Built motion from commit 6a09e18b.|2.6.11
[motion2.git] / legacy-libs / grpc-cloned / deps / grpc / third_party / boringssl / crypto / fipsmodule / ec / p256-x86_64.c
diff --git a/legacy-libs/grpc-cloned/deps/grpc/third_party/boringssl/crypto/fipsmodule/ec/p256-x86_64.c b/legacy-libs/grpc-cloned/deps/grpc/third_party/boringssl/crypto/fipsmodule/ec/p256-x86_64.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..dbe99ed
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,447 @@
+/*
+ * Copyright 2014-2016 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
+ * Copyright (c) 2014, Intel Corporation. All Rights Reserved.
+ *
+ * Licensed under the OpenSSL license (the "License").  You may not use
+ * this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
+ * in the file LICENSE in the source distribution or at
+ * https://www.openssl.org/source/license.html
+ *
+ * Originally written by Shay Gueron (1, 2), and Vlad Krasnov (1)
+ * (1) Intel Corporation, Israel Development Center, Haifa, Israel
+ * (2) University of Haifa, Israel
+ *
+ * Reference:
+ * S.Gueron and V.Krasnov, "Fast Prime Field Elliptic Curve Cryptography with
+ *                          256 Bit Primes"
+ */
+
+#include <openssl/ec.h>
+
+#include <assert.h>
+#include <stdint.h>
+#include <string.h>
+
+#include <openssl/bn.h>
+#include <openssl/crypto.h>
+#include <openssl/err.h>
+
+#include "../bn/internal.h"
+#include "../delocate.h"
+#include "../../internal.h"
+#include "internal.h"
+#include "p256-x86_64.h"
+
+
+#if !defined(OPENSSL_NO_ASM) && defined(OPENSSL_X86_64) && \
+    !defined(OPENSSL_SMALL)
+
+typedef P256_POINT_AFFINE PRECOMP256_ROW[64];
+
+// One converted into the Montgomery domain
+static const BN_ULONG ONE[P256_LIMBS] = {
+    TOBN(0x00000000, 0x00000001), TOBN(0xffffffff, 0x00000000),
+    TOBN(0xffffffff, 0xffffffff), TOBN(0x00000000, 0xfffffffe),
+};
+
+// Precomputed tables for the default generator
+#include "p256-x86_64-table.h"
+
+// Recode window to a signed digit, see util-64.c for details
+static unsigned booth_recode_w5(unsigned in) {
+  unsigned s, d;
+
+  s = ~((in >> 5) - 1);
+  d = (1 << 6) - in - 1;
+  d = (d & s) | (in & ~s);
+  d = (d >> 1) + (d & 1);
+
+  return (d << 1) + (s & 1);
+}
+
+static unsigned booth_recode_w7(unsigned in) {
+  unsigned s, d;
+
+  s = ~((in >> 7) - 1);
+  d = (1 << 8) - in - 1;
+  d = (d & s) | (in & ~s);
+  d = (d >> 1) + (d & 1);
+
+  return (d << 1) + (s & 1);
+}
+
+// copy_conditional copies |src| to |dst| if |move| is one and leaves it as-is
+// if |move| is zero.
+//
+// WARNING: this breaks the usual convention of constant-time functions
+// returning masks.
+static void copy_conditional(BN_ULONG dst[P256_LIMBS],
+                             const BN_ULONG src[P256_LIMBS], BN_ULONG move) {
+  BN_ULONG mask1 = ((BN_ULONG)0) - move;
+  BN_ULONG mask2 = ~mask1;
+
+  dst[0] = (src[0] & mask1) ^ (dst[0] & mask2);
+  dst[1] = (src[1] & mask1) ^ (dst[1] & mask2);
+  dst[2] = (src[2] & mask1) ^ (dst[2] & mask2);
+  dst[3] = (src[3] & mask1) ^ (dst[3] & mask2);
+  if (P256_LIMBS == 8) {
+    dst[4] = (src[4] & mask1) ^ (dst[4] & mask2);
+    dst[5] = (src[5] & mask1) ^ (dst[5] & mask2);
+    dst[6] = (src[6] & mask1) ^ (dst[6] & mask2);
+    dst[7] = (src[7] & mask1) ^ (dst[7] & mask2);
+  }
+}
+
+// is_not_zero returns one iff in != 0 and zero otherwise.
+//
+// WARNING: this breaks the usual convention of constant-time functions
+// returning masks.
