ecdsa/ecdsa_sign.c

   1 /* ecdsa.c */
   2 /*
   3     This file is part of the AVR-Crypto-Lib.
   4     Copyright (C) 2006-2012 Daniel Otte (daniel.otte@rub.de)
   5
   6     This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   7     it under the terms of the GNU General Public License as published by
   8     the Free Software Foundation, either version 3 of the License, or
   9     (at your option) any later version.
  10
  11     This program is distributed in the hope that it will be useful,
  12     but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  13     MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  14     GNU General Public License for more details.
  15
  16     You should have received a copy of the GNU General Public License
  17     along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  18 */
  19
  20
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <inttypes.h>
  23 #include <string.h>
  24 #include "bigint.h"
  25 #include "ecc.h"
  26 #include "random_dummy.h"
  27 #include "ecdsa.h"
  28 #include "hfal-basic.h"
  29
  30 #include <stdio.h>
  31 #include "bigint_io.h"
  32
  33
  34 uint8_t ecdsa_signature_alloc(ecdsa_signature_t *s, size_t length_B){
  35     if(!(s->r.wordv = malloc(length_B))){
  36         printf_P(PSTR("DBG: XXX <%S %s %d>\n"), PSTR(__FILE__), __func__, __LINE__);
  37         return 1;
  38     }
  39     if(!(s->s.wordv = malloc(length_B))){
  40         printf_P(PSTR("DBG: XXX <%S %s %d>\n"), PSTR(__FILE__), __func__, __LINE__);
  41         free(s->r.wordv);
  42         return 1;
  43     }
  44     bigint_set_zero(&s->r);
  45     bigint_set_zero(&s->s);
  46     return 0;
  47 }
  48
  49 void ecdsa_signature_free(ecdsa_signature_t *s){
  50     free(s->r.wordv);
  51     free(s->s.wordv);
  52 }
  53
  54 uint8_t ecdsa_sign_bigint(ecdsa_signature_t *s, const bigint_t *m,
  55                           const ecdsa_ctx_t *ctx, const bigint_t *k){
  56
  57     bigint_t t;
  58     ecc_combi_point_t q;
  59
  60
  61     if(!(t.wordv = malloc(ctx->curve->p->length_W * 2 * sizeof(bigint_word_t)))){
  62         printf_P(PSTR("DBG: XXX <%S %s %d>\n"), PSTR(__FILE__), __func__, __LINE__);
  63         return 1;
  64     }
  65     t.info = 0;
  66     if(ecc_chudnovsky_point_alloc(&q.chudnovsky, ctx->curve->p->length_W * sizeof(bigint_word_t))){
  67         free(t.wordv);
  68         printf_P(PSTR("item size: %u bytes\n"), ctx->curve->p->length_W * sizeof(bigint_word_t));
  69         printf_P(PSTR("DBG: XXX <%S %s %d>\n"), PSTR(__FILE__), __func__, __LINE__);
  70         return 1;
  71     }
  72
  73     ecc_chudnovsky_multiplication(&q.chudnovsky, k, ctx->basepoint, ctx->curve);
  74     if(q.chudnovsky.x.length_W == 0){
  75         printf_P(PSTR("DBG: XXX <%S %s %d>\n"), PSTR(__FILE__), __func__, __LINE__);
  76         return 2;
  77     }
  78     ecc_chudnovsky_to_affine_point(&q.affine, &q.chudnovsky, ctx->curve);
  79     bigint_inverse(&s->s, k, ctx->curve->p);
  80     bigint_mul_u(&t, &q.affine.x, ctx->priv);
  81     ctx->curve->reduce_p(&t);
  82     printf_P(PSTR("msg:   "));
  83     bigint_print_hex(m);
  84     putchar('\n');
  85     printf_P(PSTR("k:     "));
  86     bigint_print_hex(k);
  87     putchar('\n');
  88     printf_P(PSTR("k-inv: "));
  89     bigint_print_hex(&s->s);
  90     putchar('\n');
  91     printf_P(PSTR("t (1): "));
