]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.3.git/blob - crypto/openssl/crypto/ec/ectest.c
Fix multiple OpenSSL vulnerabilities.
[FreeBSD/releng/9.3.git] / crypto / openssl / crypto / ec / ectest.c
1 /* crypto/ec/ectest.c */
2 /*
3  * Originally written by Bodo Moeller for the OpenSSL project.
4  */
5 /* ====================================================================
6  * Copyright (c) 1998-2001 The OpenSSL Project.  All rights reserved.
7  *
8  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
9  * modification, are permitted provided that the following conditions
10  * are met:
11  *
12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
14  *
15  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
16  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in
17  *    the documentation and/or other materials provided with the
18  *    distribution.
19  *
20  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this
21  *    software must display the following acknowledgment:
22  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
23  *    for use in the OpenSSL Toolkit. (http://www.openssl.org/)"
24  *
25  * 4. The names "OpenSSL Toolkit" and "OpenSSL Project" must not be used to
26  *    endorse or promote products derived from this software without
27  *    prior written permission. For written permission, please contact
28  *    openssl-core@openssl.org.
29  *
30  * 5. Products derived from this software may not be called "OpenSSL"
31  *    nor may "OpenSSL" appear in their names without prior written
32  *    permission of the OpenSSL Project.
33  *
34  * 6. Redistributions of any form whatsoever must retain the following
35  *    acknowledgment:
36  *    "This product includes software developed by the OpenSSL Project
37  *    for use in the OpenSSL Toolkit (http://www.openssl.org/)"
38  *
39  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE OpenSSL PROJECT ``AS IS'' AND ANY
40  * EXPRESSED OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
41  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR
42  * PURPOSE ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE OpenSSL PROJECT OR
43  * ITS CONTRIBUTORS BE LIABLE FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL,
44  * SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL DAMAGES (INCLUDING, BUT
45  * NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS OR SERVICES;
46  * LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
47  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT,
48  * STRICT LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE)
49  * ARISING IN ANY WAY OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED
50  * OF THE POSSIBILITY OF SUCH DAMAGE.
51  * ====================================================================
52  *
53  * This product includes cryptographic software written by Eric Young
54  * (eay@cryptsoft.com).  This product includes software written by Tim
55  * Hudson (tjh@cryptsoft.com).
56  *
57  */
58 /* ====================================================================
59  * Copyright 2002 Sun Microsystems, Inc. ALL RIGHTS RESERVED.
60  *
61  * Portions of the attached software ("Contribution") are developed by
62  * SUN MICROSYSTEMS, INC., and are contributed to the OpenSSL project.
63  *
64  * The Contribution is licensed pursuant to the OpenSSL open source
65  * license provided above.
66  *
67  * The elliptic curve binary polynomial software is originally written by
68  * Sheueling Chang Shantz and Douglas Stebila of Sun Microsystems Laboratories.
69  *
70  */
71
72 #include <stdio.h>
73 #include <stdlib.h>
74 #ifdef FLAT_INC
75 # include "e_os.h"
76 #else
77 # include "../e_os.h"
78 #endif
79 #include <string.h>
80 #include <time.h>
81
82 #ifdef OPENSSL_NO_EC
83 int main(int argc, char *argv[])
84 {
85     puts("Elliptic curves are disabled.");
86     return 0;
87 }
88 #else
89
90 # include <openssl/ec.h>
91 # ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
92 #  include <openssl/engine.h>
93 # endif
94 # include <openssl/err.h>
95 # include <openssl/obj_mac.h>
96 # include <openssl/objects.h>
97 # include <openssl/rand.h>
98 # include <openssl/bn.h>
99
100 # if defined(_MSC_VER) && defined(_MIPS_) && (_MSC_VER/100==12)
101 /* suppress "too big too optimize" warning */
102 #  pragma warning(disable:4959)
103 # endif
104
105 # define ABORT do { \
106         fflush(stdout); \
107         fprintf(stderr, "%s:%d: ABORT\n", __FILE__, __LINE__); \
108         ERR_print_errors_fp(stderr); \
109         EXIT(1); \
110 } while (0)
111
112 void prime_field_tests(void);
113 void char2_field_tests(void);
114 void internal_curve_test(void);
115
116 # define TIMING_BASE_PT 0
117 # define TIMING_RAND_PT 1
118 # define TIMING_SIMUL 2
119
120 # if 0
121 static void timings(EC_GROUP *group, int type, BN_CTX *ctx)
122 {
123     clock_t clck;
124     int i, j;
125     BIGNUM *s;
126     BIGNUM *r[10], *r0[10];
127     EC_POINT *P;
128
129     s = BN_new();
130     if (s == NULL)
131         ABORT;
132
133     fprintf(stdout, "Timings for %d-bit field, ", EC_GROUP_get_degree(group));
134     if (!EC_GROUP_get_order(group, s, ctx))
135         ABORT;
136     fprintf(stdout, "%d-bit scalars ", (int)BN_num_bits(s));
137     fflush(stdout);
138
139     P = EC_POINT_new(group);
140     if (P == NULL)
141         ABORT;
142     EC_POINT_copy(P, EC_GROUP_get0_generator(group));
143
144     for (i = 0; i < 10; i++) {
145         if ((r[i] = BN_new()) == NULL)
146             ABORT;
147         if (!BN_pseudo_rand(r[i], BN_num_bits(s), 0, 0))
148             ABORT;
149         if (type != TIMING_BASE_PT) {
150             if ((r0[i] = BN_new()) == NULL)
151                 ABORT;
152             if (!BN_pseudo_rand(r0[i], BN_num_bits(s), 0, 0))
153                 ABORT;
154         }
155     }
156
157     clck = clock();
158     for (i = 0; i < 10; i++) {
159         for (j = 0; j < 10; j++) {
160             if (!EC_POINT_mul
161                 (group, P, (type != TIMING_RAND_PT) ? r[i] : NULL,
162                  (type != TIMING_BASE_PT) ? P : NULL,
163                  (type != TIMING_BASE_PT) ? r0[i] : NULL, ctx))
164                 ABORT;
165         }
166     }
167     clck = clock() - clck;
168
169     fprintf(stdout, "\n");
170
171 #  ifdef CLOCKS_PER_SEC
172     /*
173      * "To determine the time in seconds, the value returned by the clock
174      * function should be divided by the value of the macro CLOCKS_PER_SEC."
