_free(group->generator);
 124     BN_clear_free(group->order);
 125     BN_clear_free(group->cofactor);
 126     OPENSSL_clear_free(group->seed, group->seed_len);
 127     OPENSSL_clear_free(group, sizeof(*group));
 128 }
 129
 130 int EC_GROUP_copy(EC_GROUP *dest, const EC_GROUP *src)
 131 {
 132     if (dest->meth->group_copy == 0) {
 133         ECerr(EC_F_EC_GROUP_COPY, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 134         return 0;
 135     }
 136     if (dest->meth != src->meth) {
 137         ECerr(EC_F_EC_GROUP_COPY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 138         return 0;
 139     }
 140     if (dest == src)
 141         return 1;
 142
 143     dest->curve_name = src->curve_name;
 144
 145     /* Copy precomputed */
 146     dest->pre_comp_type = src->pre_comp_type;
 147     switch (src->pre_comp_type) {
 148     case PCT_none:
 149         dest->pre_comp.ec = NULL;
 150         break;
 151     case PCT_nistz256:
 152 #ifdef ECP_NISTZ256_ASM
 153         dest->pre_comp.nistz256 = EC_nistz256_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistz256);
 154 #endif
 155         break;
 156 #ifndef OPENSSL_NO_EC_NISTP_64_GCC_128
 157     case PCT_nistp224:
 158         dest->pre_comp.nistp224 = EC_nistp224_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp224);
 159         break;
 160     case PCT_nistp256:
 161         dest->pre_comp.nistp256 = EC_nistp256_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp256);
 162         break;
 163     case PCT_nistp521:
 164         dest->pre_comp.nistp521 = EC_nistp521_pre_comp_dup(src->pre_comp.nistp521);
 165         break;
 166 #else
 167     case PCT_nistp224:
 168     case PCT_nistp256:
 169     case PCT_nistp521:
 170         break;
 171 #endif
 172     case PCT_ec:
 173         dest->pre_comp.ec = EC_ec_pre_comp_dup(src->pre_comp.ec);
 174         break;
 175     }
 176
 177     if (src->mont_data != NULL) {
 178         if (dest->mont_data == NULL) {
 179             dest->mont_data = BN_MONT_CTX_new();
 180             if (dest->mont_data == NULL)
 181                 return 0;
 182         }
 183         if (!BN_MONT_CTX_copy(dest->mont_data, src->mont_data))
 184             return 0;
 185     } else {
 186         /* src->generator == NULL */
 187         BN_MONT_CTX_free(dest->mont_data);
 188         dest->mont_data = NULL;
 189     }
 190
 191     if (src->generator != NULL) {
 192         if (dest->generator == NULL) {
 193             dest->generator = EC_POINT_new(dest);
 194             if (dest->generator == NULL)
 195                 return 0;
 196         }
 197         if (!EC_POINT_copy(dest->generator, src->generator))
 198             return 0;
 199     } else {
 200         /* src->generator == NULL */
 201         EC_POINT_clear_free(dest->generator);
 202         dest->generator = NULL;
 203     }
 204
 205     if ((src->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE) == 0) {
 206         if (!BN_copy(dest->order, src->order))
 207             return 0;
 208         if (!BN_copy(dest->cofactor, src->cofactor))
 209             return 0;
 210     }
 211
 212     dest->asn1_flag = src->asn1_flag;
 213     dest->asn1_form = src->asn1_form;
 214
 215     if (src->seed) {
 216         OPENSSL_free(dest->seed);
 217         if ((dest->seed = OPENSSL_malloc(src->seed_len)) == NULL) {
 218             ECerr(EC_F_EC_GROUP_COPY, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 219             return 0;
 220         }
 221         if (!memcpy(dest->seed, src->seed, src->seed_len))
 222             return 0;
 223         dest->seed_len = src->seed_len;
 224     } else {
 225         OPENSSL_free(dest->seed);
 226         dest->seed = NULL;
 227         dest->seed_len = 0;
 228     }
 229
 230     return dest->meth->group_copy(dest, src);
 231 }
 232
 233 EC_GROUP *EC_GROUP_dup(const EC_GROUP *a)
 234 {
 235     EC_GROUP *t = NULL;
 236     int ok = 0;
 237
 238     if (a == NULL)
 239         return NULL;
 240
 241     if ((t = EC_GROUP_new(a->meth)) == NULL)
 242         return NULL;
 243     if (!EC_GROUP_copy(t, a))
 244         goto err;
 245
 246     ok = 1;
 247
 248  err:
 249     if (!ok) {
 250         EC_GROUP_free(t);
 251         return NULL;
 252     }
 253         return t;
 254 }
 255
 256 const EC_METHOD *EC_GROUP_method_of(const EC_GROUP *group)
 257 {
 258     return group->meth;
 259 }
 260
 261 int EC_METHOD_get_field_type(const EC_METHOD *meth)
 262 {
 263     return meth->field_type;
 264 }
 265
 266 static int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *);
 267
 268 /*-
 269  * Try computing cofactor from the generator order (n) and field cardinality (q).