+//
+// (define-fun is_not_zero ((in (_ BitVec 64))) (_ BitVec 64)
+//   (bvlshr (bvor in (bvsub #x0000000000000000 in)) #x000000000000003f)
+// )
+//
+// (declare-fun x () (_ BitVec 64))
+//
+// (assert (and (= x #x0000000000000000) (= (is_not_zero x) #x0000000000000001)))
+// (check-sat)
+//
+// (assert (and (not (= x #x0000000000000000)) (= (is_not_zero x) #x0000000000000000)))
+// (check-sat)
+//
+static BN_ULONG is_not_zero(BN_ULONG in) {
+  in |= (0 - in);
+  in >>= BN_BITS2 - 1;
+  return in;
+}
+
+// ecp_nistz256_mod_inverse_mont sets |r| to (|in| * 2^-256)^-1 * 2^256 mod p.
+// That is, |r| is the modular inverse of |in| for input and output in the
+// Montgomery domain.
+static void ecp_nistz256_mod_inverse_mont(BN_ULONG r[P256_LIMBS],
+                                          const BN_ULONG in[P256_LIMBS]) {
+  /* The poly is ffffffff 00000001 00000000 00000000 00000000 ffffffff ffffffff
+     ffffffff
+     We use FLT and used poly-2 as exponent */
+  BN_ULONG p2[P256_LIMBS];
+  BN_ULONG p4[P256_LIMBS];
+  BN_ULONG p8[P256_LIMBS];
+  BN_ULONG p16[P256_LIMBS];
+  BN_ULONG p32[P256_LIMBS];
+  BN_ULONG res[P256_LIMBS];
+  int i;
+
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, in);
+  ecp_nistz256_mul_mont(p2, res, in);  // 3*p
+
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, p2);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_mul_mont(p4, res, p2);  // f*p
+
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, p4);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_mul_mont(p8, res, p4);  // ff*p
+
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, p8);
+  for (i = 0; i < 7; i++) {
+    ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  }
+  ecp_nistz256_mul_mont(p16, res, p8);  // ffff*p
+
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, p16);
+  for (i = 0; i < 15; i++) {
+    ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  }
+  ecp_nistz256_mul_mont(p32, res, p16);  // ffffffff*p
+
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, p32);
+  for (i = 0; i < 31; i++) {
+    ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  }
+  ecp_nistz256_mul_mont(res, res, in);
+
+  for (i = 0; i < 32 * 4; i++) {
+    ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  }
+  ecp_nistz256_mul_mont(res, res, p32);
+
+  for (i = 0; i < 32; i++) {
+    ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  }
+  ecp_nistz256_mul_mont(res, res, p32);
+
+  for (i = 0; i < 16; i++) {
+    ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  }
+  ecp_nistz256_mul_mont(res, res, p16);
+
+  for (i = 0; i < 8; i++) {
+    ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  }
+  ecp_nistz256_mul_mont(res, res, p8);
+
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_mul_mont(res, res, p4);
+
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_mul_mont(res, res, p2);
+
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(res, res);
+  ecp_nistz256_mul_mont(r, res, in);
+}
+
+// ecp_nistz256_bignum_to_field_elem copies the contents of |in| to |out| and
+// returns one if it fits. Otherwise it returns zero.
+static int ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(BN_ULONG out[P256_LIMBS],
+                                             const BIGNUM *in) {
+  return bn_copy_words(out, P256_LIMBS, in);
+}
+
+// r = p * p_scalar
+static int ecp_nistz256_windowed_mul(const EC_GROUP *group, P256_POINT *r,
+                                     const EC_POINT *p,
+                                     const EC_SCALAR *p_scalar) {
+  assert(p != NULL);
+  assert(p_scalar != NULL);
+
+  static const unsigned kWindowSize = 5;
+  static const unsigned kMask = (1 << (5 /* kWindowSize */ + 1)) - 1;
+
+  // A |P256_POINT| is (3 * 32) = 96 bytes, and the 64-byte alignment should
+  // add no more than 63 bytes of overhead. Thus, |table| should require
+  // ~1599 ((96 * 16) + 63) bytes of stack space.
+  alignas(64) P256_POINT table[16];
+  uint8_t p_str[33];
+  OPENSSL_memcpy(p_str, p_scalar->bytes, 32);
+  p_str[32] = 0;
+
+  // table[0] is implicitly (0,0,0) (the point at infinity), therefore it is
+  // not stored. All other values are actually stored with an offset of -1 in
+  // table.