175      * -- ISO/IEC 9899
176      */
177 #   define UNIT "s"
178 #  else
179     /*
180      * "`CLOCKS_PER_SEC' undeclared (first use this function)" -- cc on
181      * NeXTstep/OpenStep
182      */
183 #   define UNIT "units"
184 #   define CLOCKS_PER_SEC 1
185 #  endif
186
187     if (type == TIMING_BASE_PT) {
188         fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i * j,
189                 "base point multiplications", (double)clck / CLOCKS_PER_SEC);
190     } else if (type == TIMING_RAND_PT) {
191         fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i * j,
192                 "random point multiplications",
193                 (double)clck / CLOCKS_PER_SEC);
194     } else if (type == TIMING_SIMUL) {
195         fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i * j,
196                 "s*P+t*Q operations", (double)clck / CLOCKS_PER_SEC);
197     }
198     fprintf(stdout, "average: %.4f " UNIT "\n",
199             (double)clck / (CLOCKS_PER_SEC * i * j));
200
201     EC_POINT_free(P);
202     BN_free(s);
203     for (i = 0; i < 10; i++) {
204         BN_free(r[i]);
205         if (type != TIMING_BASE_PT)
206             BN_free(r0[i]);
207     }
208 }
209 # endif
210
211 void prime_field_tests()
212 {
213     BN_CTX *ctx = NULL;
214     BIGNUM *p, *a, *b;
215     EC_GROUP *group;
216     EC_GROUP *P_160 = NULL, *P_192 = NULL, *P_224 = NULL, *P_256 =
217         NULL, *P_384 = NULL, *P_521 = NULL;
218     EC_POINT *P, *Q, *R;
219     BIGNUM *x, *y, *z;
220     unsigned char buf[100];
221     size_t i, len;
222     int k;
223
224 # if 1                          /* optional */
225     ctx = BN_CTX_new();
226     if (!ctx)
227         ABORT;
228 # endif
229
230     p = BN_new();
231     a = BN_new();
232     b = BN_new();
233     if (!p || !a || !b)
234         ABORT;
235
236     if (!BN_hex2bn(&p, "17"))
237         ABORT;
238     if (!BN_hex2bn(&a, "1"))
239         ABORT;
240     if (!BN_hex2bn(&b, "1"))
241         ABORT;
242
243     group = EC_GROUP_new(EC_GFp_mont_method()); /* applications should use
244                                                  * EC_GROUP_new_curve_GFp so
245                                                  * that the library gets to
246                                                  * choose the EC_METHOD */
247     if (!group)
248         ABORT;
249
250     if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx))
251         ABORT;
252
253     {
254         EC_GROUP *tmp;
255         tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
256         if (!tmp)
257             ABORT;
258         if (!EC_GROUP_copy(tmp, group))
259             ABORT;
260         EC_GROUP_free(group);
261         group = tmp;
262     }
263
264     if (!EC_GROUP_get_curve_GFp(group, p, a, b, ctx))
265         ABORT;
266
267     fprintf(stdout,
268             "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 = x^3 + a*x + b  (mod 0x");
269     BN_print_fp(stdout, p);
270     fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
271     BN_print_fp(stdout, a);
272     fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
273     BN_print_fp(stdout, b);
274     fprintf(stdout, "\n");
275
276     P = EC_POINT_new(group);
277     Q = EC_POINT_new(group);
278     R = EC_POINT_new(group);
279     if (!P || !Q || !R)
280         ABORT;
281
282     if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P))
283         ABORT;
284     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
285         ABORT;
286
287     buf[0] = 0;
288     if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx))
289         ABORT;
290
291     if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx))
292         ABORT;
293     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
294         ABORT;
295
296     x = BN_new();
297     y = BN_new();
298     z = BN_new();
299     if (!x || !y || !z)
300         ABORT;
301
302     if (!BN_hex2bn(&x, "D"))
303         ABORT;
304     if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, Q, x, 1, ctx))
305         ABORT;
306     if (EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx) <= 0) {
307         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, Q, x, y, ctx))
308             ABORT;
309         fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
310         BN_print_fp(stderr, x);
311         fprintf(stderr, ", y = 0x");
312         BN_print_fp(stderr, y);
313         fprintf(stderr, "\n");
314         ABORT;
315     }
316
317     fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
318     k = 100;
319     do {
320         if (k-- == 0)
321             ABORT;
322
323         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
324             fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
325         else {
326             if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx))
327                 ABORT;
328
329             fprintf(stdout, "     x = 0x");
330             BN_print_fp(stdout, x);
331             fprintf(stdout, ", y = 0x");
332             BN_print_fp(stdout, y);
333             fprintf(stdout, "\n");
334         }
335
336         if (!EC_POINT_copy(R, P))
337             ABORT;
338         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx))
339             ABORT;
340
341 # if 0                          /* optional */
342         {
343             EC_POINT *points[3];
344
345             points[0] = R;
346             points[1] = Q;
347             points[2] = P;
348             if (!EC_POINTs_make_affine(group, 2, points, ctx))
349                 ABORT;
350         }
351 # endif
352
353     }
354     while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
355
356     if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx))
357         ABORT;
358     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
359         ABORT;
360
361     len =
362         EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf,
363                            sizeof buf, ctx);
364     if (len == 0)
365         ABORT;
366     if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx))
367         ABORT;
368     if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx))
369         ABORT;
370     fprintf(stdout, "Generator as octect string, compressed form:\n     ");
371     for (i = 0; i < len; i++)
372         fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
373
374     len =
375         EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf,
376                            sizeof buf, ctx);
377     if (len == 0)
378         ABORT;
379     if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx))
380         ABORT;
381     if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx))
382         ABORT;
383     fprintf(stdout,
384             "\nGenerator as octect string, uncompressed form:\n     ");
385     for (i = 0; i < len; i++)
386         fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
387
388     len =
389         EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf,
390                            ctx);
391     if (len == 0)
392         ABORT;
393     if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx))
394         ABORT;
395     if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx))
396         ABORT;
397     fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, hybrid form:\n     ");
398     for (i = 0; i < len; i++)
399         fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
400
401     if (!EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, R, x, y, z, ctx))
402         ABORT;
403     fprintf(stdout,
404             "\nA representation of the inverse of that generator in\nJacobian projective coordinates:\n     X = 0x");
405     BN_print_fp(stdout, x);
406     fprintf(stdout, ", Y = 0x");
407     BN_print_fp(stdout, y);
408     fprintf(stdout, ", Z = 0x");
