]> CyberLeo.Net >> Repos - FreeBSD/releng/9.3.git/blob - crypto/openssl/crypto/ec/ectest.c
Fix OpenSSL multiple 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
83 #ifdef OPENSSL_NO_EC
84 int main(int argc, char * argv[]) { puts("Elliptic curves are disabled."); return 0; }
85 #else
86
87
88 #include <openssl/ec.h>
89 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
90 #include <openssl/engine.h>
91 #endif
92 #include <openssl/err.h>
93 #include <openssl/obj_mac.h>
94 #include <openssl/objects.h>
95 #include <openssl/rand.h>
96 #include <openssl/bn.h>
97
98 #if defined(_MSC_VER) && defined(_MIPS_) && (_MSC_VER/100==12)
99 /* suppress "too big too optimize" warning */
100 #pragma warning(disable:4959)
101 #endif
102
103 #define ABORT do { \
104         fflush(stdout); \
105         fprintf(stderr, "%s:%d: ABORT\n", __FILE__, __LINE__); \
106         ERR_print_errors_fp(stderr); \
107         EXIT(1); \
108 } while (0)
109
110 void prime_field_tests(void);
111 void char2_field_tests(void);
112 void internal_curve_test(void);
113
114 #define TIMING_BASE_PT 0
115 #define TIMING_RAND_PT 1
116 #define TIMING_SIMUL 2
117
118 #if 0
119 static void timings(EC_GROUP *group, int type, BN_CTX *ctx)
120         {
121         clock_t clck;
122         int i, j;
123         BIGNUM *s;
124         BIGNUM *r[10], *r0[10];
125         EC_POINT *P;
126                 
127         s = BN_new();
128         if (s == NULL) ABORT;
129
130         fprintf(stdout, "Timings for %d-bit field, ", EC_GROUP_get_degree(group));
131         if (!EC_GROUP_get_order(group, s, ctx)) ABORT;
132         fprintf(stdout, "%d-bit scalars ", (int)BN_num_bits(s));
133         fflush(stdout);
134
135         P = EC_POINT_new(group);
136         if (P == NULL) ABORT;
137         EC_POINT_copy(P, EC_GROUP_get0_generator(group));
138
139         for (i = 0; i < 10; i++)
140                 {
141                 if ((r[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
142                 if (!BN_pseudo_rand(r[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
143                 if (type != TIMING_BASE_PT)
144                         {
145                         if ((r0[i] = BN_new()) == NULL) ABORT;
146                         if (!BN_pseudo_rand(r0[i], BN_num_bits(s), 0, 0)) ABORT;
147                         }
148                 }
149
150         clck = clock();
151         for (i = 0; i < 10; i++)
152                 {
153                 for (j = 0; j < 10; j++)
154                         {
155                         if (!EC_POINT_mul(group, P, (type != TIMING_RAND_PT) ? r[i] : NULL, 
156                                 (type != TIMING_BASE_PT) ? P : NULL, (type != TIMING_BASE_PT) ? r0[i] : NULL, ctx)) ABORT;
157                         }
158                 }
159         clck = clock() - clck;
160
161         fprintf(stdout, "\n");
162
163 #ifdef CLOCKS_PER_SEC
164         /* "To determine the time in seconds, the value returned
165          * by the clock function should be divided by the value
166          * of the macro CLOCKS_PER_SEC."
167          *                                       -- ISO/IEC 9899 */
168 #       define UNIT "s"
169 #else
170         /* "`CLOCKS_PER_SEC' undeclared (first use this function)"
171          *                            -- cc on NeXTstep/OpenStep */
172 #       define UNIT "units"
173 #       define CLOCKS_PER_SEC 1
174 #endif
175
176         if (type == TIMING_BASE_PT) {
177                 fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i*j,
178                         "base point multiplications", (double)clck/CLOCKS_PER_SEC);
179         } else if (type == TIMING_RAND_PT) {
180                 fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i*j,
181                         "random point multiplications", (double)clck/CLOCKS_PER_SEC);
182         } else if (type == TIMING_SIMUL) {
183                 fprintf(stdout, "%i %s in %.2f " UNIT "\n", i*j,
184                         "s*P+t*Q operations", (double)clck/CLOCKS_PER_SEC);
185         }
186         fprintf(stdout, "average: %.4f " UNIT "\n", (double)clck/(CLOCKS_PER_SEC*i*j));
187
188         EC_POINT_free(P);
189         BN_free(s);
190         for (i = 0; i < 10; i++)
191                 {
192                 BN_free(r[i]);
193                 if (type != TIMING_BASE_PT) BN_free(r0[i]);
194                 }
195         }
196 #endif
197
198 void prime_field_tests()
199         {       
200         BN_CTX *ctx = NULL;
201         BIGNUM *p, *a, *b;
202         EC_GROUP *group;
203         EC_GROUP *P_160 = NULL, *P_192 = NULL, *P_224 = NULL, *P_256 = NULL, *P_384 = NULL, *P_521 = NULL;
204         EC_POINT *P, *Q, *R;
205         BIGNUM *x, *y, *z;
206         unsigned char buf[100];
207         size_t i, len;
208         int k;
209         
210 #if 1 /* optional */
211         ctx = BN_CTX_new();
212         if (!ctx) ABORT;
213 #endif
214
215         p = BN_new();
216         a = BN_new();
217         b = BN_new();
218         if (!p || !a || !b) ABORT;
219
220         if (!BN_hex2bn(&p, "17")) ABORT;
221         if (!BN_hex2bn(&a, "1")) ABORT;
222         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
223         
224         group = EC_GROUP_new(EC_GFp_mont_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GFp
225                                                      * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
226         if (!group) ABORT;
227
228         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
229
230         {
231                 EC_GROUP *tmp;
232                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
233                 if (!tmp) ABORT;
234                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group)) ABORT;
235                 EC_GROUP_free(group);
236                 group = tmp;
237         }
238         
239         if (!EC_GROUP_get_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
240
241         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 = x^3 + a*x + b  (mod 0x");
242         BN_print_fp(stdout, p);
243         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
244         BN_print_fp(stdout, a);
245         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
246         BN_print_fp(stdout, b);
247         fprintf(stdout, "\n");
248
249         P = EC_POINT_new(group);
250         Q = EC_POINT_new(group);
251         R = EC_POINT_new(group);
252         if (!P || !Q || !R) ABORT;
253         
254         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
255         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
256
257         buf[0] = 0;
258         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
259
260         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
261         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
262
263         x = BN_new();
264         y = BN_new();
265         z = BN_new();
266         if (!x || !y || !z) ABORT;
267
268         if (!BN_hex2bn(&x, "D")) ABORT;
269         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
270         if (EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx) <= 0)
271                 {
272                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
