]> Git Repo - secp256k1.git/blobdiff - src/ecmult_impl.h
Fix secp256k1_ge_set_table_gej_var parameter order
[secp256k1.git] / src / ecmult_impl.h
index a8cf958810bc484195f3af2a41a6ac8b25f5d4cc..f5e65138b8b23945545bb5395c1eecba6792139b 100644 (file)
 /** Fill a table 'prej' with precomputed odd multiples of a. Prej will contain
  *  the values [1*a,3*a,...,(2*n-1)*a], so it space for n values. zr[0] will
  *  contain prej[0].z / a.z. The other zr[i] values = prej[i].z / prej[i-1].z.
+ *  Prej's Z values are undefined, except for the last value.
  */
-static void secp256k1_ecmult_odd_multiples_table(int n, secp256k1_gej_t *prej, secp256k1_fe_t *zr, const secp256k1_gej_t *a) {
-    secp256k1_gej_t d;
+static void secp256k1_ecmult_odd_multiples_table(int n, secp256k1_gej *prej, secp256k1_fe *zr, const secp256k1_gej *a) {
+    secp256k1_gej d;
+    secp256k1_ge a_ge, d_ge;
     int i;
 
     VERIFY_CHECK(!a->infinity);
 
-    prej[0] = *a;
-    secp256k1_gej_double_var(&d, &prej[0], NULL);
-    secp256k1_fe_set_int(zr, 1);
+    secp256k1_gej_double_var(&d, a, NULL);
+
+    /*
+     * Perform the additions on an isomorphism where 'd' is affine: drop the z coordinate
+     * of 'd', and scale the 1P starting value's x/y coordinates without changing its z.
+     */
+    d_ge.x = d.x;
+    d_ge.y = d.y;
+    d_ge.infinity = 0;
+
+    secp256k1_ge_set_gej_zinv(&a_ge, a, &d.z);
+    prej[0].x = a_ge.x;
+    prej[0].y = a_ge.y;
+    prej[0].z = a->z;
+    prej[0].infinity = 0;
+
+    zr[0] = d.z;
     for (i = 1; i < n; i++) {
-        secp256k1_gej_add_var(&prej[i], &prej[i-1], &d, &zr[i]);
+        secp256k1_gej_add_ge_var(&prej[i], &prej[i-1], &d_ge, &zr[i]);
     }
+
+    /*
+     * Each point in 'prej' has a z coordinate too small by a factor of 'd.z'. Only
+     * the final point's z coordinate is actually used though, so just update that.
+     */
+    secp256k1_fe_mul(&prej[n-1].z, &prej[n-1].z, &d.z);
 }
 
 /** Fill a table 'pre' with precomputed odd multiples of a.
@@ -60,9 +82,9 @@ static void secp256k1_ecmult_odd_multiples_table(int n, secp256k1_gej_t *prej, s
  *  and for G using the second (which requires an inverse, but it only needs to
  *  happen once).
  */
-static void secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_globalz_windowa(secp256k1_ge_t *pre, secp256k1_fe_t *globalz, const secp256k1_gej_t *a) {
-    secp256k1_gej_t prej[ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A)];
-    secp256k1_fe_t zr[ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A)];
+static void secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_globalz_windowa(secp256k1_ge *pre, secp256k1_fe *globalz, const secp256k1_gej *a) {
+    secp256k1_gej prej[ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A)];
+    secp256k1_fe zr[ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A)];
 
     /* Compute the odd multiples in Jacobian form. */
     secp256k1_ecmult_odd_multiples_table(ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A), prej, zr, a);
@@ -70,16 +92,16 @@ static void secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_globalz_windowa(secp256k1_ge_t
     secp256k1_ge_globalz_set_table_gej(ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A), pre, globalz, prej, zr);
 }
 
-static void secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_storage_var(int n, secp256k1_ge_storage_t *pre, const secp256k1_gej_t *a) {
-    secp256k1_gej_t *prej = checked_malloc(sizeof(secp256k1_gej_t) * n);
-    secp256k1_ge_t *prea = checked_malloc(sizeof(secp256k1_ge_t) * n);
-    secp256k1_fe_t *zr = checked_malloc(sizeof(secp256k1_fe_t) * n);
+static void secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_storage_var(int n, secp256k1_ge_storage *pre, const secp256k1_gej *a, const secp256k1_callback *cb) {
+    secp256k1_gej *prej = (secp256k1_gej*)checked_malloc(cb, sizeof(secp256k1_gej) * n);
+    secp256k1_ge *prea = (secp256k1_ge*)checked_malloc(cb, sizeof(secp256k1_ge) * n);
+    secp256k1_fe *zr = (secp256k1_fe*)checked_malloc(cb, sizeof(secp256k1_fe) * n);
     int i;
 