409     BN_print_fp(stdout, z);
410     fprintf(stdout, "\n");
411
412     if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx))
413         ABORT;
414     if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx))
415         ABORT;
416
417     /*
418      * Curve secp160r1 (Certicom Research SEC 2 Version 1.0, section 2.4.2,
419      * 2000) -- not a NIST curve, but commonly used
420      */
421
422     if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF7FFFFFFF"))
423         ABORT;
424     if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL))
425         ABORT;
426     if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF7FFFFFFC"))
427         ABORT;
428     if (!BN_hex2bn(&b, "1C97BEFC54BD7A8B65ACF89F81D4D4ADC565FA45"))
429         ABORT;
430     if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx))
431         ABORT;
432
433     if (!BN_hex2bn(&x, "4A96B5688EF573284664698968C38BB913CBFC82"))
434         ABORT;
435     if (!BN_hex2bn(&y, "23a628553168947d59dcc912042351377ac5fb32"))
436         ABORT;
437     if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx))
438         ABORT;
439     if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0)
440         ABORT;
441     if (!BN_hex2bn(&z, "0100000000000000000001F4C8F927AED3CA752257"))
442         ABORT;
443     if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one()))
444         ABORT;
445
446     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx))
447         ABORT;
448     fprintf(stdout, "\nSEC2 curve secp160r1 -- Generator:\n     x = 0x");
449     BN_print_fp(stdout, x);
450     fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
451     BN_print_fp(stdout, y);
452     fprintf(stdout, "\n");
453     /* G_y value taken from the standard: */
454     if (!BN_hex2bn(&z, "23a628553168947d59dcc912042351377ac5fb32"))
455         ABORT;
456     if (0 != BN_cmp(y, z))
457         ABORT;
458
459     fprintf(stdout, "verify degree ...");
460     if (EC_GROUP_get_degree(group) != 160)
461         ABORT;
462     fprintf(stdout, " ok\n");
463
464     fprintf(stdout, "verify group order ...");
465     fflush(stdout);
466     if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx))
467         ABORT;
468     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
469         ABORT;
470     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
471         ABORT;
472     fprintf(stdout, ".");
473     fflush(stdout);
474     if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx))
475         ABORT;
476     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
477         ABORT;
478     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
479         ABORT;
480     fprintf(stdout, " ok\n");
481
482     if (!(P_160 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group))))
483         ABORT;
484     if (!EC_GROUP_copy(P_160, group))
485         ABORT;
486
487     /* Curve P-192 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
488
489     if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFF"))
490         ABORT;
491     if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL))
492         ABORT;
493     if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFC"))
494         ABORT;
495     if (!BN_hex2bn(&b, "64210519E59C80E70FA7E9AB72243049FEB8DEECC146B9B1"))
496         ABORT;
497     if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx))
498         ABORT;
499
500     if (!BN_hex2bn(&x, "188DA80EB03090F67CBF20EB43A18800F4FF0AFD82FF1012"))
501         ABORT;
502     if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx))
503         ABORT;
504     if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0)
505         ABORT;
506     if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF99DEF836146BC9B1B4D22831"))
507         ABORT;
508     if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one()))
509         ABORT;
510
511     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx))
512         ABORT;
513     fprintf(stdout, "\nNIST curve P-192 -- Generator:\n     x = 0x");
514     BN_print_fp(stdout, x);
515     fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
516     BN_print_fp(stdout, y);
517     fprintf(stdout, "\n");
518     /* G_y value taken from the standard: */
519     if (!BN_hex2bn(&z, "07192B95FFC8DA78631011ED6B24CDD573F977A11E794811"))
520         ABORT;
521     if (0 != BN_cmp(y, z))
522         ABORT;
523
524     fprintf(stdout, "verify degree ...");
525     if (EC_GROUP_get_degree(group) != 192)
526         ABORT;
527     fprintf(stdout, " ok\n");
528
529     fprintf(stdout, "verify group order ...");
530     fflush(stdout);
531     if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx))
532         ABORT;
533     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
534         ABORT;
535     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
536         ABORT;
537     fprintf(stdout, ".");
538     fflush(stdout);
539 # if 0
540     if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx))
541         ABORT;
542 # endif
543     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
544         ABORT;
545     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
546         ABORT;
547     fprintf(stdout, " ok\n");
548
549     if (!(P_192 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group))))
550         ABORT;
551     if (!EC_GROUP_copy(P_192, group))
552         ABORT;
553
554     /* Curve P-224 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
555
556     if (!BN_hex2bn
557         (&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF000000000000000000000001"))
558         ABORT;
559     if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL))
560         ABORT;
561     if (!BN_hex2bn
562         (&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE"))
563         ABORT;
564     if (!BN_hex2bn
565         (&b, "B4050A850C04B3ABF54132565044B0B7D7BFD8BA270B39432355FFB4"))
566         ABORT;
567     if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx))
568         ABORT;
569
570     if (!BN_hex2bn
571         (&x, "B70E0CBD6BB4BF7F321390B94A03C1D356C21122343280D6115C1D21"))
572         ABORT;
573     if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx))
574         ABORT;
575     if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0)
576         ABORT;
577     if (!BN_hex2bn
578         (&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF16A2E0B8F03E13DD29455C5C2A3D"))
579         ABORT;
580     if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one()))
581         ABORT;
582
583     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx))
584         ABORT;
585     fprintf(stdout, "\nNIST curve P-224 -- Generator:\n     x = 0x");
586     BN_print_fp(stdout, x);
587     fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
588     BN_print_fp(stdout, y);
589     fprintf(stdout, "\n");
590     /* G_y value taken from the standard: */
591     if (!BN_hex2bn
592         (&z, "BD376388B5F723FB4C22DFE6CD4375A05A07476444D5819985007E34"))
593         ABORT;
594     if (0 != BN_cmp(y, z))
595         ABORT;
596
597     fprintf(stdout, "verify degree ...");
598     if (EC_GROUP_get_degree(group) != 224)
599         ABORT;
600     fprintf(stdout, " ok\n");
601
602     fprintf(stdout, "verify group order ...");
603     fflush(stdout);
604     if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx))
605         ABORT;
606     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
607         ABORT;
608     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
609         ABORT;
610     fprintf(stdout, ".");
611     fflush(stdout);
612 # if 0
613     if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx))
614         ABORT;
615 # endif
616     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
617         ABORT;
618     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