273                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
274                 BN_print_fp(stderr, x);
275                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
276                 BN_print_fp(stderr, y);
277                 fprintf(stderr, "\n");
278                 ABORT;
279                 }
280
281         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
282         k = 100;
283         do
284                 {
285                 if (k-- == 0) ABORT;
286
287                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
288                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
289                 else
290                         {
291                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
292
293                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
294                         BN_print_fp(stdout, x);
295                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
296                         BN_print_fp(stdout, y);
297                         fprintf(stdout, "\n");
298                         }
299                 
300                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
301                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
302
303 #if 0 /* optional */
304                 {
305                         EC_POINT *points[3];
306                 
307                         points[0] = R;
308                         points[1] = Q;
309                         points[2] = P;
310                         if (!EC_POINTs_make_affine(group, 2, points, ctx)) ABORT;
311                 }
312 #endif
313
314                 }
315         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
316
317         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
318         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
319
320         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
321         if (len == 0) ABORT;
322         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
323         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
324         fprintf(stdout, "Generator as octect string, compressed form:\n     ");
325         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
326         
327         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
328         if (len == 0) ABORT;
329         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
330         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
331         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, uncompressed form:\n     ");
332         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
333         
334         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
335         if (len == 0) ABORT;
336         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
337         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
338         fprintf(stdout, "\nGenerator as octect string, hybrid form:\n     ");
339         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
340         
341         if (!EC_POINT_get_Jprojective_coordinates_GFp(group, R, x, y, z, ctx)) ABORT;
342         fprintf(stdout, "\nA representation of the inverse of that generator in\nJacobian projective coordinates:\n     X = 0x");
343         BN_print_fp(stdout, x);
344         fprintf(stdout, ", Y = 0x");
345         BN_print_fp(stdout, y);
346         fprintf(stdout, ", Z = 0x");
347         BN_print_fp(stdout, z);
348         fprintf(stdout, "\n");
349
350         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
351         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
352
353
354         /* Curve secp160r1 (Certicom Research SEC 2 Version 1.0, section 2.4.2, 2000)
355          * -- not a NIST curve, but commonly used */
356         
357         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF7FFFFFFF")) ABORT;
358         if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL)) ABORT;
359         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF7FFFFFFC")) ABORT;
360         if (!BN_hex2bn(&b, "1C97BEFC54BD7A8B65ACF89F81D4D4ADC565FA45")) ABORT;
361         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
362
363         if (!BN_hex2bn(&x, "4A96B5688EF573284664698968C38BB913CBFC82")) ABORT;
364         if (!BN_hex2bn(&y, "23a628553168947d59dcc912042351377ac5fb32")) ABORT;
365         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
366         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT;
367         if (!BN_hex2bn(&z, "0100000000000000000001F4C8F927AED3CA752257")) ABORT;
368         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
369
370         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
371         fprintf(stdout, "\nSEC2 curve secp160r1 -- Generator:\n     x = 0x");
372         BN_print_fp(stdout, x);
373         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
374         BN_print_fp(stdout, y);
375         fprintf(stdout, "\n");
376         /* G_y value taken from the standard: */
377         if (!BN_hex2bn(&z, "23a628553168947d59dcc912042351377ac5fb32")) ABORT;
378         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
379
380         fprintf(stdout, "verify degree ...");
381         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 160) ABORT;
382         fprintf(stdout, " ok\n");
383         
384         fprintf(stdout, "verify group order ...");
385         fflush(stdout);
386         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
387         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
388         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
389         fprintf(stdout, ".");
390         fflush(stdout);
391         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
392         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
393         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
394         fprintf(stdout, " ok\n");
395
396         if (!(P_160 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
397         if (!EC_GROUP_copy(P_160, group)) ABORT;
398
399
400         /* Curve P-192 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
401         
402         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
403         if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL)) ABORT;
404         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
405         if (!BN_hex2bn(&b, "64210519E59C80E70FA7E9AB72243049FEB8DEECC146B9B1")) ABORT;
406         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
407
408         if (!BN_hex2bn(&x, "188DA80EB03090F67CBF20EB43A18800F4FF0AFD82FF1012")) ABORT;
409         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
410         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT;
411         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF99DEF836146BC9B1B4D22831")) ABORT;
412         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
413
414         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
415         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-192 -- Generator:\n     x = 0x");
416         BN_print_fp(stdout, x);
417         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
418         BN_print_fp(stdout, y);