     /* Compute the odd multiples in Jacobian form. */
     secp256k1_ecmult_odd_multiples_table(n, prej, zr, a);
     /* Convert them in batch to affine coordinates. */
-    secp256k1_ge_set_table_gej_var(n, prea, prej, zr);
+    secp256k1_ge_set_table_gej_var(prea, prej, zr, n);
     /* Convert them to compact storage form. */
     for (i = 0; i < n; i++) {
         secp256k1_ge_to_storage(&pre[i], &prea[i]);
@@ -115,15 +137,15 @@ static void secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_storage_var(int n, secp256k1_ge
     } \
 } while(0)
 
-static void secp256k1_ecmult_context_init(secp256k1_ecmult_context_t *ctx) {
+static void secp256k1_ecmult_context_init(secp256k1_ecmult_context *ctx) {
     ctx->pre_g = NULL;
 #ifdef USE_ENDOMORPHISM
     ctx->pre_g_128 = NULL;
 #endif
 }
 
-static void secp256k1_ecmult_context_build(secp256k1_ecmult_context_t *ctx) {
-    secp256k1_gej_t gj;
+static void secp256k1_ecmult_context_build(secp256k1_ecmult_context *ctx, const secp256k1_callback *cb) {
+    secp256k1_gej gj;
 
     if (ctx->pre_g != NULL) {
         return;
@@ -132,35 +154,35 @@ static void secp256k1_ecmult_context_build(secp256k1_ecmult_context_t *ctx) {
     /* get the generator */
     secp256k1_gej_set_ge(&gj, &secp256k1_ge_const_g);
 
-    ctx->pre_g = (secp256k1_ge_storage_t (*)[])checked_malloc(sizeof((*ctx->pre_g)[0]) * ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G));
+    ctx->pre_g = (secp256k1_ge_storage (*)[])checked_malloc(cb, sizeof((*ctx->pre_g)[0]) * ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G));
 
     /* precompute the tables with odd multiples */
-    secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_storage_var(ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G), *ctx->pre_g, &gj);
+    secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_storage_var(ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G), *ctx->pre_g, &gj, cb);
 
 #ifdef USE_ENDOMORPHISM
     {
-        secp256k1_gej_t g_128j;
+        secp256k1_gej g_128j;
         int i;
 
-        ctx->pre_g_128 = (secp256k1_ge_storage_t (*)[])checked_malloc(sizeof((*ctx->pre_g_128)[0]) * ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G));
+        ctx->pre_g_128 = (secp256k1_ge_storage (*)[])checked_malloc(cb, sizeof((*ctx->pre_g_128)[0]) * ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G));
 
         /* calculate 2^128*generator */
         g_128j = gj;
         for (i = 0; i < 128; i++) {
             secp256k1_gej_double_var(&g_128j, &g_128j, NULL);
         }
-        secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_storage_var(ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G), *ctx->pre_g_128, &g_128j);
+        secp256k1_ecmult_odd_multiples_table_storage_var(ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G), *ctx->pre_g_128, &g_128j, cb);
     }
 #endif
 }
 
-static void secp256k1_ecmult_context_clone(secp256k1_ecmult_context_t *dst,
-                                           const secp256k1_ecmult_context_t *src) {
+static void secp256k1_ecmult_context_clone(secp256k1_ecmult_context *dst,
+                                           const secp256k1_ecmult_context *src, const secp256k1_callback *cb) {
     if (src->pre_g == NULL) {
         dst->pre_g = NULL;
     } else {
         size_t size = sizeof((*dst->pre_g)[0]) * ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G);
-        dst->pre_g = (secp256k1_ge_storage_t (*)[])checked_malloc(size);
+        dst->pre_g = (secp256k1_ge_storage (*)[])checked_malloc(cb, size);
         memcpy(dst->pre_g, src->pre_g, size);
     }
 #ifdef USE_ENDOMORPHISM
@@ -168,17 +190,17 @@ static void secp256k1_ecmult_context_clone(secp256k1_ecmult_context_t *dst,
         dst->pre_g_128 = NULL;
     } else {
         size_t size = sizeof((*dst->pre_g_128)[0]) * ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_G);
-        dst->pre_g_128 = (secp256k1_ge_storage_t (*)[])checked_malloc(size);
+        dst->pre_g_128 = (secp256k1_ge_storage (*)[])checked_malloc(cb, size);
         memcpy(dst->pre_g_128, src->pre_g_128, size);
     }
 #endif
 }
 
-static int secp256k1_ecmult_context_is_built(const secp256k1_ecmult_context_t *ctx) {
+static int secp256k1_ecmult_context_is_built(const secp256k1_ecmult_context *ctx) {
     return ctx->pre_g != NULL;
 }
 