619         ABORT;
620     fprintf(stdout, " ok\n");
621
622     if (!(P_224 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group))))
623         ABORT;
624     if (!EC_GROUP_copy(P_224, group))
625         ABORT;
626
627     /* Curve P-256 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
628
629     if (!BN_hex2bn
630         (&p,
631          "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"))
632         ABORT;
633     if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL))
634         ABORT;
635     if (!BN_hex2bn
636         (&a,
637          "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC"))
638         ABORT;
639     if (!BN_hex2bn
640         (&b,
641          "5AC635D8AA3A93E7B3EBBD55769886BC651D06B0CC53B0F63BCE3C3E27D2604B"))
642         ABORT;
643     if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx))
644         ABORT;
645
646     if (!BN_hex2bn
647         (&x,
648          "6B17D1F2E12C4247F8BCE6E563A440F277037D812DEB33A0F4A13945D898C296"))
649         ABORT;
650     if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx))
651         ABORT;
652     if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0)
653         ABORT;
654     if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFFBCE6FAADA7179E"
655                    "84F3B9CAC2FC632551"))
656         ABORT;
657     if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one()))
658         ABORT;
659
660     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx))
661         ABORT;
662     fprintf(stdout, "\nNIST curve P-256 -- Generator:\n     x = 0x");
663     BN_print_fp(stdout, x);
664     fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
665     BN_print_fp(stdout, y);
666     fprintf(stdout, "\n");
667     /* G_y value taken from the standard: */
668     if (!BN_hex2bn
669         (&z,
670          "4FE342E2FE1A7F9B8EE7EB4A7C0F9E162BCE33576B315ECECBB6406837BF51F5"))
671         ABORT;
672     if (0 != BN_cmp(y, z))
673         ABORT;
674
675     fprintf(stdout, "verify degree ...");
676     if (EC_GROUP_get_degree(group) != 256)
677         ABORT;
678     fprintf(stdout, " ok\n");
679
680     fprintf(stdout, "verify group order ...");
681     fflush(stdout);
682     if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx))
683         ABORT;
684     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
685         ABORT;
686     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
687         ABORT;
688     fprintf(stdout, ".");
689     fflush(stdout);
690 # if 0
691     if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx))
692         ABORT;
693 # endif
694     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
695         ABORT;
696     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
697         ABORT;
698     fprintf(stdout, " ok\n");
699
700     if (!(P_256 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group))))
701         ABORT;
702     if (!EC_GROUP_copy(P_256, group))
703         ABORT;
704
705     /* Curve P-384 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
706
707     if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
708                    "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFF"))
709         ABORT;
710     if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL))
711         ABORT;
712     if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
713                    "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFC"))
714         ABORT;
715     if (!BN_hex2bn(&b, "B3312FA7E23EE7E4988E056BE3F82D19181D9C6EFE8141"
716                    "120314088F5013875AC656398D8A2ED19D2A85C8EDD3EC2AEF"))
717         ABORT;
718     if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx))
719         ABORT;
720
721     if (!BN_hex2bn(&x, "AA87CA22BE8B05378EB1C71EF320AD746E1D3B628BA79B"
722                    "9859F741E082542A385502F25DBF55296C3A545E3872760AB7"))
723         ABORT;
724     if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx))
725         ABORT;
726     if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0)
727         ABORT;
728     if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
729                    "FFC7634D81F4372DDF581A0DB248B0A77AECEC196ACCC52973"))
730         ABORT;
731     if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one()))
732         ABORT;
733
734     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx))
735         ABORT;
736     fprintf(stdout, "\nNIST curve P-384 -- Generator:\n     x = 0x");
737     BN_print_fp(stdout, x);
738     fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
739     BN_print_fp(stdout, y);
740     fprintf(stdout, "\n");
741     /* G_y value taken from the standard: */
742     if (!BN_hex2bn(&z, "3617DE4A96262C6F5D9E98BF9292DC29F8F41DBD289A14"
743                    "7CE9DA3113B5F0B8C00A60B1CE1D7E819D7A431D7C90EA0E5F"))
744         ABORT;
745     if (0 != BN_cmp(y, z))
746         ABORT;
747
748     fprintf(stdout, "verify degree ...");
749     if (EC_GROUP_get_degree(group) != 384)
750         ABORT;
751     fprintf(stdout, " ok\n");
752
753     fprintf(stdout, "verify group order ...");
754     fflush(stdout);
755     if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx))
756         ABORT;
757     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
758         ABORT;
759     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
760         ABORT;
761     fprintf(stdout, ".");
762     fflush(stdout);
763 # if 0
764     if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx))
765         ABORT;
766 # endif
767     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
768         ABORT;
769     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
770         ABORT;
771     fprintf(stdout, " ok\n");
772
773     if (!(P_384 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group))))
774         ABORT;
775     if (!EC_GROUP_copy(P_384, group))
776         ABORT;
777
778     /* Curve P-521 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
779
780     if (!BN_hex2bn(&p, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
781                    "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
782                    "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"))
783         ABORT;
784     if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL))
785         ABORT;
786     if (!BN_hex2bn(&a, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
787                    "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
788                    "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC"))
789         ABORT;
790     if (!BN_hex2bn(&b, "051953EB9618E1C9A1F929A21A0B68540EEA2DA725B99B"
791                    "315F3B8B489918EF109E156193951EC7E937B1652C0BD3BB1BF073573"
792                    "DF883D2C34F1EF451FD46B503F00"))
793         ABORT;
794     if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx))
795         ABORT;
796
797     if (!BN_hex2bn(&x, "C6858E06B70404E9CD9E3ECB662395B4429C648139053F"
798                    "B521F828AF606B4D3DBAA14B5E77EFE75928FE1DC127A2FFA8DE3348B"
799                    "3C1856A429BF97E7E31C2E5BD66"))
800         ABORT;
801     if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx))
802         ABORT;
803     if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0)
804         ABORT;
805     if (!BN_hex2bn(&z, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
806                    "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFA51868783BF2F966B7FCC0148F709A5D03BB5"
807                    "C9B8899C47AEBB6FB71E91386409"))
808         ABORT;
809     if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one()))
810         ABORT;
811
812     if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx))
813         ABORT;
814     fprintf(stdout, "\nNIST curve P-521 -- Generator:\n     x = 0x");