 270  * This works for all curves of cryptographic interest.
 271  *
 272  * Hasse thm: q + 1 - 2*sqrt(q) <= n*h <= q + 1 + 2*sqrt(q)
 273  * h_min = (q + 1 - 2*sqrt(q))/n
 274  * h_max = (q + 1 + 2*sqrt(q))/n
 275  * h_max - h_min = 4*sqrt(q)/n
 276  * So if n > 4*sqrt(q) holds, there is only one possible value for h:
 277  * h = \lfloor (h_min + h_max)/2 \rceil = \lfloor (q + 1)/n \rceil
 278  *
 279  * Otherwise, zero cofactor and return success.
 280  */
 281 static int ec_guess_cofactor(EC_GROUP *group) {
 282     int ret = 0;
 283     BN_CTX *ctx = NULL;
 284     BIGNUM *q = NULL;
 285
 286     /*-
 287      * If the cofactor is too large, we cannot guess it.
 288      * The RHS of below is a strict overestimate of lg(4 * sqrt(q))
 289      */
 290     if (BN_num_bits(group->order) <= (BN_num_bits(group->field) + 1) / 2 + 3) {
 291         /* default to 0 */
 292         BN_zero(group->cofactor);
 293         /* return success */
 294         return 1;
 295     }
 296
 297     if ((ctx = BN_CTX_new()) == NULL)
 298         return 0;
 299
 300     BN_CTX_start(ctx);
 301     if ((q = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
 302         goto err;
 303
 304     /* set q = 2**m for binary fields; q = p otherwise */
 305     if (group->meth->field_type == NID_X9_62_characteristic_two_field) {
 306         BN_zero(q);
 307         if (!BN_set_bit(q, BN_num_bits(group->field) - 1))
 308             goto err;
 309     } else {
 310         if (!BN_copy(q, group->field))
 311             goto err;
 312     }
 313
 314     /* compute h = \lfloor (q + 1)/n \rceil = \lfloor (q + 1 + n/2)/n \rfloor */
 315     if (!BN_rshift1(group->cofactor, group->order) /* n/2 */
 316         || !BN_add(group->cofactor, group->cofactor, q) /* q + n/2 */
 317         /* q + 1 + n/2 */
 318         || !BN_add(group->cofactor, group->cofactor, BN_value_one())
 319         /* (q + 1 + n/2)/n */
 320         || !BN_div(group->cofactor, NULL, group->cofactor, group->order, ctx))
 321         goto err;
 322     ret = 1;
 323  err:
 324     BN_CTX_end(ctx);
 325     BN_CTX_free(ctx);
 326     return ret;
 327 }
 328
 329 int EC_GROUP_set_generator(EC_GROUP *group, const EC_POINT *generator,
 330                            const BIGNUM *order, const BIGNUM *cofactor)
 331 {
 332     if (generator == NULL) {
 333         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_GENERATOR, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 334         return 0;
 335     }
 336
 337     /* require group->field >= 1 */
 338     if (group->field == NULL || BN_is_zero(group->field)
 339         || BN_is_negative(group->field)) {
 340         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_GENERATOR, EC_R_INVALID_FIELD);
 341         return 0;
 342     }
 343
 344     /*-
 345      * - require order >= 1
 346      * - enforce upper bound due to Hasse thm: order can be no more than one bit
 347      *   longer than field cardinality
 348      */
 349     if (order == NULL || BN_is_zero(order) || BN_is_negative(order)
 350         || BN_num_bits(order) > BN_num_bits(group->field) + 1) {
 351         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_GENERATOR, EC_R_INVALID_GROUP_ORDER);
 352         return 0;
 353     }
 354
 355     /*-
 356      * Unfortunately the cofactor is an optional field in many standards.
 357      * Internally, the lib uses 0 cofactor as a marker for "unknown cofactor".
 358      * So accept cofactor == NULL or cofactor >= 0.
 359      */
 360     if (cofactor != NULL && BN_is_negative(cofactor)) {
 361         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_GENERATOR, EC_R_UNKNOWN_COFACTOR);
 362         return 0;
 363     }
 364
 365     if (group->generator == NULL) {
 366         group->generator = EC_POINT_new(group);
 367         if (group->generator == NULL)
 368             return 0;
 369     }
 370     if (!EC_POINT_copy(group->generator, generator))
 371         return 0;
 372
 373     if (!BN_copy(group->order, order))
 374         return 0;
 375
 376     /* Either take the provided positive cofactor, or try to compute it */
 377     if (cofactor != NULL && !BN_is_zero(cofactor)) {
 378         if (!BN_copy(group->cofactor, cofactor))
 379             return 0;
 380     } else if (!ec_guess_cofactor(group)) {
 381         BN_zero(group->cofactor);
 382         return 0;
 383     }
 384
 385     /*
 386      * Some groups have an order with
 387      * factors of two, which makes the Montgomery setup fail.
