pd.if.org Git - zpackage/blob - libtomcrypt/src/pk/ecc/ltc_ecc_projective_add_point.c

   1 /* LibTomCrypt, modular cryptographic library -- Tom St Denis
   2  *
   3  * LibTomCrypt is a library that provides various cryptographic
   4  * algorithms in a highly modular and flexible manner.
   5  *
   6  * The library is free for all purposes without any express
   7  * guarantee it works.
   8  */
   9
  10 /* Implements ECC over Z/pZ for curve y^2 = x^3 - 3x + b
  11  *
  12  * All curves taken from NIST recommendation paper of July 1999
  13  * Available at http://csrc.nist.gov/cryptval/dss.htm
  14  */
  15 #include "tomcrypt.h"
  16
  17 /**
  18   @file ltc_ecc_projective_add_point.c
  19   ECC Crypto, Tom St Denis
  20 */
  21
  22 #if defined(LTC_MECC) && (!defined(LTC_MECC_ACCEL) || defined(LTM_DESC))
  23
  24 /**
  25    Add two ECC points
  26    @param P        The point to add
  27    @param Q        The point to add
  28    @param R        [out] The destination of the double
  29    @param modulus  The modulus of the field the ECC curve is in
  30    @param mp       The "b" value from montgomery_setup()
  31    @return CRYPT_OK on success
  32 */
  33 int ltc_ecc_projective_add_point(ecc_point *P, ecc_point *Q, ecc_point *R, void *modulus, void *mp)
  34 {
  35    void  *t1, *t2, *x, *y, *z;
  36    int    err;
  37
  38    LTC_ARGCHK(P       != NULL);
  39    LTC_ARGCHK(Q       != NULL);
  40    LTC_ARGCHK(R       != NULL);
  41    LTC_ARGCHK(modulus != NULL);
  42    LTC_ARGCHK(mp      != NULL);
  43
  44    if ((err = mp_init_multi(&t1, &t2, &x, &y, &z, NULL)) != CRYPT_OK) {
  45       return err;
  46    }
  47
  48    /* should we dbl instead? */
  49    if ((err = mp_sub(modulus, Q->y, t1)) != CRYPT_OK)                          { goto done; }
  50
  51    if ( (mp_cmp(P->x, Q->x) == LTC_MP_EQ) &&
  52         (Q->z != NULL && mp_cmp(P->z, Q->z) == LTC_MP_EQ) &&
  53         (mp_cmp(P->y, Q->y) == LTC_MP_EQ || mp_cmp(P->y, t1) == LTC_MP_EQ)) {
  54         mp_clear_multi(t1, t2, x, y, z, NULL);
  55         return ltc_ecc_projective_dbl_point(P, R, modulus, mp);
  56    }
  57
  58    if ((err = mp_copy(P->x, x)) != CRYPT_OK)                                   { goto done; }
  59    if ((err = mp_copy(P->y, y)) != CRYPT_OK)                                   { goto done; }
  60    if ((err = mp_copy(P->z, z)) != CRYPT_OK)                                   { goto done; }
  61
  62    /* if Z is one then these are no-operations */
  63    if (Q->z != NULL) {
  64       /* T1 = Z' * Z' */
  65       if ((err = mp_sqr(Q->z, t1)) != CRYPT_OK)                                { goto done; }
  66       if ((err = mp_montgomery_reduce(t1, modulus, mp)) != CRYPT_OK)           { goto done; }
  67       /* X = X * T1 */
  68       if ((err = mp_mul(t1, x, x)) != CRYPT_OK)                                { goto done; }
  69       if ((err = mp_montgomery_reduce(x, modulus, mp)) != CRYPT_OK)            { goto done; }
  70       /* T1 = Z' * T1 */
  71       if ((err = mp_mul(Q->z, t1, t1)) != CRYPT_OK)                            { goto done; }
  72       if ((err = mp_montgomery_reduce(t1, modulus, mp)) != CRYPT_OK)           { goto done; }
  73       /* Y = Y * T1 */