815     BN_print_fp(stdout, x);
816     fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
817     BN_print_fp(stdout, y);
818     fprintf(stdout, "\n");
819     /* G_y value taken from the standard: */
820     if (!BN_hex2bn(&z, "11839296A789A3BC0045C8A5FB42C7D1BD998F54449579"
821                    "B446817AFBD17273E662C97EE72995EF42640C550B9013FAD0761353C"
822                    "7086A272C24088BE94769FD16650"))
823         ABORT;
824     if (0 != BN_cmp(y, z))
825         ABORT;
826
827     fprintf(stdout, "verify degree ...");
828     if (EC_GROUP_get_degree(group) != 521)
829         ABORT;
830     fprintf(stdout, " ok\n");
831
832     fprintf(stdout, "verify group order ...");
833     fflush(stdout);
834     if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx))
835         ABORT;
836     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
837         ABORT;
838     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
839         ABORT;
840     fprintf(stdout, ".");
841     fflush(stdout);
842 # if 0
843     if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx))
844         ABORT;
845 # endif
846     if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx))
847         ABORT;
848     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
849         ABORT;
850     fprintf(stdout, " ok\n");
851
852     if (!(P_521 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group))))
853         ABORT;
854     if (!EC_GROUP_copy(P_521, group))
855         ABORT;
856
857     /* more tests using the last curve */
858
859     if (!EC_POINT_copy(Q, P))
860         ABORT;
861     if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
862         ABORT;
863     if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx))
864         ABORT;
865     if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0)
866         ABORT;
867     if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx))
868         ABORT;                  /* P = -2Q */
869
870     if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx))
871         ABORT;
872     if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx))
873         ABORT;
874     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R))
875         ABORT;                  /* R = P + 2Q */
876
877     {
878         const EC_POINT *points[4];
879         const BIGNUM *scalars[4];
880         BIGNUM scalar3;
881
882         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
883             ABORT;
884         points[0] = Q;
885         points[1] = Q;
886         points[2] = Q;
887         points[3] = Q;
888
889         if (!BN_add(y, z, BN_value_one()))
890             ABORT;
891         if (BN_is_odd(y))
892             ABORT;
893         if (!BN_rshift1(y, y))
894             ABORT;
895         scalars[0] = y;         /* (group order + 1)/2, so y*Q + y*Q = Q */
896         scalars[1] = y;
897
898         fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
899         fflush(stdout);
900
901         /* z is still the group order */
902         if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx))
903             ABORT;
904         if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx))
905             ABORT;
906         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx))
907             ABORT;
908         if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx))
909             ABORT;
910
911         fprintf(stdout, ".");
912         fflush(stdout);
913
914         if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0))
915             ABORT;
916         if (!BN_add(z, z, y))
917             ABORT;
918         BN_set_negative(z, 1);
919         scalars[0] = y;
920         scalars[1] = z;         /* z = -(order + y) */
921
922         if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx))
923             ABORT;
924         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
925             ABORT;
926
927         fprintf(stdout, ".");
928         fflush(stdout);
929
930         if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0))
931             ABORT;
932         if (!BN_add(z, x, y))
933             ABORT;
934         BN_set_negative(z, 1);
935         scalars[0] = x;
936         scalars[1] = y;
937         scalars[2] = z;         /* z = -(x+y) */
938
939         BN_init(&scalar3);
940         BN_zero(&scalar3);
941         scalars[3] = &scalar3;
942
943         if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 4, points, scalars, ctx))
944             ABORT;
945         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
946             ABORT;
947
948         fprintf(stdout, " ok\n\n");
949
950         BN_free(&scalar3);
951     }
952
953 # if 0
954     timings(P_160, TIMING_BASE_PT, ctx);
955     timings(P_160, TIMING_RAND_PT, ctx);
956     timings(P_160, TIMING_SIMUL, ctx);
957     timings(P_192, TIMING_BASE_PT, ctx);
958     timings(P_192, TIMING_RAND_PT, ctx);
959     timings(P_192, TIMING_SIMUL, ctx);
960     timings(P_224, TIMING_BASE_PT, ctx);
961     timings(P_224, TIMING_RAND_PT, ctx);
962     timings(P_224, TIMING_SIMUL, ctx);
963     timings(P_256, TIMING_BASE_PT, ctx);
964     timings(P_256, TIMING_RAND_PT, ctx);
965     timings(P_256, TIMING_SIMUL, ctx);
966     timings(P_384, TIMING_BASE_PT, ctx);
967     timings(P_384, TIMING_RAND_PT, ctx);
968     timings(P_384, TIMING_SIMUL, ctx);
969     timings(P_521, TIMING_BASE_PT, ctx);
970     timings(P_521, TIMING_RAND_PT, ctx);
971     timings(P_521, TIMING_SIMUL, ctx);
972 # endif
973
974     if (ctx)
975         BN_CTX_free(ctx);
976     BN_free(p);
977     BN_free(a);
978     BN_free(b);
979     EC_GROUP_free(group);
980     EC_POINT_free(P);
981     EC_POINT_free(Q);
982     EC_POINT_free(R);
983     BN_free(x);
984     BN_free(y);
985     BN_free(z);
986
987     if (P_160)
988         EC_GROUP_free(P_160);
989     if (P_192)
990         EC_GROUP_free(P_192);
991     if (P_224)
992         EC_GROUP_free(P_224);
993     if (P_256)
994         EC_GROUP_free(P_256);
995     if (P_384)
996         EC_GROUP_free(P_384);
997     if (P_521)
998         EC_GROUP_free(P_521);
999
1000 }
1001
1002 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
1003 # ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
1004 #  define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
1005         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
1006         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, P, x, _y_bit, ctx)) ABORT; \
1007         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT; \
1008         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
1009         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
1010         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
1011         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
1012         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
1013         BN_print_fp(stdout, x); \
1014         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
1015         BN_print_fp(stdout, y); \
1016         fprintf(stdout, "\n"); \
1017         /* G_y value taken from the standard: */ \
1018         if (!BN_hex2bn(&z, _y)) ABORT; \
1019         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
1020 # else
1021 #  define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
1022         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
1023         if (!BN_hex2bn(&y, _y)) ABORT; \
1024         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
1025         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT; \
1026         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
1027         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
1028         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
1029         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