 388      * |group->mont_data| will be NULL in this case.
 389      */
 390     if (BN_is_odd(group->order)) {
 391         return ec_precompute_mont_data(group);
 392     }
 393
 394     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
 395     group->mont_data = NULL;
 396     return 1;
 397 }
 398
 399 const EC_POINT *EC_GROUP_get0_generator(const EC_GROUP *group)
 400 {
 401     return group->generator;
 402 }
 403
 404 BN_MONT_CTX *EC_GROUP_get_mont_data(const EC_GROUP *group)
 405 {
 406     return group->mont_data;
 407 }
 408
 409 int EC_GROUP_get_order(const EC_GROUP *group, BIGNUM *order, BN_CTX *ctx)
 410 {
 411     if (group->order == NULL)
 412         return 0;
 413     if (!BN_copy(order, group->order))
 414         return 0;
 415
 416     return !BN_is_zero(order);
 417 }
 418
 419 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_order(const EC_GROUP *group)
 420 {
 421     return group->order;
 422 }
 423
 424 int EC_GROUP_order_bits(const EC_GROUP *group)
 425 {
 426     return group->meth->group_order_bits(group);
 427 }
 428
 429 int EC_GROUP_get_cofactor(const EC_GROUP *group, BIGNUM *cofactor,
 430                           BN_CTX *ctx)
 431 {
 432
 433     if (group->cofactor == NULL)
 434         return 0;
 435     if (!BN_copy(cofactor, group->cofactor))
 436         return 0;
 437
 438     return !BN_is_zero(group->cofactor);
 439 }
 440
 441 const BIGNUM *EC_GROUP_get0_cofactor(const EC_GROUP *group)
 442 {
 443     return group->cofactor;
 444 }
 445
 446 void EC_GROUP_set_curve_name(EC_GROUP *group, int nid)
 447 {
 448     group->curve_name = nid;
 449 }
 450
 451 int EC_GROUP_get_curve_name(const EC_GROUP *group)
 452 {
 453     return group->curve_name;
 454 }
 455
 456 void EC_GROUP_set_asn1_flag(EC_GROUP *group, int flag)
 457 {
 458     group->asn1_flag = flag;
 459 }
 460
 461 int EC_GROUP_get_asn1_flag(const EC_GROUP *group)
 462 {
 463     return group->asn1_flag;
 464 }
 465
 466 void EC_GROUP_set_point_conversion_form(EC_GROUP *group,
 467                                         point_conversion_form_t form)
 468 {
 469     group->asn1_form = form;
 470 }
 471
 472 point_conversion_form_t EC_GROUP_get_point_conversion_form(const EC_GROUP
 473                                                            *group)
 474 {
 475     return group->asn1_form;
 476 }
 477
 478 size_t EC_GROUP_set_seed(EC_GROUP *group, const unsigned char *p, size_t len)
 479 {
 480     OPENSSL_free(group->seed);
 481     group->seed = NULL;
 482     group->seed_len = 0;
 483
 484     if (!len || !p)
 485         return 1;
 486
 487     if ((group->seed = OPENSSL_malloc(len)) == NULL) {
 488         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_SEED, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 489         return 0;
 490     }
 491     memcpy(group->seed, p, len);
 492     group->seed_len = len;
 493
 494     return len;
 495 }
 496
 497 unsigned char *EC_GROUP_get0_seed(const EC_GROUP *group)
 498 {
 499     return group->seed;
 500 }
 501
 502 size_t EC_GROUP_get_seed_len(const EC_GROUP *group)
 503 {
 504     return group->seed_len;
 505 }
 506
 507 int EC_GROUP_set_curve(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 508                        const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 509 {
 510     if (group->meth->group_set_curve == 0) {
 511         ECerr(EC_F_EC_GROUP_SET_CURVE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 512         return 0;
 513     }
 514     return group->meth->group_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 515 }
 516
 517 int EC_GROUP_get_curve(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a, BIGNUM *b,
 518                        BN_CTX *ctx)
 519 {
 520     if (group->meth->group_get_curve == NULL) {
 521         ECerr(EC_F_EC_GROUP_GET_CURVE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 522         return 0;
 523     }
 524     return group->meth->group_get_curve(group, p, a, b, ctx);
 525 }
 526
 527 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10200000L
 528 int EC_GROUP_set_curve_GFp(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 529                            const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 530 {
 531     return EC_GROUP_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 532 }
 533
 534 int EC_GROUP_get_curve_GFp(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 535                            BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 536 {
 537     return EC_GROUP_get_curve(group, p, a, b, ctx);
 538 }
 539
 540 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 541 int EC_GROUP_set_curve_GF2m(EC_GROUP *group, const BIGNUM *p, const BIGNUM *a,
 542                             const BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 543 {
 544     return EC_GROUP_set_curve(group, p, a, b, ctx);
 545 }
 546
 547 int EC_GROUP_get_curve_GF2m(const EC_GROUP *group, BIGNUM *p, BIGNUM *a,
 548                             BIGNUM *b, BN_CTX *ctx)
 549 {