419         fprintf(stdout, "\n");
420         /* G_y value taken from the standard: */
421         if (!BN_hex2bn(&z, "07192B95FFC8DA78631011ED6B24CDD573F977A11E794811")) ABORT;
422         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
423
424         fprintf(stdout, "verify degree ...");
425         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 192) ABORT;
426         fprintf(stdout, " ok\n");
427         
428         fprintf(stdout, "verify group order ...");
429         fflush(stdout);
430         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
431         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
432         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
433         fprintf(stdout, ".");
434         fflush(stdout);
435 #if 0
436         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
437 #endif
438         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
439         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
440         fprintf(stdout, " ok\n");
441
442         if (!(P_192 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
443         if (!EC_GROUP_copy(P_192, group)) ABORT;
444
445
446         /* Curve P-224 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
447         
448         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF000000000000000000000001")) ABORT;
449         if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL)) ABORT;
450         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE")) ABORT;
451         if (!BN_hex2bn(&b, "B4050A850C04B3ABF54132565044B0B7D7BFD8BA270B39432355FFB4")) ABORT;
452         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
453
454         if (!BN_hex2bn(&x, "B70E0CBD6BB4BF7F321390B94A03C1D356C21122343280D6115C1D21")) ABORT;
455         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
456         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT;
457         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF16A2E0B8F03E13DD29455C5C2A3D")) ABORT;
458         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
459
460         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
461         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-224 -- Generator:\n     x = 0x");
462         BN_print_fp(stdout, x);
463         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
464         BN_print_fp(stdout, y);
465         fprintf(stdout, "\n");
466         /* G_y value taken from the standard: */
467         if (!BN_hex2bn(&z, "BD376388B5F723FB4C22DFE6CD4375A05A07476444D5819985007E34")) ABORT;
468         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
469         
470         fprintf(stdout, "verify degree ...");
471         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 224) ABORT;
472         fprintf(stdout, " ok\n");
473         
474         fprintf(stdout, "verify group order ...");
475         fflush(stdout);
476         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
477         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
478         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
479         fprintf(stdout, ".");
480         fflush(stdout);
481 #if 0
482         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
483 #endif
484         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
485         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
486         fprintf(stdout, " ok\n");
487
488         if (!(P_224 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
489         if (!EC_GROUP_copy(P_224, group)) ABORT;
490
491
492         /* Curve P-256 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
493         
494         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
495         if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL)) ABORT;
496         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFF00000001000000000000000000000000FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
497         if (!BN_hex2bn(&b, "5AC635D8AA3A93E7B3EBBD55769886BC651D06B0CC53B0F63BCE3C3E27D2604B")) ABORT;
498         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
499
500         if (!BN_hex2bn(&x, "6B17D1F2E12C4247F8BCE6E563A440F277037D812DEB33A0F4A13945D898C296")) ABORT;
501         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
502         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT;
503         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFF00000000FFFFFFFFFFFFFFFFBCE6FAADA7179E"
504                 "84F3B9CAC2FC632551")) ABORT;
505         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
506
507         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
508         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-256 -- Generator:\n     x = 0x");
509         BN_print_fp(stdout, x);
510         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
511         BN_print_fp(stdout, y);
512         fprintf(stdout, "\n");
513         /* G_y value taken from the standard: */
514         if (!BN_hex2bn(&z, "4FE342E2FE1A7F9B8EE7EB4A7C0F9E162BCE33576B315ECECBB6406837BF51F5")) ABORT;
515         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
516         
517         fprintf(stdout, "verify degree ...");
518         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 256) ABORT;
519         fprintf(stdout, " ok\n");
520         
521         fprintf(stdout, "verify group order ...");
522         fflush(stdout);
523         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
524         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
525         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
526         fprintf(stdout, ".");
527         fflush(stdout);
528 #if 0
529         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
530 #endif
531         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
532         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
533         fprintf(stdout, " ok\n");
534
535         if (!(P_256 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
536         if (!EC_GROUP_copy(P_256, group)) ABORT;
537
538
539         /* Curve P-384 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
540         
541         if (!BN_hex2bn(&p, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
542                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFF")) ABORT;
543         if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL)) ABORT;
544         if (!BN_hex2bn(&a, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
545                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFF0000000000000000FFFFFFFC")) ABORT;
546         if (!BN_hex2bn(&b, "B3312FA7E23EE7E4988E056BE3F82D19181D9C6EFE8141"
547                 "120314088F5013875AC656398D8A2ED19D2A85C8EDD3EC2AEF")) ABORT;
548         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
549
550         if (!BN_hex2bn(&x, "AA87CA22BE8B05378EB1C71EF320AD746E1D3B628BA79B"
551                 "9859F741E082542A385502F25DBF55296C3A545E3872760AB7")) ABORT;
552         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 1, ctx)) ABORT;
553         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT;
554         if (!BN_hex2bn(&z, "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