1030         BN_print_fp(stdout, x); \
1031         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
1032         BN_print_fp(stdout, y); \
1033         fprintf(stdout, "\n");
1034 # endif
1035
1036 # define CHAR2_CURVE_TEST(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
1037         if (!BN_hex2bn(&p, _p)) ABORT; \
1038         if (!BN_hex2bn(&a, _a)) ABORT; \
1039         if (!BN_hex2bn(&b, _b)) ABORT; \
1040         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT; \
1041         CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
1042         fprintf(stdout, "verify degree ..."); \
1043         if (EC_GROUP_get_degree(group) != _degree) ABORT; \
1044         fprintf(stdout, " ok\n"); \
1045         fprintf(stdout, "verify group order ..."); \
1046         fflush(stdout); \
1047         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT; \
1048         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
1049         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
1050         fprintf(stdout, "."); \
1051         fflush(stdout); \
1052         /* if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT; */ \
1053         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
1054         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
1055         fprintf(stdout, " ok\n"); \
1056         if (!(_variable = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT; \
1057         if (!EC_GROUP_copy(_variable, group)) ABORT;
1058
1059 void char2_field_tests()
1060 {
1061     BN_CTX *ctx = NULL;
1062     BIGNUM *p, *a, *b;
1063     EC_GROUP *group;
1064     EC_GROUP *C2_K163 = NULL, *C2_K233 = NULL, *C2_K283 = NULL, *C2_K409 =
1065         NULL, *C2_K571 = NULL;
1066     EC_GROUP *C2_B163 = NULL, *C2_B233 = NULL, *C2_B283 = NULL, *C2_B409 =
1067         NULL, *C2_B571 = NULL;
1068     EC_POINT *P, *Q, *R;
1069     BIGNUM *x, *y, *z, *cof;
1070     unsigned char buf[100];
1071     size_t i, len;
1072     int k;
1073
1074 # if 1                          /* optional */
1075     ctx = BN_CTX_new();
1076     if (!ctx)
1077         ABORT;
1078 # endif
1079
1080     p = BN_new();
1081     a = BN_new();
1082     b = BN_new();
1083     if (!p || !a || !b)
1084         ABORT;
1085
1086     if (!BN_hex2bn(&p, "13"))
1087         ABORT;
1088     if (!BN_hex2bn(&a, "3"))
1089         ABORT;
1090     if (!BN_hex2bn(&b, "1"))
1091         ABORT;
1092
1093     group = EC_GROUP_new(EC_GF2m_simple_method()); /* applications should use
1094                                                     * EC_GROUP_new_curve_GF2m
1095                                                     * so that the library gets
1096                                                     * to choose the EC_METHOD */
1097     if (!group)
1098         ABORT;
1099     if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx))
1100         ABORT;
1101
1102     {
1103         EC_GROUP *tmp;
1104         tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
1105         if (!tmp)
1106             ABORT;
1107         if (!EC_GROUP_copy(tmp, group))
1108             ABORT;
1109         EC_GROUP_free(group);
1110         group = tmp;
1111     }
1112
1113     if (!EC_GROUP_get_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx))
1114         ABORT;
1115
1116     fprintf(stdout,
1117             "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b  (mod 0x");
1118     BN_print_fp(stdout, p);
1119     fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
1120     BN_print_fp(stdout, a);
1121     fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
1122     BN_print_fp(stdout, b);
1123     fprintf(stdout, "\n(0x... means binary polynomial)\n");
1124
1125     P = EC_POINT_new(group);
1126     Q = EC_POINT_new(group);
1127     R = EC_POINT_new(group);
1128     if (!P || !Q || !R)
1129         ABORT;
1130
1131     if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P))
1132         ABORT;
1133     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
1134         ABORT;
1135
1136     buf[0] = 0;
1137     if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx))
1138         ABORT;
1139
1140     if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx))
1141         ABORT;
1142     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
1143         ABORT;
1144
1145     x = BN_new();
1146     y = BN_new();
1147     z = BN_new();
1148     cof = BN_new();
1149     if (!x || !y || !z || !cof)
1150         ABORT;
1151
1152     if (!BN_hex2bn(&x, "6"))
1153         ABORT;
1154 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
1155 # ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
1156     if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, Q, x, 1, ctx))
1157         ABORT;
1158 # else
1159     if (!BN_hex2bn(&y, "8"))
1160         ABORT;
1161     if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx))
1162         ABORT;
1163 # endif
1164     if (EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx) <= 0) {
1165 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
1166 # ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
1167         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx))
1168             ABORT;
1169 # endif
1170         fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
1171         BN_print_fp(stderr, x);
1172         fprintf(stderr, ", y = 0x");
1173         BN_print_fp(stderr, y);
1174         fprintf(stderr, "\n");
1175         ABORT;
1176     }
1177
1178     fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
1179     k = 100;
1180     do {
1181         if (k-- == 0)
1182             ABORT;
1183
1184         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
1185             fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
1186         else {
1187             if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx))
1188                 ABORT;
1189
1190             fprintf(stdout, "     x = 0x");
1191             BN_print_fp(stdout, x);
1192             fprintf(stdout, ", y = 0x");
1193             BN_print_fp(stdout, y);
1194             fprintf(stdout, "\n");
1195         }
1196
1197         if (!EC_POINT_copy(R, P))
1198             ABORT;
1199         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx))
1200             ABORT;
1201     }
1202     while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
1203
1204     if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx))
1205         ABORT;
1206     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
1207         ABORT;
1208
1209 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
1210 # ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
1211     len =
1212         EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf,
1213                            sizeof buf, ctx);
1214     if (len == 0)
1215         ABORT;
1216     if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx))
1217         ABORT;
1218     if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx))
1219         ABORT;
1220     fprintf(stdout, "Generator as octet string, compressed form:\n     ");
1221     for (i = 0; i < len; i++)
1222         fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
1223 # endif
1224
1225     len =
1226         EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf,
1227                            sizeof buf, ctx);
1228     if (len == 0)
1229         ABORT;
1230     if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx))
1231         ABORT;
1232     if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx))
1233         ABORT;
1234     fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, uncompressed form:\n     ");
1235     for (i = 0; i < len; i++)
1236         fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
1237
1238 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
1239 # ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