 550     return EC_GROUP_get_curve(group, p, a, b, ctx);
 551 }
 552 # endif
 553 #endif
 554
 555 int EC_GROUP_get_degree(const EC_GROUP *group)
 556 {
 557     if (group->meth->group_get_degree == 0) {
 558         ECerr(EC_F_EC_GROUP_GET_DEGREE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 559         return 0;
 560     }
 561     return group->meth->group_get_degree(group);
 562 }
 563
 564 int EC_GROUP_check_discriminant(const EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
 565 {
 566     if (group->meth->group_check_discriminant == 0) {
 567         ECerr(EC_F_EC_GROUP_CHECK_DISCRIMINANT,
 568               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 569         return 0;
 570     }
 571     return group->meth->group_check_discriminant(group, ctx);
 572 }
 573
 574 int EC_GROUP_cmp(const EC_GROUP *a, const EC_GROUP *b, BN_CTX *ctx)
 575 {
 576     int r = 0;
 577     BIGNUM *a1, *a2, *a3, *b1, *b2, *b3;
 578     BN_CTX *ctx_new = NULL;
 579
 580     /* compare the field types */
 581     if (EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(a)) !=
 582         EC_METHOD_get_field_type(EC_GROUP_method_of(b)))
 583         return 1;
 584     /* compare the curve name (if present in both) */
 585     if (EC_GROUP_get_curve_name(a) && EC_GROUP_get_curve_name(b) &&
 586         EC_GROUP_get_curve_name(a) != EC_GROUP_get_curve_name(b))
 587         return 1;
 588     if (a->meth->flags & EC_FLAGS_CUSTOM_CURVE)
 589         return 0;
 590
 591     if (ctx == NULL)
 592         ctx_new = ctx = BN_CTX_new();
 593     if (ctx == NULL)
 594         return -1;
 595
 596     BN_CTX_start(ctx);
 597     a1 = BN_CTX_get(ctx);
 598     a2 = BN_CTX_get(ctx);
 599     a3 = BN_CTX_get(ctx);
 600     b1 = BN_CTX_get(ctx);
 601     b2 = BN_CTX_get(ctx);
 602     b3 = BN_CTX_get(ctx);
 603     if (b3 == NULL) {
 604         BN_CTX_end(ctx);
 605         BN_CTX_free(ctx_new);
 606         return -1;
 607     }
 608
 609     /*
 610      * XXX This approach assumes that the external representation of curves
 611      * over the same field type is the same.
 612      */
 613     if (!a->meth->group_get_curve(a, a1, a2, a3, ctx) ||
 614         !b->meth->group_get_curve(b, b1, b2, b3, ctx))
 615         r = 1;
 616
 617     if (r || BN_cmp(a1, b1) || BN_cmp(a2, b2) || BN_cmp(a3, b3))
 618         r = 1;
 619
 620     /* XXX EC_POINT_cmp() assumes that the methods are equal */
 621     if (r || EC_POINT_cmp(a, EC_GROUP_get0_generator(a),
 622                           EC_GROUP_get0_generator(b), ctx))
 623         r = 1;
 624
 625     if (!r) {
 626         const BIGNUM *ao, *bo, *ac, *bc;
 627         /* compare the order and cofactor */
 628         ao = EC_GROUP_get0_order(a);
 629         bo = EC_GROUP_get0_order(b);
 630         ac = EC_GROUP_get0_cofactor(a);
 631         bc = EC_GROUP_get0_cofactor(b);
 632         if (ao == NULL || bo == NULL) {
 633             BN_CTX_end(ctx);
 634             BN_CTX_free(ctx_new);
 635             return -1;
 636         }
 637         if (BN_cmp(ao, bo) || BN_cmp(ac, bc))
 638             r = 1;
 639     }
 640
 641     BN_CTX_end(ctx);
 642     BN_CTX_free(ctx_new);
 643
 644     return r;
 645 }
 646
 647 /* functions for EC_POINT objects */
 648
 649 EC_POINT *EC_POINT_new(const EC_GROUP *group)
 650 {
 651     EC_POINT *ret;
 652
 653     if (group == NULL) {
 654         ECerr(EC_F_EC_POINT_NEW, ERR_R_PASSED_NULL_PARAMETER);
 655         return NULL;
 656     }
 657     if (group->meth->point_init == NULL) {
 658         ECerr(EC_F_EC_POINT_NEW, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 659         return NULL;
 660     }
 661
 662     ret = OPENSSL_zalloc(sizeof(*ret));
 663     if (ret == NULL) {
 664         ECerr(EC_F_EC_POINT_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
 665         return NULL;
 666     }
 667
 668     ret->meth = group->meth;
 669     ret->curve_name = group->curve_name;
 670
 671     if (!ret->meth->point_init(ret)) {
 672         OPENSSL_free(ret);
 673         return NULL;
 674     }
 675
 676     return ret;
 677 }
 678
 679 void EC_POINT_free(EC_POINT *point)
 680 {
 681     if (!point)
 682         return;
 683
 684     if (point->meth->point_finish != 0)
 685         point->meth->point_finish(point);
 686     OPENSSL_free(point);
 687 }
 688
 689 void EC_POINT_clear_free(EC_POINT *point)
 690 {
 691     if (!point)
 692         return;
 693
 694     if (point->meth->point_clear_finish != 0)
 695         point->meth->point_clear_finish(point);
 696     else if (point->meth->point_finish != 0)
 697         point->meth->point_finish(point);
 698     OPENSSL_clear_free(point, sizeof(*point));
 699 }
 700
 701 int EC_POINT_copy(EC_POINT *dest, const EC_POINT *src)
 702 {
 703     if (dest->meth->point_copy == 0) {
 704         ECerr(EC_F_EC_POINT_COPY, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 705         return 0;
 706     }
 707     if (dest->meth != src->meth
 708             || (dest->curve_name != src->curve_name
 709                 && dest->curve_name != 0