555                 "FFC7634D81F4372DDF581A0DB248B0A77AECEC196ACCC52973")) ABORT;
556         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
557
558         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
559         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-384 -- Generator:\n     x = 0x");
560         BN_print_fp(stdout, x);
561         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
562         BN_print_fp(stdout, y);
563         fprintf(stdout, "\n");
564         /* G_y value taken from the standard: */
565         if (!BN_hex2bn(&z, "3617DE4A96262C6F5D9E98BF9292DC29F8F41DBD289A14"
566                 "7CE9DA3113B5F0B8C00A60B1CE1D7E819D7A431D7C90EA0E5F")) ABORT;
567         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
568         
569         fprintf(stdout, "verify degree ...");
570         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 384) ABORT;
571         fprintf(stdout, " ok\n");
572         
573         fprintf(stdout, "verify group order ...");
574         fflush(stdout);
575         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
576         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
577         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
578         fprintf(stdout, ".");
579         fflush(stdout);
580 #if 0
581         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
582 #endif
583         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
584         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
585         fprintf(stdout, " ok\n");
586
587         if (!(P_384 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
588         if (!EC_GROUP_copy(P_384, group)) ABORT;
589
590
591         /* Curve P-521 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
592         
593         if (!BN_hex2bn(&p, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
594                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
595                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF")) ABORT;
596         if (1 != BN_is_prime_ex(p, BN_prime_checks, ctx, NULL)) ABORT;
597         if (!BN_hex2bn(&a, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
598                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
599                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFC")) ABORT;
600         if (!BN_hex2bn(&b, "051953EB9618E1C9A1F929A21A0B68540EEA2DA725B99B"
601                 "315F3B8B489918EF109E156193951EC7E937B1652C0BD3BB1BF073573"
602                 "DF883D2C34F1EF451FD46B503F00")) ABORT;
603         if (!EC_GROUP_set_curve_GFp(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
604
605         if (!BN_hex2bn(&x, "C6858E06B70404E9CD9E3ECB662395B4429C648139053F"
606                 "B521F828AF606B4D3DBAA14B5E77EFE75928FE1DC127A2FFA8DE3348B"
607                 "3C1856A429BF97E7E31C2E5BD66")) ABORT;
608         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GFp(group, P, x, 0, ctx)) ABORT;
609         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT;
610         if (!BN_hex2bn(&z, "1FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFF"
611                 "FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFA51868783BF2F966B7FCC0148F709A5D03BB5"
612                 "C9B8899C47AEBB6FB71E91386409")) ABORT;
613         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, BN_value_one())) ABORT;
614
615         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GFp(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
616         fprintf(stdout, "\nNIST curve P-521 -- Generator:\n     x = 0x");
617         BN_print_fp(stdout, x);
618         fprintf(stdout, "\n     y = 0x");
619         BN_print_fp(stdout, y);
620         fprintf(stdout, "\n");
621         /* G_y value taken from the standard: */
622         if (!BN_hex2bn(&z, "11839296A789A3BC0045C8A5FB42C7D1BD998F54449579"
623                 "B446817AFBD17273E662C97EE72995EF42640C550B9013FAD0761353C"
624                 "7086A272C24088BE94769FD16650")) ABORT;
625         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
626         
627         fprintf(stdout, "verify degree ...");
628         if (EC_GROUP_get_degree(group) != 521) ABORT;
629         fprintf(stdout, " ok\n");
630         
631         fprintf(stdout, "verify group order ...");
632         fflush(stdout);
633         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT;
634         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
635         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
636         fprintf(stdout, ".");
637         fflush(stdout);
638 #if 0
639         if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT;
640 #endif
641         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT;
642         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
643         fprintf(stdout, " ok\n");
644
645         if (!(P_521 = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT;
646         if (!EC_GROUP_copy(P_521, group)) ABORT;
647
648
649         /* more tests using the last curve */
650
651         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
652         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
653         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
654         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT;
655         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
656
657         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
658         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
659         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
660
661         {
662                 const EC_POINT *points[4];
663                 const BIGNUM *scalars[4];
664                 BIGNUM scalar3;
665         
666                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
667                 points[0] = Q;
668                 points[1] = Q;
669                 points[2] = Q;
670                 points[3] = Q;
671
672                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
673                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
674                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
675                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
676                 scalars[1] = y;
677
678                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
679                 fflush(stdout);
680
681                 /* z is still the group order */
682                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
683                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
684                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
685                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
686
687                 fprintf(stdout, ".");
688                 fflush(stdout);
689
690                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
691                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
692                 BN_set_negative(z, 1);
693                 scalars[0] = y;
694                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
695
696                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