+  P256_POINT *row = table;
+
+  if (!ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(row[1 - 1].X, &p->X) ||
+      !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(row[1 - 1].Y, &p->Y) ||
+      !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(row[1 - 1].Z, &p->Z)) {
+    OPENSSL_PUT_ERROR(EC, EC_R_COORDINATES_OUT_OF_RANGE);
+    return 0;
+  }
+
+  ecp_nistz256_point_double(&row[2 - 1], &row[1 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_add(&row[3 - 1], &row[2 - 1], &row[1 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_double(&row[4 - 1], &row[2 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_double(&row[6 - 1], &row[3 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_double(&row[8 - 1], &row[4 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_double(&row[12 - 1], &row[6 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_add(&row[5 - 1], &row[4 - 1], &row[1 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_add(&row[7 - 1], &row[6 - 1], &row[1 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_add(&row[9 - 1], &row[8 - 1], &row[1 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_add(&row[13 - 1], &row[12 - 1], &row[1 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_double(&row[14 - 1], &row[7 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_double(&row[10 - 1], &row[5 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_add(&row[15 - 1], &row[14 - 1], &row[1 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_add(&row[11 - 1], &row[10 - 1], &row[1 - 1]);
+  ecp_nistz256_point_double(&row[16 - 1], &row[8 - 1]);
+
+  BN_ULONG tmp[P256_LIMBS];
+  alignas(32) P256_POINT h;
+  unsigned index = 255;
+  unsigned wvalue = p_str[(index - 1) / 8];
+  wvalue = (wvalue >> ((index - 1) % 8)) & kMask;
+
+  ecp_nistz256_select_w5(r, table, booth_recode_w5(wvalue) >> 1);
+
+  while (index >= 5) {
+    if (index != 255) {
+      unsigned off = (index - 1) / 8;
+
+      wvalue = p_str[off] | p_str[off + 1] << 8;
+      wvalue = (wvalue >> ((index - 1) % 8)) & kMask;
+
+      wvalue = booth_recode_w5(wvalue);
+
+      ecp_nistz256_select_w5(&h, table, wvalue >> 1);
+
+      ecp_nistz256_neg(tmp, h.Y);
+      copy_conditional(h.Y, tmp, (wvalue & 1));
+
+      ecp_nistz256_point_add(r, r, &h);
+    }
+
+    index -= kWindowSize;
+
+    ecp_nistz256_point_double(r, r);
+    ecp_nistz256_point_double(r, r);
+    ecp_nistz256_point_double(r, r);
+    ecp_nistz256_point_double(r, r);
+    ecp_nistz256_point_double(r, r);
+  }
+
+  // Final window
+  wvalue = p_str[0];
+  wvalue = (wvalue << 1) & kMask;
+
+  wvalue = booth_recode_w5(wvalue);
+
+  ecp_nistz256_select_w5(&h, table, wvalue >> 1);
+
+  ecp_nistz256_neg(tmp, h.Y);
+  copy_conditional(h.Y, tmp, wvalue & 1);
+
+  ecp_nistz256_point_add(r, r, &h);
+
+  return 1;
+}
+
+static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP *group, EC_POINT *r,
+                                   const EC_SCALAR *g_scalar,
+                                   const EC_POINT *p_,
+                                   const EC_SCALAR *p_scalar, BN_CTX *ctx) {
+  assert((p_ != NULL) == (p_scalar != NULL));
+
+  static const unsigned kWindowSize = 7;
+  static const unsigned kMask = (1 << (7 /* kWindowSize */ + 1)) - 1;
+
+  alignas(32) union {
+    P256_POINT p;
+    P256_POINT_AFFINE a;
+  } t, p;
+
+  if (g_scalar != NULL) {
+    uint8_t p_str[33];
+    OPENSSL_memcpy(p_str, g_scalar->bytes, 32);
+    p_str[32] = 0;
+
+    // First window
+    unsigned wvalue = (p_str[0] << 1) & kMask;
+    unsigned index = kWindowSize;
+
+    wvalue = booth_recode_w7(wvalue);
+
+    const PRECOMP256_ROW *const precomputed_table =
+        (const PRECOMP256_ROW *)ecp_nistz256_precomputed;
+    ecp_nistz256_select_w7(&p.a, precomputed_table[0], wvalue >> 1);
+
+    ecp_nistz256_neg(p.p.Z, p.p.Y);
+    copy_conditional(p.p.Y, p.p.Z, wvalue & 1);
+
+    // Convert |p| from affine to Jacobian coordinates. We set Z to zero if |p|
+    // is infinity and |ONE| otherwise. |p| was computed from the table, so it
+    // is infinity iff |wvalue >> 1| is zero.