 710                 && src->curve_name != 0)) {
 711         ECerr(EC_F_EC_POINT_COPY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 712         return 0;
 713     }
 714     if (dest == src)
 715         return 1;
 716     return dest->meth->point_copy(dest, src);
 717 }
 718
 719 EC_POINT *EC_POINT_dup(const EC_POINT *a, const EC_GROUP *group)
 720 {
 721     EC_POINT *t;
 722     int r;
 723
 724     if (a == NULL)
 725         return NULL;
 726
 727     t = EC_POINT_new(group);
 728     if (t == NULL)
 729         return NULL;
 730     r = EC_POINT_copy(t, a);
 731     if (!r) {
 732         EC_POINT_free(t);
 733         return NULL;
 734     }
 735     return t;
 736 }
 737
 738 const EC_METHOD *EC_POINT_method_of(const EC_POINT *point)
 739 {
 740     return point->meth;
 741 }
 742
 743 int EC_POINT_set_to_infinity(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point)
 744 {
 745     if (group->meth->point_set_to_infinity == 0) {
 746         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_TO_INFINITY,
 747               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 748         return 0;
 749     }
 750     if (group->meth != point->meth) {
 751         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_TO_INFINITY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 752         return 0;
 753     }
 754     return group->meth->point_set_to_infinity(group, point);
 755 }
 756
 757 int EC_POINT_set_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 758                                              EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
 759                                              const BIGNUM *y, const BIGNUM *z,
 760                                              BN_CTX *ctx)
 761 {
 762     if (group->meth->point_set_Jprojective_coordinates_GFp == 0) {
 763         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
 764               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 765         return 0;
 766     }
 767     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 768         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
 769               EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 770         return 0;
 771     }
 772     return group->meth->point_set_Jprojective_coordinates_GFp(group, point, x,
 773                                                               y, z, ctx);
 774 }
 775
 776 int EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 777                                              const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
 778                                              BIGNUM *y, BIGNUM *z,
 779                                              BN_CTX *ctx)
 780 {
 781     if (group->meth->point_get_Jprojective_coordinates_GFp == 0) {
 782         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
 783               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 784         return 0;
 785     }
 786     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 787         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_JPROJECTIVE_COORDINATES_GFP,
 788               EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 789         return 0;
 790     }
 791     return group->meth->point_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, point, x,
 792                                                               y, z, ctx);
 793 }
 794
 795 int EC_POINT_set_affine_coordinates(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point,
 796                                     const BIGNUM *x, const BIGNUM *y,
 797                                     BN_CTX *ctx)
 798 {
 799     if (group->meth->point_set_affine_coordinates == NULL) {
 800         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES,
 801               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 802         return 0;
 803     }
 804     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 805         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 806         return 0;
 807     }
 808     if (!group->meth->point_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx))
 809         return 0;
 810
 811     if (EC_POINT_is_on_curve(group, point, ctx) <= 0) {
 812         ECerr(EC_F_EC_POINT_SET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_POINT_IS_NOT_ON_CURVE);
 813         return 0;
 814     }
 815     return 1;
 816 }
 817
 818 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10200000L
 819 int EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 820                                         EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
 821                                         const BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 822 {
 823     return EC_POINT_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 824 }
 825
 826 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 827 int EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(const EC_GROUP *group,
 828                                          EC_POINT *point, const BIGNUM *x,