  92     bigint_print_hex(&t);
  93     putchar('\n');
  94     bigint_add_u(&t, &t, m);
  95     ctx->curve->reduce_p(&t);
  96     printf_P(PSTR("t (2): "));
  97     bigint_print_hex(&t);
  98     putchar('\n');
  99     bigint_mul_u(&t, &t, &s->s);
 100     ctx->curve->reduce_p(&t);
 101     if(t.length_W == 0){
 102         printf_P(PSTR("DBG: XXX <%S %s %d>\n"), PSTR(__FILE__), __func__, __LINE__);
 103         return 2;
 104     }
 105     bigint_copy(&s->r, &q.affine.x);
 106     bigint_copy(&s->s, &t);
 107
 108     ecc_chudnovsky_point_free(&q.chudnovsky);
 109     free(t.wordv);
 110
 111     return 0;
 112 }
 113
 114 uint8_t ecdsa_sign_hash(ecdsa_signature_t *s, const void *hash,
 115                            size_t hash_len_B, const ecdsa_ctx_t *ctx,
 116                            const void *rand_in){
 117     bigint_t m_int;
 118     bigint_t r_int;
 119     size_t idx = 0;
 120     uint8_t r;
 121
 122     r_int.length_W = ctx->curve->p->length_W;
 123
 124     if(rand_in == NULL){
 125         if(!(r_int.wordv = malloc(ctx->curve->p->length_W * sizeof(bigint_word_t)))){
 126             return 1;
 127         }
 128     }else{
 129         r_int.wordv = (bigint_word_t*)rand_in;
 130         r_int.info = 0;
 131         bigint_adjust(&r_int);
 132     }
 133
 134     m_int.length_W = ctx->curve->p->length_W;
 135     m_int.wordv = malloc(m_int.length_W *  sizeof(bigint_word_t));
 136     if(m_int.wordv == NULL){
 137         free(r_int.wordv);
 138         return 1;
 139     }
 140     m_int.wordv[m_int.length_W - 1] = 0;
 141
 142     if(hash_len_B > m_int.length_W * sizeof(bigint_word_t)){
 143         while(idx < m_int.length_W * sizeof(bigint_word_t)){
 144             ((uint8_t*)m_int.wordv)[idx] = ((uint8_t*)hash)[m_int.length_W * sizeof(bigint_word_t) - idx - 1];
 145             ++idx;
 146         }
 147     }else{
 148         memset(m_int.wordv, 0, m_int.length_W * sizeof(bigint_word_t));
 149         // idx += m_int.length_W * sizeof(bigint_word_t) - hash_len_B;
 150         while(hash_len_B){
 151             ((uint8_t*)m_int.wordv)[idx++] = ((uint8_t*)hash)[--hash_len_B];
 152         }
 153     }
 154     bigint_adjust(&m_int);
 155     do{
 156         if(rand_in == NULL){
 157             size_t i;
 158             do{
 159                 i = ctx->curve->p->length_W * sizeof(bigint_word_t) - 1;
 160                 do{
 161                     ((uint8_t*)r_int.wordv)[i] = prng_get_byte();
 162                 }while(i--);
 163                 bigint_adjust(&r_int);
 164             }while(bigint_cmp_u(&r_int, ctx->curve->p) >= 0);
 165         }
 166     }while((r = ecdsa_sign_bigint(s, &m_int, ctx, &r_int)) == 2 && (rand_in == NULL));
 167
 168     free(m_int.wordv);
 169
 170     return r;
 171 }
 172
 173 uint8_t ecdsa_sign_message(ecdsa_signature_t *s, const void *m, uint16_t m_len_b,
 174                        const hfdesc_t *hash_desc, const ecdsa_ctx_t *ctx,
 175                        const void *rand_in){
 176
 177     uint8_t *hash;
 178     uint16_t hash_len = hfal_hash_getHashsize(hash_desc) / 8;
 179     uint8_t r;
 180
 181
 182     hash = malloc(hash_len);
 183     if(hash == NULL){
 184         return 1;
 185     }
 186     hfal_hash_mem(hash_desc, hash, m, m_len_b);
 187     ecdsa_sign_hash(s, hash, hash_len, ctx, rand_in);
 188
 189     return r;
 190 }