  74       if ((err = mp_mul(t1, y, y)) != CRYPT_OK)                                { goto done; }
  75       if ((err = mp_montgomery_reduce(y, modulus, mp)) != CRYPT_OK)            { goto done; }
  76    }
  77
  78    /* T1 = Z*Z */
  79    if ((err = mp_sqr(z, t1)) != CRYPT_OK)                                      { goto done; }
  80    if ((err = mp_montgomery_reduce(t1, modulus, mp)) != CRYPT_OK)              { goto done; }
  81    /* T2 = X' * T1 */
  82    if ((err = mp_mul(Q->x, t1, t2)) != CRYPT_OK)                               { goto done; }
  83    if ((err = mp_montgomery_reduce(t2, modulus, mp)) != CRYPT_OK)              { goto done; }
  84    /* T1 = Z * T1 */
  85    if ((err = mp_mul(z, t1, t1)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
  86    if ((err = mp_montgomery_reduce(t1, modulus, mp)) != CRYPT_OK)              { goto done; }
  87    /* T1 = Y' * T1 */
  88    if ((err = mp_mul(Q->y, t1, t1)) != CRYPT_OK)                               { goto done; }
  89    if ((err = mp_montgomery_reduce(t1, modulus, mp)) != CRYPT_OK)              { goto done; }
  90
  91    /* Y = Y - T1 */
  92    if ((err = mp_sub(y, t1, y)) != CRYPT_OK)                                   { goto done; }
  93    if (mp_cmp_d(y, 0) == LTC_MP_LT) {
  94       if ((err = mp_add(y, modulus, y)) != CRYPT_OK)                           { goto done; }
  95    }
  96    /* T1 = 2T1 */
  97    if ((err = mp_add(t1, t1, t1)) != CRYPT_OK)                                 { goto done; }
  98    if (mp_cmp(t1, modulus) != LTC_MP_LT) {
  99       if ((err = mp_sub(t1, modulus, t1)) != CRYPT_OK)                         { goto done; }
 100    }
 101    /* T1 = Y + T1 */
 102    if ((err = mp_add(t1, y, t1)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
 103    if (mp_cmp(t1, modulus) != LTC_MP_LT) {
 104       if ((err = mp_sub(t1, modulus, t1)) != CRYPT_OK)                         { goto done; }
 105    }
 106    /* X = X - T2 */
 107    if ((err = mp_sub(x, t2, x)) != CRYPT_OK)                                   { goto done; }
 108    if (mp_cmp_d(x, 0) == LTC_MP_LT) {
 109       if ((err = mp_add(x, modulus, x)) != CRYPT_OK)                           { goto done; }
 110    }
 111    /* T2 = 2T2 */
 112    if ((err = mp_add(t2, t2, t2)) != CRYPT_OK)                                 { goto done; }
 113    if (mp_cmp(t2, modulus) != LTC_MP_LT) {
 114       if ((err = mp_sub(t2, modulus, t2)) != CRYPT_OK)                         { goto done; }
 115    }
 116    /* T2 = X + T2 */
 117    if ((err = mp_add(t2, x, t2)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
 118    if (mp_cmp(t2, modulus) != LTC_MP_LT) {
 119       if ((err = mp_sub(t2, modulus, t2)) != CRYPT_OK)                         { goto done; }
 120    }
 121
 122    /* if Z' != 1 */
 123    if (Q->z != NULL) {
 124       /* Z = Z * Z' */
 125       if ((err = mp_mul(z, Q->z, z)) != CRYPT_OK)                              { goto done; }
 126       if ((err = mp_montgomery_reduce(z, modulus, mp)) != CRYPT_OK)            { goto done; }
 127    }
 128
 129    /* Z = Z * X */
 130    if ((err = mp_mul(z, x, z)) != CRYPT_OK)                                    { goto done; }
 131    if ((err = mp_montgomery_reduce(z, modulus, mp)) != CRYPT_OK)               { goto done; }