 829                                          const BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 830 {
 831     return EC_POINT_set_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 832 }
 833 # endif
 834 #endif
 835
 836 int EC_POINT_get_affine_coordinates(const EC_GROUP *group,
 837                                     const EC_POINT *point, BIGNUM *x, BIGNUM *y,
 838                                     BN_CTX *ctx)
 839 {
 840     if (group->meth->point_get_affine_coordinates == NULL) {
 841         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES,
 842               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 843         return 0;
 844     }
 845     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 846         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 847         return 0;
 848     }
 849     if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point)) {
 850         ECerr(EC_F_EC_POINT_GET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_POINT_AT_INFINITY);
 851         return 0;
 852     }
 853     return group->meth->point_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 854 }
 855
 856 #if OPENSSL_API_COMPAT < 0x10200000L
 857 int EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(const EC_GROUP *group,
 858                                         const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
 859                                         BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 860 {
 861     return EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 862 }
 863
 864 # ifndef OPENSSL_NO_EC2M
 865 int EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(const EC_GROUP *group,
 866                                          const EC_POINT *point, BIGNUM *x,
 867                                          BIGNUM *y, BN_CTX *ctx)
 868 {
 869     return EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, x, y, ctx);
 870 }
 871 # endif
 872 #endif
 873
 874 int EC_POINT_add(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 875                  const EC_POINT *b, BN_CTX *ctx)
 876 {
 877     if (group->meth->add == 0) {
 878         ECerr(EC_F_EC_POINT_ADD, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 879         return 0;
 880     }
 881     if (!ec_point_is_compat(r, group) || !ec_point_is_compat(a, group)
 882         || !ec_point_is_compat(b, group)) {
 883         ECerr(EC_F_EC_POINT_ADD, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 884         return 0;
 885     }
 886     return group->meth->add(group, r, a, b, ctx);
 887 }
 888
 889 int EC_POINT_dbl(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const EC_POINT *a,
 890                  BN_CTX *ctx)
 891 {
 892     if (group->meth->dbl == 0) {
 893         ECerr(EC_F_EC_POINT_DBL, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 894         return 0;
 895     }
 896     if (!ec_point_is_compat(r, group) || !ec_point_is_compat(a, group)) {
 897         ECerr(EC_F_EC_POINT_DBL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 898         return 0;
 899     }
 900     return group->meth->dbl(group, r, a, ctx);
 901 }
 902
 903 int EC_POINT_invert(const EC_GROUP *group, EC_POINT *a, BN_CTX *ctx)
 904 {
 905     if (group->meth->invert == 0) {
 906         ECerr(EC_F_EC_POINT_INVERT, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 907         return 0;
 908     }
 909     if (!ec_point_is_compat(a, group)) {
 910         ECerr(EC_F_EC_POINT_INVERT, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 911         return 0;
 912     }
 913     return group->meth->invert(group, a, ctx);
 914 }
 915
 916 int EC_POINT_is_at_infinity(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point)
 917 {
 918     if (group->meth->is_at_infinity == 0) {
 919         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_AT_INFINITY,
 920               ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 921         return 0;
 922     }
 923     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 924         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_AT_INFINITY, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 925         return 0;
 926     }
 927     return group->meth->is_at_infinity(group, point);
 928 }
 929
 930 /*
 931  * Check whether an EC_POINT is on the curve or not. Note that the return
 932  * value for this function should NOT be treated as a boolean. Return values:
 933  *  1: The point is on the curve
 934  *  0: The point is not on the curve
 935  * -1: An error occurred
 936  */
 937 int EC_POINT_is_on_curve(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point,
 938                          BN_CTX *ctx)
 939 {
 940     if (group->meth->is_on_curve == 0) {
 941         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_ON_CURVE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 942         return 0;
 943     }
 944     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 945         ECerr(EC_F_EC_POINT_IS_ON_CURVE, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 946         return 0;
