ecdsa/nist_p192.c

   1 /* p192.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 #include <inttypes.h>
  21 #include <stdlib.h>
  22 #include <string.h>
  23
  24
  25 #include "bigint.h"
  26 #include "ecc.h"
  27 #include "nist_p192.h"
  28
  29 #include <stdio.h>
  30 #include <avr/pgmspace.h>
  31 #include "bigint_io.h"
  32
  33 #define printf_P(...)
  34 #define bigint_print_hex(a)
  35 #undef putchar
  36 #define putchar(a)
  37
  38 /*
  39  * p = 6277101735386680763835789423207666416083908700390324961279
  40  *   = 0xFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFFEFFFFFFFFFFFFFFFF
  41  */
  42
  43 uint8_t nist_curve_p192_p_w[] = {
  44     0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  45     0xfe, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff,
  46     0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff, 0xff
  47 };
  48
  49 uint8_t nist_curve_p192_b_w[] = {
  50     0xb1, 0xb9, 0x46, 0xc1, 0xec, 0xde, 0xb8, 0xfe,
  51     0x49, 0x30, 0x24, 0x72, 0xab, 0xe9, 0xa7, 0x0f,
  52     0xe7, 0x80, 0x9c, 0xe5, 0x19, 0x05, 0x21, 0x64
  53 };
  54
  55 uint8_t nist_curve_p192_gx_w[] = {
  56     0x12, 0x10, 0xff, 0x82, 0xfd, 0x0a, 0xff, 0xf4,
  57     0x00, 0x88, 0xa1, 0x43, 0xeb, 0x20, 0xbf, 0x7c,
  58     0xf6, 0x90, 0x30, 0xb0, 0x0e, 0xa8, 0x8d, 0x18
  59 };
  60
  61 uint8_t nist_curve_p192_gy_w[] = {
  62     0x11, 0x48, 0x79, 0x1e, 0xa1, 0x77, 0xf9, 0x73,
  63     0xd5, 0xcd, 0x24, 0x6b, 0xed, 0x11, 0x10, 0x63,
  64     0x78, 0xda, 0xc8, 0xff, 0x95, 0x2b, 0x19, 0x07
  65 };
  66
  67 uint8_t nist_curve_p192_z1_w[192 / BIGINT_WORD_SIZE] = {
  68     1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  69     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  70     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
  71
  72 uint8_t nist_curve_p192_z2_w[192 / BIGINT_WORD_SIZE] = {
  73     1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  74     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  75     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
  76
  77 uint8_t nist_curve_p192_z3_w[192 / BIGINT_WORD_SIZE] = {
  78     1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  79     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,
  80     0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 };
  81
  82 bigint_t nist_curve_p192_p = {
  83     .length_W = 192 / BIGINT_WORD_SIZE,
  84     .wordv = nist_curve_p192_p_w,
  85     .info = 7
  86 };
  87
  88 bigint_t nist_curve_p192_b = {
  89     .length_W = 192 / BIGINT_WORD_SIZE,
  90     .wordv = nist_curve_p192_b_w,
  91     .info = 6
  92 };
  93
  94 ecc_combi_point_t nist_curve_p192_basepoint = {
  95     .chudnovsky = {
  96         .x = {
  97             .length_W = 192 / BIGINT_WORD_SIZE,
  98             .wordv = nist_curve_p192_gx_w,
  99             .info = 4
 100         },
 101         .y = {
 102             .length_W = 192 / BIGINT_WORD_SIZE,
 103             .wordv = nist_curve_p192_gy_w,
 104             .info = 2
 105         },
 106         .z1 = {
 107             .length_W = 1,
 108             .wordv = nist_curve_p192_z1_w,
 109             .info = 0
 110         },
 111         .z2 = {
 112             .length_W = 1,
 113             .wordv = nist_curve_p192_z2_w,
 114             .info = 0
 115         },
 116         .z3 = {
 117             .length_W = 1,
 118             .wordv = nist_curve_p192_z3_w,
 119             .info = 0
 120         }
 121     }
 122 };
 123
 124 ecc_curve_sp_t nist_curve_p192 = {
 125     .b = &nist_curve_p192_b,
 126     .p = &nist_curve_p192_p,
 127     .reduce_p = bigint_reduce_p192
 128 };
 129
 130
 131 /*
 132  * A = ( A5 || A4 || A3 || A2 || A1 || A0 ) ; An if 64-bit
 133  * A mod p = B = T + S1 + S2 + S3 mod p
 134  *
 135  * T  = ( A2 || A1 || A0 )
 136  * S1 = ( A3 || A3 )
 137  * S2 = ( A4 || A4 || 0 )
 138  * S3 = ( A5 || A5 || A5 )
 139  *
 140  */
 141
 142 int bigint_reduce_p192(bigint_t *a){
 143
 144     bigint_word_t s_w[3 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE];
 145     bigint_t s;
 146     uint16_t o_length;
 147
 148     if(a->info & BIGINT_NEG_MASK){
 149         printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 150         /* negative value */
 151         a->info &= ~BIGINT_NEG_MASK;
 152         bigint_reduce_p192(a);
 153         a->info |= BIGINT_NEG_MASK;
 154         bigint_add_s(a, a, &nist_curve_p192_p);
 155         return 0;
 156     }
 157
 158     o_length = a->length_W;
 159
 160     if(o_length < 192 / BIGINT_WORD_SIZE){
 161         return 0;
 162     }
 163
 164     if(o_length > 192 * 2 / BIGINT_WORD_SIZE){
 165         bigint_reduce(a, &nist_curve_p192_p);
 166     }
 167
 168     if(o_length > 192 / BIGINT_WORD_SIZE){
 169         s.wordv = s_w;
 170         s.length_W = 2 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE;