697                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
698
699                 fprintf(stdout, ".");
700                 fflush(stdout);
701
702                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
703                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
704                 BN_set_negative(z, 1);
705                 scalars[0] = x;
706                 scalars[1] = y;
707                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
708
709                 BN_init(&scalar3);
710                 BN_zero(&scalar3);
711                 scalars[3] = &scalar3;
712
713                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 4, points, scalars, ctx)) ABORT;
714                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
715
716                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
717
718                 BN_free(&scalar3);
719         }
720
721
722 #if 0
723         timings(P_160, TIMING_BASE_PT, ctx);
724         timings(P_160, TIMING_RAND_PT, ctx);
725         timings(P_160, TIMING_SIMUL, ctx);
726         timings(P_192, TIMING_BASE_PT, ctx);
727         timings(P_192, TIMING_RAND_PT, ctx);
728         timings(P_192, TIMING_SIMUL, ctx);
729         timings(P_224, TIMING_BASE_PT, ctx);
730         timings(P_224, TIMING_RAND_PT, ctx);
731         timings(P_224, TIMING_SIMUL, ctx);
732         timings(P_256, TIMING_BASE_PT, ctx);
733         timings(P_256, TIMING_RAND_PT, ctx);
734         timings(P_256, TIMING_SIMUL, ctx);
735         timings(P_384, TIMING_BASE_PT, ctx);
736         timings(P_384, TIMING_RAND_PT, ctx);
737         timings(P_384, TIMING_SIMUL, ctx);
738         timings(P_521, TIMING_BASE_PT, ctx);
739         timings(P_521, TIMING_RAND_PT, ctx);
740         timings(P_521, TIMING_SIMUL, ctx);
741 #endif
742
743
744         if (ctx)
745                 BN_CTX_free(ctx);
746         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
747         EC_GROUP_free(group);
748         EC_POINT_free(P);
749         EC_POINT_free(Q);
750         EC_POINT_free(R);
751         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z);
752
753         if (P_160) EC_GROUP_free(P_160);
754         if (P_192) EC_GROUP_free(P_192);
755         if (P_224) EC_GROUP_free(P_224);
756         if (P_256) EC_GROUP_free(P_256);
757         if (P_384) EC_GROUP_free(P_384);
758         if (P_521) EC_GROUP_free(P_521);
759
760         }
761
762 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
763 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
764 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
765         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
766         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, P, x, _y_bit, ctx)) ABORT; \
767         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT; \
768         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
769         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
770         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
771         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
772         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
773         BN_print_fp(stdout, x); \
774         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
775         BN_print_fp(stdout, y); \
776         fprintf(stdout, "\n"); \
777         /* G_y value taken from the standard: */ \
778         if (!BN_hex2bn(&z, _y)) ABORT; \
779         if (0 != BN_cmp(y, z)) ABORT;
780 #else 
781 #define CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
782         if (!BN_hex2bn(&x, _x)) ABORT; \
783         if (!BN_hex2bn(&y, _y)) ABORT; \
784         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT; \
785         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT; \
786         if (!BN_hex2bn(&z, _order)) ABORT; \
787         if (!BN_hex2bn(&cof, _cof)) ABORT; \
788         if (!EC_GROUP_set_generator(group, P, z, cof)) ABORT; \
789         fprintf(stdout, "\n%s -- Generator:\n     x = 0x", _name); \
790         BN_print_fp(stdout, x); \
791         fprintf(stdout, "\n     y = 0x"); \
792         BN_print_fp(stdout, y); \
793         fprintf(stdout, "\n");
794 #endif
795
796 #define CHAR2_CURVE_TEST(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
797         if (!BN_hex2bn(&p, _p)) ABORT; \
798         if (!BN_hex2bn(&a, _a)) ABORT; \
799         if (!BN_hex2bn(&b, _b)) ABORT; \
800         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT; \
801         CHAR2_CURVE_TEST_INTERNAL(_name, _p, _a, _b, _x, _y, _y_bit, _order, _cof, _degree, _variable) \
802         fprintf(stdout, "verify degree ..."); \
803         if (EC_GROUP_get_degree(group) != _degree) ABORT; \
804         fprintf(stdout, " ok\n"); \
805         fprintf(stdout, "verify group order ..."); \
806         fflush(stdout); \
807         if (!EC_GROUP_get_order(group, z, ctx)) ABORT; \
808         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
809         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
810         fprintf(stdout, "."); \
811         fflush(stdout); \
812         /* if (!EC_GROUP_precompute_mult(group, ctx)) ABORT; */ \
813         if (!EC_POINT_mul(group, Q, z, NULL, NULL, ctx)) ABORT; \
814         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT; \
815         fprintf(stdout, " ok\n"); \
816         if (!(_variable = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group)))) ABORT; \
817         if (!EC_GROUP_copy(_variable, group)) ABORT;
818
819 void char2_field_tests()
820         {       
821         BN_CTX *ctx = NULL;
822         BIGNUM *p, *a, *b;
823         EC_GROUP *group;
824         EC_GROUP *C2_K163 = NULL, *C2_K233 = NULL, *C2_K283 = NULL, *C2_K409 = NULL, *C2_K571 = NULL;
825         EC_GROUP *C2_B163 = NULL, *C2_B233 = NULL, *C2_B283 = NULL, *C2_B409 = NULL, *C2_B571 = NULL;
826         EC_POINT *P, *Q, *R;
827         BIGNUM *x, *y, *z, *cof;
828         unsigned char buf[100];
829         size_t i, len;
830         int k;
831         
832 #if 1 /* optional */
833         ctx = BN_CTX_new();
834         if (!ctx) ABORT;
835 #endif
836
837         p = BN_new();
838         a = BN_new();
839         b = BN_new();
840         if (!p || !a || !b) ABORT;
841
842         if (!BN_hex2bn(&p, "13")) ABORT;
843         if (!BN_hex2bn(&a, "3")) ABORT;
844         if (!BN_hex2bn(&b, "1")) ABORT;
845         
846         group = EC_GROUP_new(EC_GF2m_simple_method()); /* applications should use EC_GROUP_new_curve_GF2m
847                                                         * so that the library gets to choose the EC_METHOD */
848         if (!group) ABORT;
849         if (!EC_GROUP_set_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
850
851         {
852                 EC_GROUP *tmp;
853                 tmp = EC_GROUP_new(EC_GROUP_method_of(group));
854                 if (!tmp) ABORT;
855                 if (!EC_GROUP_copy(tmp, group)) ABORT;
856                 EC_GROUP_free(group);
857                 group = tmp;
858         }
859         
860         if (!EC_GROUP_get_curve_GF2m(group, p, a, b, ctx)) ABORT;
861
862         fprintf(stdout, "Curve defined by Weierstrass equation\n     y^2 + x*y = x^3 + a*x^2 + b  (mod 0x");