1240     len =
1241         EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf,
1242                            ctx);
1243     if (len == 0)
1244         ABORT;
1245     if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx))
1246         ABORT;
1247     if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx))
1248         ABORT;
1249     fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, hybrid form:\n     ");
1250     for (i = 0; i < len; i++)
1251         fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
1252 # endif
1253
1254     fprintf(stdout, "\n");
1255
1256     if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx))
1257         ABORT;
1258     if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx))
1259         ABORT;
1260
1261     /* Curve K-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1262     CHAR2_CURVE_TEST
1263         ("NIST curve K-163",
1264          "0800000000000000000000000000000000000000C9",
1265          "1",
1266          "1",
1267          "02FE13C0537BBC11ACAA07D793DE4E6D5E5C94EEE8",
1268          "0289070FB05D38FF58321F2E800536D538CCDAA3D9",
1269          1, "04000000000000000000020108A2E0CC0D99F8A5EF", "2", 163, C2_K163);
1270
1271     /* Curve B-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1272     CHAR2_CURVE_TEST
1273         ("NIST curve B-163",
1274          "0800000000000000000000000000000000000000C9",
1275          "1",
1276          "020A601907B8C953CA1481EB10512F78744A3205FD",
1277          "03F0EBA16286A2D57EA0991168D4994637E8343E36",
1278          "00D51FBC6C71A0094FA2CDD545B11C5C0C797324F1",
1279          1, "040000000000000000000292FE77E70C12A4234C33", "2", 163, C2_B163);
1280
1281     /* Curve K-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1282     CHAR2_CURVE_TEST
1283         ("NIST curve K-233",
1284          "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
1285          "0",
1286          "1",
1287          "017232BA853A7E731AF129F22FF4149563A419C26BF50A4C9D6EEFAD6126",
1288          "01DB537DECE819B7F70F555A67C427A8CD9BF18AEB9B56E0C11056FAE6A3",
1289          0,
1290          "008000000000000000000000000000069D5BB915BCD46EFB1AD5F173ABDF",
1291          "4", 233, C2_K233);
1292
1293     /* Curve B-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1294     CHAR2_CURVE_TEST
1295         ("NIST curve B-233",
1296          "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
1297          "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1298          "0066647EDE6C332C7F8C0923BB58213B333B20E9CE4281FE115F7D8F90AD",
1299          "00FAC9DFCBAC8313BB2139F1BB755FEF65BC391F8B36F8F8EB7371FD558B",
1300          "01006A08A41903350678E58528BEBF8A0BEFF867A7CA36716F7E01F81052",
1301          1,
1302          "01000000000000000000000000000013E974E72F8A6922031D2603CFE0D7",
1303          "2", 233, C2_B233);
1304
1305     /* Curve K-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1306     CHAR2_CURVE_TEST
1307         ("NIST curve K-283",
1308          "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
1309          "0",
1310          "1",
1311          "0503213F78CA44883F1A3B8162F188E553CD265F23C1567A16876913B0C2AC2458492836",
1312          "01CCDA380F1C9E318D90F95D07E5426FE87E45C0E8184698E45962364E34116177DD2259",
1313          0,
1314          "01FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE9AE2ED07577265DFF7F94451E061E163C61",
1315          "4", 283, C2_K283);
1316
1317     /* Curve B-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1318     CHAR2_CURVE_TEST
1319         ("NIST curve B-283",
1320          "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
1321          "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1322          "027B680AC8B8596DA5A4AF8A19A0303FCA97FD7645309FA2A581485AF6263E313B79A2F5",
1323          "05F939258DB7DD90E1934F8C70B0DFEC2EED25B8557EAC9C80E2E198F8CDBECD86B12053",
1324          "03676854FE24141CB98FE6D4B20D02B4516FF702350EDDB0826779C813F0DF45BE8112F4",
1325          1,
1326          "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEF90399660FC938A90165B042A7CEFADB307",
1327          "2", 283, C2_B283);
1328
1329     /* Curve K-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1330     CHAR2_CURVE_TEST
1331         ("NIST curve K-409",
1332          "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
1333          "0",
1334          "1",
1335          "0060F05F658F49C1AD3AB1890F7184210EFD0987E307C84C27ACCFB8F9F67CC2C460189EB5AAAA62EE222EB1B35540CFE9023746",
1336          "01E369050B7C4E42ACBA1DACBF04299C3460782F918EA427E6325165E9EA10E3DA5F6C42E9C55215AA9CA27A5863EC48D8E0286B",
1337          1,
1338          "007FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE5F83B2D4EA20400EC4557D5ED3E3E7CA5B4B5C83B8E01E5FCF",
1339          "4", 409, C2_K409);
1340
1341     /* Curve B-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1342     CHAR2_CURVE_TEST
1343         ("NIST curve B-409",
1344          "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
1345          "00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1346          "0021A5C2C8EE9FEB5C4B9A753B7B476B7FD6422EF1F3DD674761FA99D6AC27C8A9A197B272822F6CD57A55AA4F50AE317B13545F",
1347          "015D4860D088DDB3496B0C6064756260441CDE4AF1771D4DB01FFE5B34E59703DC255A868A1180515603AEAB60794E54BB7996A7",
1348          "0061B1CFAB6BE5F32BBFA78324ED106A7636B9C5A7BD198D0158AA4F5488D08F38514F1FDF4B4F40D2181B3681C364BA0273C706",
1349          1,
1350          "010000000000000000000000000000000000000000000000000001E2AAD6A612F33307BE5FA47C3C9E052F838164CD37D9A21173",
1351          "2", 409, C2_B409);
1352
1353     /* Curve K-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1354     CHAR2_CURVE_TEST
1355         ("NIST curve K-571",
1356          "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1357          "0",
1358          "1",
1359          "026EB7A859923FBC82189631F8103FE4AC9CA2970012D5D46024804801841CA44370958493B205E647DA304DB4CEB08CBBD1BA39494776FB988B47174DCA88C7E2945283A01C8972",
1360          "0349DC807F4FBF374F4AEADE3BCA95314DD58CEC9F307A54FFC61EFC006D8A2C9D4979C0AC44AEA74FBEBBB9F772AEDCB620B01A7BA7AF1B320430C8591984F601CD4C143EF1C7A3",
1361          0,
1362          "020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000131850E1F19A63E4B391A8DB917F4138B630D84BE5D639381E91DEB45CFE778F637C1001",
1363          "4", 571, C2_K571);
1364
1365     /* Curve B-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1366     CHAR2_CURVE_TEST
1367         ("NIST curve B-571",
1368          "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1369          "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1370          "02F40E7E2221F295DE297117B7F3D62F5C6A97FFCB8CEFF1CD6BA8CE4A9A18AD84FFABBD8EFA59332BE7AD6756A66E294AFD185A78FF12AA520E4DE739BACA0C7FFEFF7F2955727A",
1371          "0303001D34B856296C16C0D40D3CD7750A93D1D2955FA80AA5F40FC8DB7B2ABDBDE53950F4C0D293CDD711A35B67FB1499AE60038614F1394ABFA3B4C850D927E1E7769C8EEC2D19",
1372          "037BF27342DA639B6DCCFFFEB73D69D78C6C27A6009CBBCA1980F8533921E8A684423E43BAB08A576291AF8F461BB2A8B3531D2F0485C19B16E2F1516E23DD3C1A4827AF1B8AC15B",
1373          1,
1374          "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE661CE18FF55987308059B186823851EC7DD9CA1161DE93D5174D66E8382E9BB2FE84E47",
1375          "2", 571, C2_B571);
1376
1377     /* more tests using the last curve */
1378
1379     if (!EC_POINT_copy(Q, P))
1380         ABORT;
1381     if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
1382         ABORT;
1383     if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx))
1384         ABORT;
1385     if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0)
1386         ABORT;
1387     if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx))
1388         ABORT;                  /* P = -2Q */
1389
