testsuite/ecdsa-keygen-test.c

   1 #include "testutils.h"
   2 #include "knuth-lfib.h"
   3
   4 /* Check if y^2 = x^3 - 3x + b */
   5 static int
   6 ecc_valid_p (struct ecc_point *pub)
   7 {
   8   mpz_t t, x, y;
   9   mpz_t lhs, rhs;
  10   int res;
  11   mp_size_t size;
  12
  13   size = pub->ecc->p.size;
  14
  15   /* First check range */
  16   if (mpn_cmp (pub->p, pub->ecc->p.m, size) >= 0
  17       || mpn_cmp (pub->p + size, pub->ecc->p.m, size) >= 0)
  18     return 0;
  19
  20   mpz_init (lhs);
  21   mpz_init (rhs);
  22
  23   mpz_roinit_n (x, pub->p, size);
  24   mpz_roinit_n (y, pub->p + size, size);
  25
  26   mpz_mul (lhs, y, y);
  27
  28   if (pub->ecc->p.bit_size == 255)
  29     {
  30       /* Check that
  31          121666 (1 + x^2 - y^2) = 121665 x^2 y^2 */
  32       mpz_t x2;
  33       mpz_init (x2);
  34       mpz_mul (x2, x, x); /* x^2 */
  35       mpz_mul (rhs, x2, lhs); /* x^2 y^2 */
  36       mpz_sub (lhs, x2, lhs); /* x^2 - y^2 */
  37       mpz_add_ui (lhs, lhs, 1); /* 1 + x^2 - y^2 */
  38       mpz_mul_ui (lhs, lhs, 121666);
  39       mpz_mul_ui (rhs, rhs, 121665);
  40
  41       mpz_clear (x2);
  42     }
  43   else
  44     {
  45       /* Check y^2 = x^3 - 3 x + b */
  46       mpz_mul (rhs, x, x);
  47       mpz_sub_ui (rhs, rhs, 3);
  48       mpz_mul (rhs, rhs, x);
  49       mpz_add (rhs, rhs, mpz_roinit_n (t, pub->ecc->b, size));
  50     }
  51   res = mpz_congruent_p (lhs, rhs, mpz_roinit_n (t, pub->ecc->p.m, size));
  52
  53   mpz_clear (lhs);
  54   mpz_clear (rhs);
  55
  56   return res;
  57 }
  58
  59 void
  60 test_main (void)
  61 {
  62   unsigned i;
  63   struct knuth_lfib_ctx rctx;
  64   struct dsa_signature signature;
  65
  66   struct tstring *digest;
  67
  68   knuth_lfib_init (&rctx, 4711);
  69   dsa_signature_init (&signature);
  70
  71   digest = SHEX (/* sha256("abc") */
  72                  "BA7816BF 8F01CFEA 414140DE 5DAE2223"
  73                  "B00361A3 96177A9C B410FF61 F20015AD");
  74
  75   for (i = 0; ecc_curves[i]; i++)
  76     {
  77       const struct ecc_curve *ecc = ecc_curves[i];
  78       struct ecc_point pub;
  79       struct ecc_scalar key;
  80
  81       if (verbose)
  82         fprintf (stderr, "Curve %d\n", ecc->p.bit_size);
  83
  84       ecc_point_init (&pub, ecc);
  85       ecc_scalar_init (&key, ecc);
  86
  87       ecdsa_generate_keypair (&pub, &key,
  88                               &rctx,
  89                               (nettle_random_func *) knuth_lfib_random);
  90
  91       if (verbose)
  92         {
  93           fprintf (stderr, "Public key:\nx = ");
  94           write_mpn (stderr, 16, pub.p, ecc->p.size);
  95           fprintf (stderr, "\ny = ");
  96           write_mpn (stderr, 16, pub.p + ecc->p.size, ecc->p.size);
  97           fprintf (stderr, "\nPrivate key: ");
  98           write_mpn (stderr, 16, key.p, ecc->p.size);
  99           fprintf (stderr, "\n");
 100         }
 101       if (!ecc_valid_p (&pub))
 102         die ("ecdsa_generate_keypair produced an invalid point.\n");
 103
 104       ecdsa_sign (&key,
 105                   &rctx, (nettle_random_func *) knuth_lfib_random,
 106                   digest->length, digest->data,
 107                   &signature);
 108
 109       if (!ecdsa_verify (&pub, digest->length, digest->data,
 110                           &signature))
 111         die ("ecdsa_verify failed.\n");
 112
 113       digest->data[3] ^= 17;
 114       if (ecdsa_verify (&pub, digest->length, digest->data,
 115                          &signature))
 116         die ("ecdsa_verify  returned success with invalid digest.\n");
 117       digest->data[3] ^= 17;
 118
 119       mpz_combit (signature.r, 117);
 120       if (ecdsa_verify (&pub, digest->length, digest->data,
 121                          &signature))
 122         die ("ecdsa_verify  returned success with invalid signature.r.\n");
 123
 124       mpz_combit (signature.r, 117);
 125       mpz_combit (signature.s, 93);
 126       if (ecdsa_verify (&pub, digest->length, digest->data,
 127                          &signature))
 128         die ("ecdsa_verify  returned success with invalid signature.s.\n");
 129
 130       ecc_point_clear (&pub);
 131       ecc_scalar_clear (&key);
 132     }
 133   dsa_signature_clear (&signature);
 134 }