third_party/mbedtls/repo/programs/pkey/ecdh_curve25519.c

   1 /*
   2  *  Example ECDHE with Curve25519 program
   3  *
   4  *  Copyright (C) 2006-2015, ARM Limited, All Rights Reserved
   5  *  SPDX-License-Identifier: Apache-2.0
   6  *
   7  *  Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"); you may
   8  *  not use this file except in compliance with the License.
   9  *  You may obtain a copy of the License at
  10  *
  11  *  http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
  12  *
  13  *  Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
  14  *  distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
  15  *  WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied.
  16  *  See the License for the specific language governing permissions and
  17  *  limitations under the License.
  18  *
  19  *  This file is part of mbed TLS (https://tls.mbed.org)
  20  */
  21
  22 #if !defined(MBEDTLS_CONFIG_FILE)
  23 #include "mbedtls/config.h"
  24 #else
  25 #include MBEDTLS_CONFIG_FILE
  26 #endif
  27
  28 #if defined(MBEDTLS_PLATFORM_C)
  29 #include "mbedtls/platform.h"
  30 #else
  31 #include <stdio.h>
  32 #include <stdlib.h>
  33 #define mbedtls_printf          printf
  34 #define mbedtls_exit            exit
  35 #define MBEDTLS_EXIT_SUCCESS    EXIT_SUCCESS
  36 #define MBEDTLS_EXIT_FAILURE    EXIT_FAILURE
  37 #endif /* MBEDTLS_PLATFORM_C */
  38
  39 #if !defined(MBEDTLS_ECDH_C) || !defined(MBEDTLS_ECDH_LEGACY_CONTEXT) || \
  40     !defined(MBEDTLS_ECP_DP_CURVE25519_ENABLED) || \
  41     !defined(MBEDTLS_ENTROPY_C) || !defined(MBEDTLS_CTR_DRBG_C)
  42 int main( void )
  43 {
  44     mbedtls_printf( "MBEDTLS_ECDH_C and/or MBEDTLS_ECDH_LEGACY_CONTEXT and/or "
  45                     "MBEDTLS_ECP_DP_CURVE25519_ENABLED and/or "
  46                     "MBEDTLS_ENTROPY_C and/or MBEDTLS_CTR_DRBG_C "
  47                     "not defined\n" );
  48     return( 0 );
  49 }
  50 #else
  51
  52 #include "mbedtls/entropy.h"
  53 #include "mbedtls/ctr_drbg.h"
  54 #include "mbedtls/ecdh.h"
  55
  56 #if defined(MBEDTLS_CHECK_PARAMS)
  57 #include "mbedtls/platform_util.h"
  58 void mbedtls_param_failed( const char *failure_condition,
  59                            const char *file,
  60                            int line )
  61 {
  62     mbedtls_printf( "%s:%i: Input param failed - %s\n",
  63                     file, line, failure_condition );
  64     mbedtls_exit( MBEDTLS_EXIT_FAILURE );
  65 }
  66 #endif
  67
  68 int main( int argc, char *argv[] )
  69 {
  70     int ret = 1;
  71     int exit_code = MBEDTLS_EXIT_FAILURE;
  72     mbedtls_ecdh_context ctx_cli, ctx_srv;
  73     mbedtls_entropy_context entropy;
  74     mbedtls_ctr_drbg_context ctr_drbg;
  75     unsigned char cli_to_srv[32], srv_to_cli[32];
  76     const char pers[] = "ecdh";
  77     ((void) argc);
  78     ((void) argv);
  79
  80     mbedtls_ecdh_init( &ctx_cli );
  81     mbedtls_ecdh_init( &ctx_srv );
  82     mbedtls_ctr_drbg_init( &ctr_drbg );
  83
  84     /*
  85      * Initialize random number generation
  86      */
  87     mbedtls_printf( "  . Seeding the random number generator..." );
  88     fflush( stdout );
  89
  90     mbedtls_entropy_init( &entropy );
  91     if( ( ret = mbedtls_ctr_drbg_seed( &ctr_drbg, mbedtls_entropy_func, &entropy,
  92                                (const unsigned char *) pers,
  93                                sizeof pers ) ) != 0 )
  94     {
  95         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_ctr_drbg_seed returned %d\n", ret );
  96         goto exit;
  97     }
  98
  99     mbedtls_printf( " ok\n" );
 100
 101     /*
 102      * Client: inialize context and generate keypair
 103      */
 104     mbedtls_printf( "  . Setting up client context..." );
 105     fflush( stdout );
 106
 107     ret = mbedtls_ecp_group_load( &ctx_cli.grp, MBEDTLS_ECP_DP_CURVE25519 );
 108     if( ret != 0 )
 109     {
 110         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_ecp_group_load returned %d\n", ret );
 111         goto exit;
 112     }
 113
 114     ret = mbedtls_ecdh_gen_public( &ctx_cli.grp, &ctx_cli.d, &ctx_cli.Q,
 115                                    mbedtls_ctr_drbg_random, &ctr_drbg );
 116     if( ret != 0 )
 117     {
 118         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_ecdh_gen_public returned %d\n", ret );
 119         goto exit;
 120     }
 121
 122     ret = mbedtls_mpi_write_binary( &ctx_cli.Q.X, cli_to_srv, 32 );
 123     if( ret != 0 )
 124     {