863         BN_print_fp(stdout, p);
864         fprintf(stdout, ")\n     a = 0x");
865         BN_print_fp(stdout, a);
866         fprintf(stdout, "\n     b = 0x");
867         BN_print_fp(stdout, b);
868         fprintf(stdout, "\n(0x... means binary polynomial)\n");
869
870         P = EC_POINT_new(group);
871         Q = EC_POINT_new(group);
872         R = EC_POINT_new(group);
873         if (!P || !Q || !R) ABORT;
874         
875         if (!EC_POINT_set_to_infinity(group, P)) ABORT;
876         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
877
878         buf[0] = 0;
879         if (!EC_POINT_oct2point(group, Q, buf, 1, ctx)) ABORT;
880
881         if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
882         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
883
884         x = BN_new();
885         y = BN_new();
886         z = BN_new();
887         cof = BN_new();
888         if (!x || !y || !z || !cof) ABORT;
889
890         if (!BN_hex2bn(&x, "6")) ABORT;
891 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
892 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
893         if (!EC_POINT_set_compressed_coordinates_GF2m(group, Q, x, 1, ctx)) ABORT;
894 #else
895         if (!BN_hex2bn(&y, "8")) ABORT;
896         if (!EC_POINT_set_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
897 #endif
898         if (EC_POINT_is_on_curve(group, Q, ctx) <= 0)
899                 {
900 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
901 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
902                 if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, Q, x, y, ctx)) ABORT;
903 #endif
904                 fprintf(stderr, "Point is not on curve: x = 0x");
905                 BN_print_fp(stderr, x);
906                 fprintf(stderr, ", y = 0x");
907                 BN_print_fp(stderr, y);
908                 fprintf(stderr, "\n");
909                 ABORT;
910                 }
911
912         fprintf(stdout, "A cyclic subgroup:\n");
913         k = 100;
914         do
915                 {
916                 if (k-- == 0) ABORT;
917
918                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, P))
919                         fprintf(stdout, "     point at infinity\n");
920                 else
921                         {
922                         if (!EC_POINT_get_affine_coordinates_GF2m(group, P, x, y, ctx)) ABORT;
923
924                         fprintf(stdout, "     x = 0x");
925                         BN_print_fp(stdout, x);
926                         fprintf(stdout, ", y = 0x");
927                         BN_print_fp(stdout, y);
928                         fprintf(stdout, "\n");
929                         }
930                 
931                 if (!EC_POINT_copy(R, P)) ABORT;
932                 if (!EC_POINT_add(group, P, P, Q, ctx)) ABORT;
933                 }
934         while (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P));
935
936         if (!EC_POINT_add(group, P, Q, R, ctx)) ABORT;
937         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
938
939 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
940 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
941         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_COMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
942         if (len == 0) ABORT;
943         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
944         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
945         fprintf(stdout, "Generator as octet string, compressed form:\n     ");
946         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
947 #endif
948         
949         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_UNCOMPRESSED, buf, sizeof buf, ctx);
950         if (len == 0) ABORT;
951         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
952         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
953         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, uncompressed form:\n     ");
954         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
955         
956 /* Change test based on whether binary point compression is enabled or not. */
957 #ifdef OPENSSL_EC_BIN_PT_COMP
958         len = EC_POINT_point2oct(group, Q, POINT_CONVERSION_HYBRID, buf, sizeof buf, ctx);
959         if (len == 0) ABORT;
960         if (!EC_POINT_oct2point(group, P, buf, len, ctx)) ABORT;
961         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, Q, ctx)) ABORT;
962         fprintf(stdout, "\nGenerator as octet string, hybrid form:\n     ");
963         for (i = 0; i < len; i++) fprintf(stdout, "%02X", buf[i]);
964 #endif
965
966         fprintf(stdout, "\n");
967         
968         if (!EC_POINT_invert(group, P, ctx)) ABORT;
969         if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
970
971
972         /* Curve K-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
973         CHAR2_CURVE_TEST
974                 (
975                 "NIST curve K-163",
976                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
977                 "1",
978                 "1",
979                 "02FE13C0537BBC11ACAA07D793DE4E6D5E5C94EEE8",
980                 "0289070FB05D38FF58321F2E800536D538CCDAA3D9",
981                 1,
982                 "04000000000000000000020108A2E0CC0D99F8A5EF",
983                 "2",
984                 163,
985                 C2_K163
986                 );
987
988         /* Curve B-163 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
989         CHAR2_CURVE_TEST
990                 (
991                 "NIST curve B-163",
992                 "0800000000000000000000000000000000000000C9",
993                 "1",
994                 "020A601907B8C953CA1481EB10512F78744A3205FD",
995                 "03F0EBA16286A2D57EA0991168D4994637E8343E36",
996                 "00D51FBC6C71A0094FA2CDD545B11C5C0C797324F1",
997                 1,
998                 "040000000000000000000292FE77E70C12A4234C33",
999                 "2",
1000                 163,
1001                 C2_B163
1002                 );
1003
1004         /* Curve K-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1005         CHAR2_CURVE_TEST
1006                 (
1007                 "NIST curve K-233",
1008                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
1009                 "0",
1010                 "1",
1011                 "017232BA853A7E731AF129F22FF4149563A419C26BF50A4C9D6EEFAD6126",
1012                 "01DB537DECE819B7F70F555A67C427A8CD9BF18AEB9B56E0C11056FAE6A3",
1013                 0,
1014                 "008000000000000000000000000000069D5BB915BCD46EFB1AD5F173ABDF",
1015                 "4",
1016                 233,
1017                 C2_K233
1018                 );
1019
1020         /* Curve B-233 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1021         CHAR2_CURVE_TEST
1022                 (
1023                 "NIST curve B-233",
1024                 "020000000000000000000000000000000000000004000000000000000001",
1025                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1026                 "0066647EDE6C332C7F8C0923BB58213B333B20E9CE4281FE115F7D8F90AD",