1390     if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx))
1391         ABORT;
1392     if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx))
1393         ABORT;
1394     if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R))
1395         ABORT;                  /* R = P + 2Q */
1396
1397     {
1398         const EC_POINT *points[3];
1399         const BIGNUM *scalars[3];
1400
1401         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q))
1402             ABORT;
1403         points[0] = Q;
1404         points[1] = Q;
1405         points[2] = Q;
1406
1407         if (!BN_add(y, z, BN_value_one()))
1408             ABORT;
1409         if (BN_is_odd(y))
1410             ABORT;
1411         if (!BN_rshift1(y, y))
1412             ABORT;
1413         scalars[0] = y;         /* (group order + 1)/2, so y*Q + y*Q = Q */
1414         scalars[1] = y;
1415
1416         fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
1417         fflush(stdout);
1418
1419         /* z is still the group order */
1420         if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx))
1421             ABORT;
1422         if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx))
1423             ABORT;
1424         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx))
1425             ABORT;
1426         if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx))
1427             ABORT;
1428
1429         fprintf(stdout, ".");
1430         fflush(stdout);
1431
1432         if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0))
1433             ABORT;
1434         if (!BN_add(z, z, y))
1435             ABORT;
1436         BN_set_negative(z, 1);
1437         scalars[0] = y;
1438         scalars[1] = z;         /* z = -(order + y) */
1439
1440         if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx))
1441             ABORT;
1442         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
1443             ABORT;
1444
1445         fprintf(stdout, ".");
1446         fflush(stdout);
1447
1448         if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0))
1449             ABORT;
1450         if (!BN_add(z, x, y))
1451             ABORT;
1452         BN_set_negative(z, 1);
1453         scalars[0] = x;
1454         scalars[1] = y;
1455         scalars[2] = z;         /* z = -(x+y) */
1456
1457         if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx))
1458             ABORT;
1459         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
1460             ABORT;
1461
1462         fprintf(stdout, " ok\n\n");
1463     }
1464
1465 # if 0
1466     timings(C2_K163, TIMING_BASE_PT, ctx);
1467     timings(C2_K163, TIMING_RAND_PT, ctx);
1468     timings(C2_K163, TIMING_SIMUL, ctx);
1469     timings(C2_B163, TIMING_BASE_PT, ctx);
1470     timings(C2_B163, TIMING_RAND_PT, ctx);
1471     timings(C2_B163, TIMING_SIMUL, ctx);
1472     timings(C2_K233, TIMING_BASE_PT, ctx);
1473     timings(C2_K233, TIMING_RAND_PT, ctx);
1474     timings(C2_K233, TIMING_SIMUL, ctx);
1475     timings(C2_B233, TIMING_BASE_PT, ctx);
1476     timings(C2_B233, TIMING_RAND_PT, ctx);
1477     timings(C2_B233, TIMING_SIMUL, ctx);
1478     timings(C2_K283, TIMING_BASE_PT, ctx);
1479     timings(C2_K283, TIMING_RAND_PT, ctx);
1480     timings(C2_K283, TIMING_SIMUL, ctx);
1481     timings(C2_B283, TIMING_BASE_PT, ctx);
1482     timings(C2_B283, TIMING_RAND_PT, ctx);
1483     timings(C2_B283, TIMING_SIMUL, ctx);
1484     timings(C2_K409, TIMING_BASE_PT, ctx);
1485     timings(C2_K409, TIMING_RAND_PT, ctx);
1486     timings(C2_K409, TIMING_SIMUL, ctx);
1487     timings(C2_B409, TIMING_BASE_PT, ctx);
1488     timings(C2_B409, TIMING_RAND_PT, ctx);
1489     timings(C2_B409, TIMING_SIMUL, ctx);
1490     timings(C2_K571, TIMING_BASE_PT, ctx);
1491     timings(C2_K571, TIMING_RAND_PT, ctx);
1492     timings(C2_K571, TIMING_SIMUL, ctx);
1493     timings(C2_B571, TIMING_BASE_PT, ctx);
1494     timings(C2_B571, TIMING_RAND_PT, ctx);
1495     timings(C2_B571, TIMING_SIMUL, ctx);
1496 # endif
1497
1498     if (ctx)
1499         BN_CTX_free(ctx);
1500     BN_free(p);
1501     BN_free(a);
1502     BN_free(b);
1503     EC_GROUP_free(group);
1504     EC_POINT_free(P);
1505     EC_POINT_free(Q);
1506     EC_POINT_free(R);
1507     BN_free(x);
1508     BN_free(y);
1509     BN_free(z);
1510     BN_free(cof);
1511
1512     if (C2_K163)
1513         EC_GROUP_free(C2_K163);
1514     if (C2_B163)
1515         EC_GROUP_free(C2_B163);
1516     if (C2_K233)
1517         EC_GROUP_free(C2_K233);
1518     if (C2_B233)
1519         EC_GROUP_free(C2_B233);
1520     if (C2_K283)
1521         EC_GROUP_free(C2_K283);
1522     if (C2_B283)
1523         EC_GROUP_free(C2_B283);
1524     if (C2_K409)
1525         EC_GROUP_free(C2_K409);
1526     if (C2_B409)
1527         EC_GROUP_free(C2_B409);
1528     if (C2_K571)
1529         EC_GROUP_free(C2_K571);
1530     if (C2_B571)
1531         EC_GROUP_free(C2_B571);
1532
1533 }
1534
1535 void internal_curve_test(void)
1536 {
1537     EC_builtin_curve *curves = NULL;
1538     size_t crv_len = 0, n = 0;
1539     int ok = 1;
1540
1541     crv_len = EC_get_builtin_curves(NULL, 0);
1542
1543     curves = OPENSSL_malloc(sizeof(EC_builtin_curve) * crv_len);
1544
1545     if (curves == NULL)
1546         return;
1547
1548     if (!EC_get_builtin_curves(curves, crv_len)) {
1549         OPENSSL_free(curves);
1550         return;
1551     }
1552
1553     fprintf(stdout, "testing internal curves: ");
1554
1555     for (n = 0; n < crv_len; n++) {
1556         EC_GROUP *group = NULL;
1557         int nid = curves[n].nid;
1558         if ((group = EC_GROUP_new_by_curve_name(nid)) == NULL) {
1559             ok = 0;
1560             fprintf(stdout, "\nEC_GROUP_new_curve_name() failed with"
1561                     " curve %s\n", OBJ_nid2sn(nid));
1562             /* try next curve */
1563             continue;
1564         }
1565         if (!EC_GROUP_check(group, NULL)) {
1566             ok = 0;
1567             fprintf(stdout, "\nEC_GROUP_check() failed with"
1568                     " curve %s\n", OBJ_nid2sn(nid));
1569             EC_GROUP_free(group);
1570             /* try the next curve */
1571             continue;
1572         }
1573         fprintf(stdout, ".");
1574         fflush(stdout);
1575         EC_GROUP_free(group);
1576     }
1577     if (ok)
1578         fprintf(stdout, " ok\n");
1579     else
1580         fprintf(stdout, " failed\n");
1581     OPENSSL_free(curves);
1582     return;
1583 }
1584
1585 static const char rnd_seed[] =
1586     "string to make the random number generator think it has entropy";
1587
1588 int main(int argc, char *argv[])
1589 {
1590
1591     /* enable memory leak checking unless explicitly disabled */
1592     if (!((getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY") != NULL)
1593           && (0 == strcmp(getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY"), "off")))) {
1594         CRYPTO_malloc_debug_init();
1595         CRYPTO_set_mem_debug_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
1596     } else {
1597         /* OPENSSL_DEBUG_MEMORY=off */
1598         CRYPTO_set_mem_debug_functions(0, 0, 0, 0, 0);
1599     }
1600     CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
1601     ERR_load_crypto_strings();
1602
1603     RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed); /* or BN_generate_prime may fail */
1604
1605     prime_field_tests();
1606     puts("");
1607     char2_field_tests();
1608     /* test the internal curves */
1609     internal_curve_test();
1610
1611 # ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
1612     ENGINE_cleanup();
1613 # endif
1614     CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
1615     ERR_free_strings();
1616     ERR_remove_state(0);
1617     CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
1618
1619     return 0;
1620 }
1621 #endif