-static void secp256k1_ecmult_context_clear(secp256k1_ecmult_context_t *ctx) {
+static void secp256k1_ecmult_context_clear(secp256k1_ecmult_context *ctx) {
     free(ctx->pre_g);
 #ifdef USE_ENDOMORPHISM
     free(ctx->pre_g_128);
@@ -191,54 +213,68 @@ static void secp256k1_ecmult_context_clear(secp256k1_ecmult_context_t *ctx) {
  *  - each wnaf[i] is either 0, or an odd integer between -(1<<(w-1) - 1) and (1<<(w-1) - 1)
  *  - two non-zero entries in wnaf are separated by at least w-1 zeroes.
  *  - the number of set values in wnaf is returned. This number is at most 256, and at most one more
- *  - than the number of bits in the (absolute value) of the input.
+ *    than the number of bits in the (absolute value) of the input.
  */
-static int secp256k1_ecmult_wnaf(int *wnaf, const secp256k1_scalar_t *a, int w) {
-    secp256k1_scalar_t s = *a;
-    int set_bits = 0;
+static int secp256k1_ecmult_wnaf(int *wnaf, int len, const secp256k1_scalar *a, int w) {
+    secp256k1_scalar s = *a;
+    int last_set_bit = -1;
     int bit = 0;
     int sign = 1;
+    int carry = 0;
+
+    VERIFY_CHECK(wnaf != NULL);
+    VERIFY_CHECK(0 <= len && len <= 256);
+    VERIFY_CHECK(a != NULL);
+    VERIFY_CHECK(2 <= w && w <= 31);
+
+    memset(wnaf, 0, len * sizeof(wnaf[0]));
 
     if (secp256k1_scalar_get_bits(&s, 255, 1)) {
         secp256k1_scalar_negate(&s, &s);
         sign = -1;
     }
 
-    while (bit < 256) {
+    while (bit < len) {
         int now;
         int word;
-        if (secp256k1_scalar_get_bits(&s, bit, 1) == 0) {
+        if (secp256k1_scalar_get_bits(&s, bit, 1) == (unsigned int)carry) {
             bit++;
             continue;
         }
-        while (set_bits < bit) {
-            wnaf[set_bits++] = 0;
-        }
+
         now = w;
-        if (bit + now > 256) {
-            now = 256 - bit;
-        }
-        word = secp256k1_scalar_get_bits_var(&s, bit, now);
-        if (word & (1 << (w-1))) {
-            secp256k1_scalar_add_bit(&s, bit + w);
-            wnaf[set_bits++] = sign * (word - (1 << w));
-        } else {
-            wnaf[set_bits++] = sign * word;
+        if (now > len - bit) {
+            now = len - bit;
         }
+
+        word = secp256k1_scalar_get_bits_var(&s, bit, now) + carry;
+
+        carry = (word >> (w-1)) & 1;
+        word -= carry << w;
+
+        wnaf[bit] = sign * word;
+        last_set_bit = bit;
+
         bit += now;
     }
-    return set_bits;
+#ifdef VERIFY
+    CHECK(carry == 0);
+    while (bit < 256) {
+        CHECK(secp256k1_scalar_get_bits(&s, bit++, 1) == 0);
+    } 
+#endif
+    return last_set_bit + 1;
 }
 
-static void secp256k1_ecmult(const secp256k1_ecmult_context_t *ctx, secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a, const secp256k1_scalar_t *na, const secp256k1_scalar_t *ng) {
-    secp256k1_ge_t pre_a[ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A)];
-    secp256k1_ge_t tmpa;
-    secp256k1_fe_t Z;
+static void secp256k1_ecmult(const secp256k1_ecmult_context *ctx, secp256k1_gej *r, const secp256k1_gej *a, const secp256k1_scalar *na, const secp256k1_scalar *ng) {
+    secp256k1_ge pre_a[ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A)];
+    secp256k1_ge tmpa;
+    secp256k1_fe Z;
 #ifdef USE_ENDOMORPHISM
-    secp256k1_ge_t pre_a_lam[ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A)];
-    secp256k1_scalar_t na_1, na_lam;
+    secp256k1_ge pre_a_lam[ECMULT_TABLE_SIZE(WINDOW_A)];
+    secp256k1_scalar na_1, na_lam;
     /* Splitted G factors. */
-    secp256k1_scalar_t ng_1, ng_128;
+    secp256k1_scalar ng_1, ng_128;
     int wnaf_na_1[130];
     int wnaf_na_lam[130];
     int bits_na_1;
@@ -250,7 +286,7 @@ static void secp256k1_ecmult(const secp256k1_ecmult_context_t *ctx, secp256k1_ge
 #else
     int wnaf_na[256];
     int bits_na;
-    int wnaf_ng[257];
+    int wnaf_ng[256];
     int bits_ng;
 #endif
     int i;
@@ -258,11 +294,11 @@ static void secp256k1_ecmult(const secp256k1_ecmult_context_t *ctx, secp256k1_ge
 