1027                 "00FAC9DFCBAC8313BB2139F1BB755FEF65BC391F8B36F8F8EB7371FD558B",
1028                 "01006A08A41903350678E58528BEBF8A0BEFF867A7CA36716F7E01F81052",
1029                 1,
1030                 "01000000000000000000000000000013E974E72F8A6922031D2603CFE0D7",
1031                 "2",
1032                 233,
1033                 C2_B233
1034                 );
1035
1036         /* Curve K-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1037         CHAR2_CURVE_TEST
1038                 (
1039                 "NIST curve K-283",
1040                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
1041                 "0",
1042                 "1",
1043                 "0503213F78CA44883F1A3B8162F188E553CD265F23C1567A16876913B0C2AC2458492836",
1044                 "01CCDA380F1C9E318D90F95D07E5426FE87E45C0E8184698E45962364E34116177DD2259",
1045                 0,
1046                 "01FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE9AE2ED07577265DFF7F94451E061E163C61",
1047                 "4",
1048                 283,
1049                 C2_K283
1050                 );
1051
1052         /* Curve B-283 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1053         CHAR2_CURVE_TEST
1054                 (
1055                 "NIST curve B-283",
1056                 "0800000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000010A1",
1057                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1058                 "027B680AC8B8596DA5A4AF8A19A0303FCA97FD7645309FA2A581485AF6263E313B79A2F5",
1059                 "05F939258DB7DD90E1934F8C70B0DFEC2EED25B8557EAC9C80E2E198F8CDBECD86B12053",
1060                 "03676854FE24141CB98FE6D4B20D02B4516FF702350EDDB0826779C813F0DF45BE8112F4",
1061                 1,
1062                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEF90399660FC938A90165B042A7CEFADB307",
1063                 "2",
1064                 283,
1065                 C2_B283
1066                 );
1067
1068         /* Curve K-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1069         CHAR2_CURVE_TEST
1070                 (
1071                 "NIST curve K-409",
1072                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
1073                 "0",
1074                 "1",
1075                 "0060F05F658F49C1AD3AB1890F7184210EFD0987E307C84C27ACCFB8F9F67CC2C460189EB5AAAA62EE222EB1B35540CFE9023746",
1076                 "01E369050B7C4E42ACBA1DACBF04299C3460782F918EA427E6325165E9EA10E3DA5F6C42E9C55215AA9CA27A5863EC48D8E0286B",
1077                 1,
1078                 "007FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE5F83B2D4EA20400EC4557D5ED3E3E7CA5B4B5C83B8E01E5FCF",
1079                 "4",
1080                 409,
1081                 C2_K409
1082                 );
1083
1084         /* Curve B-409 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1085         CHAR2_CURVE_TEST
1086                 (
1087                 "NIST curve B-409",
1088                 "02000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000008000000000000000000001",
1089                 "00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1090                 "0021A5C2C8EE9FEB5C4B9A753B7B476B7FD6422EF1F3DD674761FA99D6AC27C8A9A197B272822F6CD57A55AA4F50AE317B13545F",
1091                 "015D4860D088DDB3496B0C6064756260441CDE4AF1771D4DB01FFE5B34E59703DC255A868A1180515603AEAB60794E54BB7996A7",
1092                 "0061B1CFAB6BE5F32BBFA78324ED106A7636B9C5A7BD198D0158AA4F5488D08F38514F1FDF4B4F40D2181B3681C364BA0273C706",
1093                 1,
1094                 "010000000000000000000000000000000000000000000000000001E2AAD6A612F33307BE5FA47C3C9E052F838164CD37D9A21173",
1095                 "2",
1096                 409,
1097                 C2_B409
1098                 );
1099
1100         /* Curve K-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1101         CHAR2_CURVE_TEST
1102                 (
1103                 "NIST curve K-571",
1104                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1105                 "0",
1106                 "1",
1107                 "026EB7A859923FBC82189631F8103FE4AC9CA2970012D5D46024804801841CA44370958493B205E647DA304DB4CEB08CBBD1BA39494776FB988B47174DCA88C7E2945283A01C8972",
1108                 "0349DC807F4FBF374F4AEADE3BCA95314DD58CEC9F307A54FFC61EFC006D8A2C9D4979C0AC44AEA74FBEBBB9F772AEDCB620B01A7BA7AF1B320430C8591984F601CD4C143EF1C7A3",
1109                 0,
1110                 "020000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000131850E1F19A63E4B391A8DB917F4138B630D84BE5D639381E91DEB45CFE778F637C1001",
1111                 "4",
1112                 571,
1113                 C2_K571
1114                 );
1115
1116         /* Curve B-571 (FIPS PUB 186-2, App. 6) */
1117         CHAR2_CURVE_TEST
1118                 (
1119                 "NIST curve B-571",
1120                 "80000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000425",
1121                 "000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000001",
1122                 "02F40E7E2221F295DE297117B7F3D62F5C6A97FFCB8CEFF1CD6BA8CE4A9A18AD84FFABBD8EFA59332BE7AD6756A66E294AFD185A78FF12AA520E4DE739BACA0C7FFEFF7F2955727A",
1123                 "0303001D34B856296C16C0D40D3CD7750A93D1D2955FA80AA5F40FC8DB7B2ABDBDE53950F4C0D293CDD711A35B67FB1499AE60038614F1394ABFA3B4C850D927E1E7769C8EEC2D19",
1124                 "037BF27342DA639B6DCCFFFEB73D69D78C6C27A6009CBBCA1980F8533921E8A684423E43BAB08A576291AF8F461BB2A8B3531D2F0485C19B16E2F1516E23DD3C1A4827AF1B8AC15B",
1125                 1,
1126                 "03FFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFE661CE18FF55987308059B186823851EC7DD9CA1161DE93D5174D66E8382E9BB2FE84E47",
1127                 "2",
1128                 571,
1129                 C2_B571
1130                 );
1131
1132         /* more tests using the last curve */
1133
1134         if (!EC_POINT_copy(Q, P)) ABORT;
1135         if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1136         if (!EC_POINT_dbl(group, P, P, ctx)) ABORT;
1137         if (EC_POINT_is_on_curve(group, P, ctx) <= 0) ABORT;
1138         if (!EC_POINT_invert(group, Q, ctx)) ABORT; /* P = -2Q */
1139
1140         if (!EC_POINT_add(group, R, P, Q, ctx)) ABORT;
1141         if (!EC_POINT_add(group, R, R, Q, ctx)) ABORT;
1142         if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, R)) ABORT; /* R = P + 2Q */
1143
1144         {
1145                 const EC_POINT *points[3];
1146                 const BIGNUM *scalars[3];
1147         
1148                 if (EC_POINT_is_at_infinity(group, Q)) ABORT;
1149                 points[0] = Q;
1150                 points[1] = Q;
1151                 points[2] = Q;
1152
1153                 if (!BN_add(y, z, BN_value_one())) ABORT;
1154                 if (BN_is_odd(y)) ABORT;
1155                 if (!BN_rshift1(y, y)) ABORT;
1156                 scalars[0] = y; /* (group order + 1)/2,  so  y*Q + y*Q = Q */
1157                 scalars[1] = y;
1158
1159                 fprintf(stdout, "combined multiplication ...");
1160                 fflush(stdout);
1161
1162                 /* z is still the group order */