 125         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_mpi_write_binary returned %d\n", ret );
 126         goto exit;
 127     }
 128
 129     mbedtls_printf( " ok\n" );
 130
 131     /*
 132      * Server: initialize context and generate keypair
 133      */
 134     mbedtls_printf( "  . Setting up server context..." );
 135     fflush( stdout );
 136
 137     ret = mbedtls_ecp_group_load( &ctx_srv.grp, MBEDTLS_ECP_DP_CURVE25519 );
 138     if( ret != 0 )
 139     {
 140         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_ecp_group_load returned %d\n", ret );
 141         goto exit;
 142     }
 143
 144     ret = mbedtls_ecdh_gen_public( &ctx_srv.grp, &ctx_srv.d, &ctx_srv.Q,
 145                                    mbedtls_ctr_drbg_random, &ctr_drbg );
 146     if( ret != 0 )
 147     {
 148         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_ecdh_gen_public returned %d\n", ret );
 149         goto exit;
 150     }
 151
 152     ret = mbedtls_mpi_write_binary( &ctx_srv.Q.X, srv_to_cli, 32 );
 153     if( ret != 0 )
 154     {
 155         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_mpi_write_binary returned %d\n", ret );
 156         goto exit;
 157     }
 158
 159     mbedtls_printf( " ok\n" );
 160
 161     /*
 162      * Server: read peer's key and generate shared secret
 163      */
 164     mbedtls_printf( "  . Server reading client key and computing secret..." );
 165     fflush( stdout );
 166
 167     ret = mbedtls_mpi_lset( &ctx_srv.Qp.Z, 1 );
 168     if( ret != 0 )
 169     {
 170         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_mpi_lset returned %d\n", ret );
 171         goto exit;
 172     }
 173
 174     ret = mbedtls_mpi_read_binary( &ctx_srv.Qp.X, cli_to_srv, 32 );
 175     if( ret != 0 )
 176     {
 177         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_mpi_read_binary returned %d\n", ret );
 178         goto exit;
 179     }
 180
 181     ret = mbedtls_ecdh_compute_shared( &ctx_srv.grp, &ctx_srv.z,
 182                                        &ctx_srv.Qp, &ctx_srv.d,
 183                                        mbedtls_ctr_drbg_random, &ctr_drbg );
 184     if( ret != 0 )
 185     {
 186         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_ecdh_compute_shared returned %d\n", ret );
 187         goto exit;
 188     }
 189
 190     mbedtls_printf( " ok\n" );
 191
 192     /*
 193      * Client: read peer's key and generate shared secret
 194      */
 195     mbedtls_printf( "  . Client reading server key and computing secret..." );
 196     fflush( stdout );
 197
 198     ret = mbedtls_mpi_lset( &ctx_cli.Qp.Z, 1 );
 199     if( ret != 0 )
 200     {
 201         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_mpi_lset returned %d\n", ret );
 202         goto exit;
 203     }
 204
 205     ret = mbedtls_mpi_read_binary( &ctx_cli.Qp.X, srv_to_cli, 32 );
 206     if( ret != 0 )
 207     {
 208         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_mpi_read_binary returned %d\n", ret );
 209         goto exit;
 210     }
 211
 212     ret = mbedtls_ecdh_compute_shared( &ctx_cli.grp, &ctx_cli.z,
 213                                        &ctx_cli.Qp, &ctx_cli.d,
 214                                        mbedtls_ctr_drbg_random, &ctr_drbg );
 215     if( ret != 0 )
 216     {
 217         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_ecdh_compute_shared returned %d\n", ret );
 218         goto exit;
 219     }
 220
 221     mbedtls_printf( " ok\n" );
 222
 223     /*
 224      * Verification: are the computed secrets equal?
 225      */
 226     mbedtls_printf( "  . Checking if both computed secrets are equal..." );
 227     fflush( stdout );
 228
 229     ret = mbedtls_mpi_cmp_mpi( &ctx_cli.z, &ctx_srv.z );
 230     if( ret != 0 )
 231     {
 232         mbedtls_printf( " failed\n  ! mbedtls_ecdh_compute_shared returned %d\n", ret );
 233         goto exit;
 234     }
 235
 236     mbedtls_printf( " ok\n" );
 237
 238     exit_code = MBEDTLS_EXIT_SUCCESS;
 239
 240 exit:
 241
 242 #if defined(_WIN32)
 243     mbedtls_printf( "  + Press Enter to exit this program.\n" );
 244     fflush( stdout ); getchar();
 245 #endif
 246
 247     mbedtls_ecdh_free( &ctx_srv );
 248     mbedtls_ecdh_free( &ctx_cli );
 249     mbedtls_ctr_drbg_free( &ctr_drbg );
 250     mbedtls_entropy_free( &entropy );
 251
 252     return( exit_code );
 253 }
 254 #endif /* MBEDTLS_ECDH_C && MBEDTLS_ECP_DP_CURVE25519_ENABLED &&
 255           MBEDTLS_ENTROPY_C && MBEDTLS_CTR_DRBG_C */