 #ifdef USE_ENDOMORPHISM
     /* split na into na_1 and na_lam (where na = na_1 + na_lam*lambda, and na_1 and na_lam are ~128 bit) */
-    secp256k1_scalar_split_lambda_var(&na_1, &na_lam, na);
+    secp256k1_scalar_split_lambda(&na_1, &na_lam, na);
 
     /* build wnaf representation for na_1 and na_lam. */
-    bits_na_1   = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_na_1,   &na_1,   WINDOW_A);
-    bits_na_lam = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_na_lam, &na_lam, WINDOW_A);
+    bits_na_1   = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_na_1,   130, &na_1,   WINDOW_A);
+    bits_na_lam = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_na_lam, 130, &na_lam, WINDOW_A);
     VERIFY_CHECK(bits_na_1 <= 130);
     VERIFY_CHECK(bits_na_lam <= 130);
     bits = bits_na_1;
@@ -271,7 +307,7 @@ static void secp256k1_ecmult(const secp256k1_ecmult_context_t *ctx, secp256k1_ge
     }
 #else
     /* build wnaf representation for na. */
-    bits_na     = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_na,     na,      WINDOW_A);
+    bits_na     = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_na,     256, na,      WINDOW_A);
     bits = bits_na;
 #endif
 
@@ -296,8 +332,8 @@ static void secp256k1_ecmult(const secp256k1_ecmult_context_t *ctx, secp256k1_ge
     secp256k1_scalar_split_128(&ng_1, &ng_128, ng);
 
     /* Build wnaf representation for ng_1 and ng_128 */
-    bits_ng_1   = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_ng_1,   &ng_1,   WINDOW_G);
-    bits_ng_128 = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_ng_128, &ng_128, WINDOW_G);
+    bits_ng_1   = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_ng_1,   129, &ng_1,   WINDOW_G);
+    bits_ng_128 = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_ng_128, 129, &ng_128, WINDOW_G);
     if (bits_ng_1 > bits) {
         bits = bits_ng_1;
     }
@@ -305,7 +341,7 @@ static void secp256k1_ecmult(const secp256k1_ecmult_context_t *ctx, secp256k1_ge
         bits = bits_ng_128;
     }
 #else
-    bits_ng     = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_ng,     ng,      WINDOW_G);
+    bits_ng     = secp256k1_ecmult_wnaf(wnaf_ng,     256, ng,      WINDOW_G);
     if (bits_ng > bits) {
         bits = bits_ng;
     }
@@ -319,11 +355,11 @@ static void secp256k1_ecmult(const secp256k1_ecmult_context_t *ctx, secp256k1_ge
 #ifdef USE_ENDOMORPHISM
         if (i < bits_na_1 && (n = wnaf_na_1[i])) {
             ECMULT_TABLE_GET_GE(&tmpa, pre_a, n, WINDOW_A);
-            secp256k1_gej_add_ge_var(r, r, &tmpa);
+            secp256k1_gej_add_ge_var(r, r, &tmpa, NULL);
         }
         if (i < bits_na_lam && (n = wnaf_na_lam[i])) {
             ECMULT_TABLE_GET_GE(&tmpa, pre_a_lam, n, WINDOW_A);
-            secp256k1_gej_add_ge_var(r, r, &tmpa);
+            secp256k1_gej_add_ge_var(r, r, &tmpa, NULL);
         }
         if (i < bits_ng_1 && (n = wnaf_ng_1[i])) {
             ECMULT_TABLE_GET_GE_STORAGE(&tmpa, *ctx->pre_g, n, WINDOW_G);
@@ -336,7 +372,7 @@ static void secp256k1_ecmult(const secp256k1_ecmult_context_t *ctx, secp256k1_ge
 #else
         if (i < bits_na && (n = wnaf_na[i])) {
             ECMULT_TABLE_GET_GE(&tmpa, pre_a, n, WINDOW_A);
-            secp256k1_gej_add_ge_var(r, r, &tmpa);
+            secp256k1_gej_add_ge_var(r, r, &tmpa, NULL);
         }
         if (i < bits_ng && (n = wnaf_ng[i])) {
             ECMULT_TABLE_GET_GE_STORAGE(&tmpa, *ctx->pre_g, n, WINDOW_G);
This page took 0.032081 seconds and 4 git commands to generate.