+    OPENSSL_memset(p.p.Z, 0, sizeof(p.p.Z));
+    copy_conditional(p.p.Z, ONE, is_not_zero(wvalue >> 1));
+
+    for (int i = 1; i < 37; i++) {
+      unsigned off = (index - 1) / 8;
+      wvalue = p_str[off] | p_str[off + 1] << 8;
+      wvalue = (wvalue >> ((index - 1) % 8)) & kMask;
+      index += kWindowSize;
+
+      wvalue = booth_recode_w7(wvalue);
+
+      ecp_nistz256_select_w7(&t.a, precomputed_table[i], wvalue >> 1);
+
+      ecp_nistz256_neg(t.p.Z, t.a.Y);
+      copy_conditional(t.a.Y, t.p.Z, wvalue & 1);
+
+      ecp_nistz256_point_add_affine(&p.p, &p.p, &t.a);
+    }
+  }
+
+  const int p_is_infinity = g_scalar == NULL;
+  if (p_scalar != NULL) {
+    P256_POINT *out = &t.p;
+    if (p_is_infinity) {
+      out = &p.p;
+    }
+
+    if (!ecp_nistz256_windowed_mul(group, out, p_, p_scalar)) {
+      return 0;
+    }
+
+    if (!p_is_infinity) {
+      ecp_nistz256_point_add(&p.p, &p.p, out);
+    }
+  }
+
+  // Not constant-time, but we're only operating on the public output.
+  if (!bn_set_words(&r->X, p.p.X, P256_LIMBS) ||
+      !bn_set_words(&r->Y, p.p.Y, P256_LIMBS) ||
+      !bn_set_words(&r->Z, p.p.Z, P256_LIMBS)) {
+    return 0;
+  }
+
+  return 1;
+}
+
+static int ecp_nistz256_get_affine(const EC_GROUP *group, const EC_POINT *point,
+                                   BIGNUM *x, BIGNUM *y, BN_CTX *ctx) {
+  BN_ULONG z_inv2[P256_LIMBS];
+  BN_ULONG z_inv3[P256_LIMBS];
+  BN_ULONG point_x[P256_LIMBS], point_y[P256_LIMBS], point_z[P256_LIMBS];
+
+  if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point)) {
+    OPENSSL_PUT_ERROR(EC, EC_R_POINT_AT_INFINITY);
+    return 0;
+  }
+
+  if (!ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(point_x, &point->X) ||
+      !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(point_y, &point->Y) ||
+      !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(point_z, &point->Z)) {
+    OPENSSL_PUT_ERROR(EC, EC_R_COORDINATES_OUT_OF_RANGE);
+    return 0;
+  }
+
+  ecp_nistz256_mod_inverse_mont(z_inv3, point_z);
+  ecp_nistz256_sqr_mont(z_inv2, z_inv3);
+
+  // Instead of using |ecp_nistz256_from_mont| to convert the |x| coordinate
+  // and then calling |ecp_nistz256_from_mont| again to convert the |y|
+  // coordinate below, convert the common factor |z_inv2| once now, saving one
+  // reduction.
+  ecp_nistz256_from_mont(z_inv2, z_inv2);
+
+  if (x != NULL) {
+    BN_ULONG x_aff[P256_LIMBS];
+    ecp_nistz256_mul_mont(x_aff, z_inv2, point_x);
+    if (!bn_set_words(x, x_aff, P256_LIMBS)) {
+      OPENSSL_PUT_ERROR(EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+      return 0;
+    }
+  }
+
+  if (y != NULL) {
+    BN_ULONG y_aff[P256_LIMBS];
+    ecp_nistz256_mul_mont(z_inv3, z_inv3, z_inv2);
+    ecp_nistz256_mul_mont(y_aff, z_inv3, point_y);
+    if (!bn_set_words(y, y_aff, P256_LIMBS)) {
+      OPENSSL_PUT_ERROR(EC, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+      return 0;
+    }
+  }
+
+  return 1;
+}
+
+DEFINE_METHOD_FUNCTION(EC_METHOD, EC_GFp_nistz256_method) {
+  out->group_init = ec_GFp_mont_group_init;
+  out->group_finish = ec_GFp_mont_group_finish;
+  out->group_set_curve = ec_GFp_mont_group_set_curve;
+  out->point_get_affine_coordinates = ecp_nistz256_get_affine;
+  out->mul = ecp_nistz256_points_mul;
+  out->mul_public = ecp_nistz256_points_mul;
+  out->field_mul = ec_GFp_mont_field_mul;
+  out->field_sqr = ec_GFp_mont_field_sqr;
+  out->field_encode = ec_GFp_mont_field_encode;
+  out->field_decode = ec_GFp_mont_field_decode;
+};
+
+#endif /* !defined(OPENSSL_NO_ASM) && defined(OPENSSL_X86_64) && \
+          !defined(OPENSSL_SMALL) */