 947     }
 948     return group->meth->is_on_curve(group, point, ctx);
 949 }
 950
 951 int EC_POINT_cmp(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *a, const EC_POINT *b,
 952                  BN_CTX *ctx)
 953 {
 954     if (group->meth->point_cmp == 0) {
 955         ECerr(EC_F_EC_POINT_CMP, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 956         return -1;
 957     }
 958     if (!ec_point_is_compat(a, group) || !ec_point_is_compat(b, group)) {
 959         ECerr(EC_F_EC_POINT_CMP, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 960         return -1;
 961     }
 962     return group->meth->point_cmp(group, a, b, ctx);
 963 }
 964
 965 int EC_POINT_make_affine(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point, BN_CTX *ctx)
 966 {
 967     if (group->meth->make_affine == 0) {
 968         ECerr(EC_F_EC_POINT_MAKE_AFFINE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 969         return 0;
 970     }
 971     if (!ec_point_is_compat(point, group)) {
 972         ECerr(EC_F_EC_POINT_MAKE_AFFINE, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 973         return 0;
 974     }
 975     return group->meth->make_affine(group, point, ctx);
 976 }
 977
 978 int EC_POINTs_make_affine(const EC_GROUP *group, size_t num,
 979                           EC_POINT *points[], BN_CTX *ctx)
 980 {
 981     size_t i;
 982
 983     if (group->meth->points_make_affine == 0) {
 984         ECerr(EC_F_EC_POINTS_MAKE_AFFINE, ERR_R_SHOULD_NOT_HAVE_BEEN_CALLED);
 985         return 0;
 986     }
 987     for (i = 0; i < num; i++) {
 988         if (!ec_point_is_compat(points[i], group)) {
 989             ECerr(EC_F_EC_POINTS_MAKE_AFFINE, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
 990             return 0;
 991         }
 992     }
 993     return group->meth->points_make_affine(group, num, points, ctx);
 994 }
 995
 996 /*
 997  * Functions for point multiplication. If group->meth->mul is 0, we use the
 998  * wNAF-based implementations in ec_mult.c; otherwise we dispatch through
 999  * methods.
1000  */
1001
1002 int EC_POINTs_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *scalar,
1003                   size_t num, const EC_POINT *points[],
1004                   const BIGNUM *scalars[], BN_CTX *ctx)
1005 {
1006     int ret = 0;
1007     size_t i = 0;
1008     BN_CTX *new_ctx = NULL;
1009
1010     if (!ec_point_is_compat(r, group)) {
1011         ECerr(EC_F_EC_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
1012         return 0;
1013     }
1014
1015     if (scalar == NULL && num == 0)
1016         return EC_POINT_set_to_infinity(group, r);
1017
1018     for (i = 0; i < num; i++) {
1019         if (!ec_point_is_compat(points[i], group)) {
1020             ECerr(EC_F_EC_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
1021             return 0;
1022         }
1023     }
1024
1025     if (ctx == NULL && (ctx = new_ctx = BN_CTX_secure_new()) == NULL) {
1026         ECerr(EC_F_EC_POINTS_MUL, ERR_R_INTERNAL_ERROR);
1027         return 0;
1028     }
1029
1030     if (group->meth->mul != NULL)
1031         ret = group->meth->mul(group, r, scalar, num, points, scalars, ctx);
1032     else
1033         /* use default */
1034         ret = ec_wNAF_mul(group, r, scalar, num, points, scalars, ctx);
1035
1036     BN_CTX_free(new_ctx);
1037     return ret;
1038 }
1039
1040 int EC_POINT_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r, const BIGNUM *g_scalar,
1041                  const EC_POINT *point, const BIGNUM *p_scalar, BN_CTX *ctx)
1042 {
1043     /* just a convenient interface to EC_POINTs_mul() */
1044
1045     const EC_POINT *points[1];
1046     const BIGNUM *scalars[1];
1047
1048     points[0] = point;
1049     scalars[0] = p_scalar;
1050
1051     return EC_POINTs_mul(group, r, g_scalar,
1052                          (point != NULL
1053                           && p_scalar != NULL), points, scalars, ctx);
1054 }
1055
1056 int EC_GROUP_precompute_mult(EC_GROUP *group, BN_CTX *ctx)
1057 {
1058     if (group->meth->mul == 0)
1059         /* use default */
1060         return ec_wNAF_precompute_mult(group, ctx);
1061
1062     if (group->meth->precompute_mult != 0)
1063         return group->meth->precompute_mult(group, ctx);
1064     else
1065         return 1;               /* nothing to do, so report success */
1066 }
1067
1068 int EC_GROUP_have_precompute_mult(const EC_GROUP *group)
1069 {
1070     if (group->meth->mul == 0)
1071         /* use default */
1072         return ec_wNAF_have_precompute_mult(group);
1073
1074     if (group->meth->have_precompute_mult != 0)
1075         return group->meth->have_precompute_mult(group);
1076     else
1077         return 0;               /* cannot tell whether precomputation has
1078                                  * been performed */
1079 }
1080
1081 /*
1082  * ec_precompute_mont_data sets |group->mont_data| from |group->order| and
1083  * returns one on success. On error it returns zero.