 171         s.info = 0;
 172
 173         printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 174         /*
 175          * copy A3 twice in s
 176          */
 177         if(o_length >= 4 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE){
 178             printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 179             memcpy(s.wordv, a->wordv + 3 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE, 64 / 8);
 180         }else{
 181             printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 182             memset(s.wordv, 0, 8);
 183             memcpy(s.wordv, a->wordv + 3 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE,
 184                     o_length * BIGINT_WORD_SIZE / 8 - 3 * 64 / 8);
 185         }
 186
 187         memcpy(s.wordv + 64 / BIGINT_WORD_SIZE, s.wordv, 64 / 8);
 188         bigint_adjust(&s);
 189
 190         /*
 191          * Set A3 to zero so we can use a as T
 192          */
 193         memset(a->wordv + 3 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE, 0, sizeof(bigint_word_t));
 194         a->length_W = 3 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE;
 195         bigint_adjust(a);
 196
 197         /*
 198          * Add s (alias S1) to a (alias T)
 199          */
 200
 201         printf_P(PSTR("T: "));
 202         bigint_print_hex(a);
 203         putchar('\n');
 204
 205         printf_P(PSTR("s1: "));
 206         bigint_print_hex(&s);
 207         putchar('\n');
 208         bigint_add_u(a, a, &s);
 209
 210
 211         if(o_length > 4 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE){
 212             s.length_W = 2 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE;
 213             /*
 214              * copy A4 twice in s
 215              */
 216             printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 217             if(o_length >= 5 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE){
 218                 printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 219                 memcpy(s.wordv, a->wordv + 4 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE, 64 / 8);
 220             }else{
 221                 printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 222                 memset(s.wordv, 0, 8);
 223                 memcpy(s.wordv, a->wordv + 4 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE,
 224                         o_length * BIGINT_WORD_SIZE / 8 - 4 * 64 / 8);
 225             }
 226             memcpy(s.wordv + 64 / BIGINT_WORD_SIZE, s.wordv, 64 / 8);
 227             bigint_adjust(&s);
 228
 229             /*
 230              * Add s (alias S2) to a (alias T + S1)
 231              */
 232             printf_P(PSTR("s2: "));
 233             bigint_print_hex(&s);
 234             putchar('\n');
 235             bigint_add_scale_u(a, &s, 8);
 236
 237
 238             if(o_length > 5 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE){
 239                 /*
 240                  * copy A5 three times in s
 241                  */
 242                 printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 243                 if(o_length == 6 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE){
 244                     printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 245                     memcpy(s.wordv, a->wordv + 5 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE, 64 / 8);
 246                 } else {
 247                     printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"), __LINE__);
 248                     memset(s.wordv, 0, 8);
 249                     memcpy(s.wordv, a->wordv + 5 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE,
 250                             o_length * BIGINT_WORD_SIZE / 8 - 5 * 64 / 8);
 251                 }
 252                 memcpy(s.wordv + 64 / BIGINT_WORD_SIZE, s.wordv, 64 / 8);
 253                 memcpy(s.wordv + 2 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE, s.wordv, 64 / 8);
 254                 s.length_W = 3 * 64 / BIGINT_WORD_SIZE;
 255                 bigint_adjust(&s);
 256
 257                 /*
 258                  * Add s (alias S2) to a (alias T + S1)
 259                  */
 260                 printf_P(PSTR("s3: "));
 261                 bigint_print_hex(&s);
 262                 putchar('\n');
 263
 264                 bigint_add_u(a, a, &s);
 265             }
 266         }
 267
 268     }
 269     printf_P(PSTR("pre-result: "));
 270     bigint_print_hex(a);
 271     putchar('\n');
 272     while(bigint_cmp_u(a, &nist_curve_p192_p) >= 0){
 273         printf_P(PSTR("DBG: Line: %d\n"),  __LINE__);
 274         bigint_sub_u(a, a, &nist_curve_p192_p);
 275     }
 276     printf_P(PSTR("result: "));
 277     bigint_print_hex(a);
 278     putchar('\n');
 279
 280     return 0;
 281 }
 282
 283