1163                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1164                 if (!EC_POINTs_mul(group, R, z, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1165                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, P, R, ctx)) ABORT;
1166                 if (0 != EC_POINT_cmp(group, R, Q, ctx)) ABORT;
1167
1168                 fprintf(stdout, ".");
1169                 fflush(stdout);
1170
1171                 if (!BN_pseudo_rand(y, BN_num_bits(y), 0, 0)) ABORT;
1172                 if (!BN_add(z, z, y)) ABORT;
1173                 BN_set_negative(z, 1);
1174                 scalars[0] = y;
1175                 scalars[1] = z; /* z = -(order + y) */
1176
1177                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 2, points, scalars, ctx)) ABORT;
1178                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1179
1180                 fprintf(stdout, ".");
1181                 fflush(stdout);
1182
1183                 if (!BN_pseudo_rand(x, BN_num_bits(y) - 1, 0, 0)) ABORT;
1184                 if (!BN_add(z, x, y)) ABORT;
1185                 BN_set_negative(z, 1);
1186                 scalars[0] = x;
1187                 scalars[1] = y;
1188                 scalars[2] = z; /* z = -(x+y) */
1189
1190                 if (!EC_POINTs_mul(group, P, NULL, 3, points, scalars, ctx)) ABORT;
1191                 if (!EC_POINT_is_at_infinity(group, P)) ABORT;
1192
1193                 fprintf(stdout, " ok\n\n");
1194         }
1195
1196
1197 #if 0
1198         timings(C2_K163, TIMING_BASE_PT, ctx);
1199         timings(C2_K163, TIMING_RAND_PT, ctx);
1200         timings(C2_K163, TIMING_SIMUL, ctx);
1201         timings(C2_B163, TIMING_BASE_PT, ctx);
1202         timings(C2_B163, TIMING_RAND_PT, ctx);
1203         timings(C2_B163, TIMING_SIMUL, ctx);
1204         timings(C2_K233, TIMING_BASE_PT, ctx);
1205         timings(C2_K233, TIMING_RAND_PT, ctx);
1206         timings(C2_K233, TIMING_SIMUL, ctx);
1207         timings(C2_B233, TIMING_BASE_PT, ctx);
1208         timings(C2_B233, TIMING_RAND_PT, ctx);
1209         timings(C2_B233, TIMING_SIMUL, ctx);
1210         timings(C2_K283, TIMING_BASE_PT, ctx);
1211         timings(C2_K283, TIMING_RAND_PT, ctx);
1212         timings(C2_K283, TIMING_SIMUL, ctx);
1213         timings(C2_B283, TIMING_BASE_PT, ctx);
1214         timings(C2_B283, TIMING_RAND_PT, ctx);
1215         timings(C2_B283, TIMING_SIMUL, ctx);
1216         timings(C2_K409, TIMING_BASE_PT, ctx);
1217         timings(C2_K409, TIMING_RAND_PT, ctx);
1218         timings(C2_K409, TIMING_SIMUL, ctx);
1219         timings(C2_B409, TIMING_BASE_PT, ctx);
1220         timings(C2_B409, TIMING_RAND_PT, ctx);
1221         timings(C2_B409, TIMING_SIMUL, ctx);
1222         timings(C2_K571, TIMING_BASE_PT, ctx);
1223         timings(C2_K571, TIMING_RAND_PT, ctx);
1224         timings(C2_K571, TIMING_SIMUL, ctx);
1225         timings(C2_B571, TIMING_BASE_PT, ctx);
1226         timings(C2_B571, TIMING_RAND_PT, ctx);
1227         timings(C2_B571, TIMING_SIMUL, ctx);
1228 #endif
1229
1230
1231         if (ctx)
1232                 BN_CTX_free(ctx);
1233         BN_free(p); BN_free(a); BN_free(b);
1234         EC_GROUP_free(group);
1235         EC_POINT_free(P);
1236         EC_POINT_free(Q);
1237         EC_POINT_free(R);
1238         BN_free(x); BN_free(y); BN_free(z); BN_free(cof);
1239
1240         if (C2_K163) EC_GROUP_free(C2_K163);
1241         if (C2_B163) EC_GROUP_free(C2_B163);
1242         if (C2_K233) EC_GROUP_free(C2_K233);
1243         if (C2_B233) EC_GROUP_free(C2_B233);
1244         if (C2_K283) EC_GROUP_free(C2_K283);
1245         if (C2_B283) EC_GROUP_free(C2_B283);
1246         if (C2_K409) EC_GROUP_free(C2_K409);
1247         if (C2_B409) EC_GROUP_free(C2_B409);
1248         if (C2_K571) EC_GROUP_free(C2_K571);
1249         if (C2_B571) EC_GROUP_free(C2_B571);
1250
1251         }
1252
1253 void internal_curve_test(void)
1254         {
1255         EC_builtin_curve *curves = NULL;
1256         size_t crv_len = 0, n = 0;
1257         int    ok = 1;
1258
1259         crv_len = EC_get_builtin_curves(NULL, 0);
1260
1261         curves = OPENSSL_malloc(sizeof(EC_builtin_curve) * crv_len);
1262
1263         if (curves == NULL)
1264                 return;
1265
1266         if (!EC_get_builtin_curves(curves, crv_len))
1267                 {
1268                 OPENSSL_free(curves);
1269                 return;
1270                 }
1271
1272         fprintf(stdout, "testing internal curves: ");
1273                 
1274         for (n = 0; n < crv_len; n++)
1275                 {
1276                 EC_GROUP *group = NULL;
1277                 int nid = curves[n].nid;
1278                 if ((group = EC_GROUP_new_by_curve_name(nid)) == NULL)
1279                         {
1280                         ok = 0;
1281                         fprintf(stdout, "\nEC_GROUP_new_curve_name() failed with"
1282                                 " curve %s\n", OBJ_nid2sn(nid));
1283                         /* try next curve */
1284                         continue;
1285                         }
1286                 if (!EC_GROUP_check(group, NULL))
1287                         {
1288                         ok = 0;
1289                         fprintf(stdout, "\nEC_GROUP_check() failed with"
1290                                 " curve %s\n", OBJ_nid2sn(nid));
1291                         EC_GROUP_free(group);
1292                         /* try the next curve */
1293                         continue;
1294                         }
1295                 fprintf(stdout, ".");
1296                 fflush(stdout);
1297                 EC_GROUP_free(group);
1298                 }
1299         if (ok)
1300                 fprintf(stdout, " ok\n");
1301         else
1302                 fprintf(stdout, " failed\n");
1303         OPENSSL_free(curves);
1304         return;
1305         }
1306
1307 static const char rnd_seed[] = "string to make the random number generator think it has entropy";
1308
1309 int main(int argc, char *argv[])
1310         {       
1311         
1312         /* enable memory leak checking unless explicitly disabled */
1313         if (!((getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY") != NULL) && (0 == strcmp(getenv("OPENSSL_DEBUG_MEMORY"), "off"))))
1314                 {
1315                 CRYPTO_malloc_debug_init();
1316                 CRYPTO_set_mem_debug_options(V_CRYPTO_MDEBUG_ALL);
1317                 }
1318         else
1319                 {
1320                 /* OPENSSL_DEBUG_MEMORY=off */
1321                 CRYPTO_set_mem_debug_functions(0, 0, 0, 0, 0);
1322                 }
1323         CRYPTO_mem_ctrl(CRYPTO_MEM_CHECK_ON);
1324         ERR_load_crypto_strings();
1325
1326         RAND_seed(rnd_seed, sizeof rnd_seed); /* or BN_generate_prime may fail */
1327
1328         prime_field_tests();
1329         puts("");
1330         char2_field_tests();
1331         /* test the internal curves */
1332         internal_curve_test();
1333
1334 #ifndef OPENSSL_NO_ENGINE
1335         ENGINE_cleanup();
1336 #endif
1337         CRYPTO_cleanup_all_ex_data();
1338         ERR_free_strings();
1339         ERR_remove_state(0);
1340         CRYPTO_mem_leaks_fp(stderr);
1341         
1342         return 0;
1343         }
1344 #endif