 132
 133    /* T1 = T1 * X  */
 134    if ((err = mp_mul(t1, x, t1)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
 135    if ((err = mp_montgomery_reduce(t1, modulus, mp)) != CRYPT_OK)              { goto done; }
 136    /* X = X * X */
 137    if ((err = mp_sqr(x, x)) != CRYPT_OK)                                       { goto done; }
 138    if ((err = mp_montgomery_reduce(x, modulus, mp)) != CRYPT_OK)               { goto done; }
 139    /* T2 = T2 * x */
 140    if ((err = mp_mul(t2, x, t2)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
 141    if ((err = mp_montgomery_reduce(t2, modulus, mp)) != CRYPT_OK)              { goto done; }
 142    /* T1 = T1 * X  */
 143    if ((err = mp_mul(t1, x, t1)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
 144    if ((err = mp_montgomery_reduce(t1, modulus, mp)) != CRYPT_OK)              { goto done; }
 145
 146    /* X = Y*Y */
 147    if ((err = mp_sqr(y, x)) != CRYPT_OK)                                       { goto done; }
 148    if ((err = mp_montgomery_reduce(x, modulus, mp)) != CRYPT_OK)               { goto done; }
 149    /* X = X - T2 */
 150    if ((err = mp_sub(x, t2, x)) != CRYPT_OK)                                   { goto done; }
 151    if (mp_cmp_d(x, 0) == LTC_MP_LT) {
 152       if ((err = mp_add(x, modulus, x)) != CRYPT_OK)                           { goto done; }
 153    }
 154
 155    /* T2 = T2 - X */
 156    if ((err = mp_sub(t2, x, t2)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
 157    if (mp_cmp_d(t2, 0) == LTC_MP_LT) {
 158       if ((err = mp_add(t2, modulus, t2)) != CRYPT_OK)                         { goto done; }
 159    }
 160    /* T2 = T2 - X */
 161    if ((err = mp_sub(t2, x, t2)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
 162    if (mp_cmp_d(t2, 0) == LTC_MP_LT) {
 163       if ((err = mp_add(t2, modulus, t2)) != CRYPT_OK)                         { goto done; }
 164    }
 165    /* T2 = T2 * Y */
 166    if ((err = mp_mul(t2, y, t2)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
 167    if ((err = mp_montgomery_reduce(t2, modulus, mp)) != CRYPT_OK)              { goto done; }
 168    /* Y = T2 - T1 */
 169    if ((err = mp_sub(t2, t1, y)) != CRYPT_OK)                                  { goto done; }
 170    if (mp_cmp_d(y, 0) == LTC_MP_LT) {
 171       if ((err = mp_add(y, modulus, y)) != CRYPT_OK)                           { goto done; }
 172    }
 173    /* Y = Y/2 */
 174    if (mp_isodd(y)) {
 175       if ((err = mp_add(y, modulus, y)) != CRYPT_OK)                           { goto done; }
 176    }
 177    if ((err = mp_div_2(y, y)) != CRYPT_OK)                                     { goto done; }
 178
 179    if ((err = mp_copy(x, R->x)) != CRYPT_OK)                                   { goto done; }
 180    if ((err = mp_copy(y, R->y)) != CRYPT_OK)                                   { goto done; }
 181    if ((err = mp_copy(z, R->z)) != CRYPT_OK)                                   { goto done; }
 182
 183    err = CRYPT_OK;
 184 done:
 185    mp_clear_multi(t1, t2, x, y, z, NULL);
 186    return err;
 187 }
 188
 189 #endif
 190
 191 /* ref:         $Format:%D$ */
 192 /* git commit:  $Format:%H$ */
 193 /* commit time: $Format:%ai$ */
 194