1084  */
1085 static int ec_precompute_mont_data(EC_GROUP *group)
1086 {
1087     BN_CTX *ctx = BN_CTX_new();
1088     int ret = 0;
1089
1090     BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
1091     group->mont_data = NULL;
1092
1093     if (ctx == NULL)
1094         goto err;
1095
1096     group->mont_data = BN_MONT_CTX_new();
1097     if (group->mont_data == NULL)
1098         goto err;
1099
1100     if (!BN_MONT_CTX_set(group->mont_data, group->order, ctx)) {
1101         BN_MONT_CTX_free(group->mont_data);
1102         group->mont_data = NULL;
1103         goto err;
1104     }
1105
1106     ret = 1;
1107
1108  err:
1109
1110     BN_CTX_free(ctx);
1111     return ret;
1112 }
1113
1114 int EC_KEY_set_ex_data(EC_KEY *key, int idx, void *arg)
1115 {
1116     return CRYPTO_set_ex_data(&key->ex_data, idx, arg);
1117 }
1118
1119 void *EC_KEY_get_ex_data(const EC_KEY *key, int idx)
1120 {
1121     return CRYPTO_get_ex_data(&key->ex_data, idx);
1122 }
1123
1124 int ec_group_simple_order_bits(const EC_GROUP *group)
1125 {
1126     if (group->order == NULL)
1127         return 0;
1128     return BN_num_bits(group->order);
1129 }
1130
1131 static int ec_field_inverse_mod_ord(const EC_GROUP *group, BIGNUM *r,
1132                                     const BIGNUM *x, BN_CTX *ctx)
1133 {
1134     BIGNUM *e = NULL;
1135     BN_CTX *new_ctx = NULL;
1136     int ret = 0;
1137
1138     if (group->mont_data == NULL)
1139         return 0;
1140
1141     if (ctx == NULL && (ctx = new_ctx = BN_CTX_secure_new()) == NULL)
1142         return 0;
1143
1144     BN_CTX_start(ctx);
1145     if ((e = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
1146         goto err;
1147
1148     /*-
1149      * We want inverse in constant time, therefore we utilize the fact
1150      * order must be prime and use Fermats Little Theorem instead.
1151      */
1152     if (!BN_set_word(e, 2))
1153         goto err;
1154     if (!BN_sub(e, group->order, e))
1155         goto err;
1156     /*-
1157      * Exponent e is public.
1158      * No need for scatter-gather or BN_FLG_CONSTTIME.
1159      */
1160     if (!BN_mod_exp_mont(r, x, e, group->order, ctx, group->mont_data))
1161         goto err;
1162
1163     ret = 1;
1164
1165  err:
1166     BN_CTX_end(ctx);
1167     BN_CTX_free(new_ctx);
1168     return ret;
1169 }
1170
1171 /*-
1172  * Default behavior, if group->meth->field_inverse_mod_ord is NULL:
1173  * - When group->order is even, this function returns an error.
1174  * - When group->order is otherwise composite, the correctness
1175  *   of the output is not guaranteed.
1176  * - When x is outside the range [1, group->order), the correctness
1177  *   of the output is not guaranteed.
1178  * - Otherwise, this function returns the multiplicative inverse in the
1179  *   range [1, group->order).
1180  *
1181  * EC_METHODs must implement their own field_inverse_mod_ord for
1182  * other functionality.
1183  */
1184 int ec_group_do_inverse_ord(const EC_GROUP *group, BIGNUM *res,
1185                             const BIGNUM *x, BN_CTX *ctx)
1186 {
1187     if (group->meth->field_inverse_mod_ord != NULL)
1188         return group->meth->field_inverse_mod_ord(group, res, x, ctx);
1189     else
1190         return ec_field_inverse_mod_ord(group, res, x, ctx);
1191 }
1192
1193 /*-
1194  * Coordinate blinding for EC_POINT.
1195  *
1196  * The underlying EC_METHOD can optionally implement this function:
1197  * underlying implementations should return 0 on errors, or 1 on
1198  * success.
1199  *
1200  * This wrapper returns 1 in case the underlying EC_METHOD does not
1201  * support coordinate blinding.
1202  */
1203 int ec_point_blind_coordinates(const EC_GROUP *group, EC_POINT *p, BN_CTX *ctx)
1204 {
1205     if (group->meth->blind_coordinates == NULL)
1206         return 1; /* ignore if not implemented */
1207
1208     return group->meth->blind_coordinates(group, p, ctx);
1209 }