]> Git Repo - secp256k1.git/blobdiff - src/ecmult_gen_impl.h
Merge #699: Initialize field elements when resulting in infinity
[secp256k1.git] / src / ecmult_gen_impl.h
index 4697753ac81f85d4db62dcdaba15ed5b384dccae..30ac16518bf4872cca6fe7d783851d59b0164230 100644 (file)
@@ -4,29 +4,43 @@
  * file COPYING or http://www.opensource.org/licenses/mit-license.php.*
  **********************************************************************/
 
-#ifndef _SECP256K1_ECMULT_GEN_IMPL_H_
-#define _SECP256K1_ECMULT_GEN_IMPL_H_
+#ifndef SECP256K1_ECMULT_GEN_IMPL_H
+#define SECP256K1_ECMULT_GEN_IMPL_H
 
+#include "util.h"
 #include "scalar.h"
 #include "group.h"
 #include "ecmult_gen.h"
 #include "hash_impl.h"
+#ifdef USE_ECMULT_STATIC_PRECOMPUTATION
+#include "ecmult_static_context.h"
+#endif
+
+#ifndef USE_ECMULT_STATIC_PRECOMPUTATION
+    static const size_t SECP256K1_ECMULT_GEN_CONTEXT_PREALLOCATED_SIZE = ROUND_TO_ALIGN(sizeof(*((secp256k1_ecmult_gen_context*) NULL)->prec));
+#else
+    static const size_t SECP256K1_ECMULT_GEN_CONTEXT_PREALLOCATED_SIZE = 0;
+#endif
 
-static void secp256k1_ecmult_gen_context_init(secp256k1_ecmult_gen_context_t *ctx) {
+static void secp256k1_ecmult_gen_context_init(secp256k1_ecmult_gen_context *ctx) {
     ctx->prec = NULL;
 }
 
-static void secp256k1_ecmult_gen_context_build(secp256k1_ecmult_gen_context_t *ctx) {
-    secp256k1_ge_t prec[1024];
-    secp256k1_gej_t gj;
-    secp256k1_gej_t nums_gej;
+static void secp256k1_ecmult_gen_context_build(secp256k1_ecmult_gen_context *ctx, void **prealloc) {
+#ifndef USE_ECMULT_STATIC_PRECOMPUTATION
+    secp256k1_ge prec[ECMULT_GEN_PREC_N * ECMULT_GEN_PREC_G];
+    secp256k1_gej gj;
+    secp256k1_gej nums_gej;
     int i, j;
+    size_t const prealloc_size = SECP256K1_ECMULT_GEN_CONTEXT_PREALLOCATED_SIZE;
+    void* const base = *prealloc;
+#endif
 
     if (ctx->prec != NULL) {
         return;
     }
-
-    ctx->prec = (secp256k1_ge_storage_t (*)[64][16])checked_malloc(sizeof(*ctx->prec));
+#ifndef USE_ECMULT_STATIC_PRECOMPUTATION
+    ctx->prec = (secp256k1_ge_storage (*)[ECMULT_GEN_PREC_N][ECMULT_GEN_PREC_G])manual_alloc(prealloc, prealloc_size, base, prealloc_size);
 
     /* get the generator */
     secp256k1_gej_set_ge(&gj, &secp256k1_ge_const_g);
@@ -34,77 +48,84 @@ static void secp256k1_ecmult_gen_context_build(secp256k1_ecmult_gen_context_t *c
     /* Construct a group element with no known corresponding scalar (nothing up my sleeve). */
     {
         static const unsigned char nums_b32[33] = "The scalar for this x is unknown";
-        secp256k1_fe_t nums_x;
-        secp256k1_ge_t nums_ge;
-        VERIFY_CHECK(secp256k1_fe_set_b32(&nums_x, nums_b32));
-        VERIFY_CHECK(secp256k1_ge_set_xo_var(&nums_ge, &nums_x, 0));
+        secp256k1_fe nums_x;
+        secp256k1_ge nums_ge;
+        int r;
+        r = secp256k1_fe_set_b32(&nums_x, nums_b32);
+        (void)r;
+        VERIFY_CHECK(r);
+        r = secp256k1_ge_set_xo_var(&nums_ge, &nums_x, 0);
+        (void)r;
+        VERIFY_CHECK(r);
         secp256k1_gej_set_ge(&nums_gej, &nums_ge);
         /* Add G to make the bits in x uniformly distributed. */
-        secp256k1_gej_add_ge_var(&nums_gej, &nums_gej, &secp256k1_ge_const_g);
+        secp256k1_gej_add_ge_var(&nums_gej, &nums_gej, &secp256k1_ge_const_g, NULL);
     }
 
     /* compute prec. */
     {
-        secp256k1_gej_t precj[1024]; /* Jacobian versions of prec. */
-        secp256k1_gej_t gbase;
-        secp256k1_gej_t numsbase;
-        gbase = gj; /* 16^j * G */
+        secp256k1_gej precj[ECMULT_GEN_PREC_N * ECMULT_GEN_PREC_G]; /* Jacobian versions of prec. */
+        secp256k1_gej gbase;
+        secp256k1_gej numsbase;
+        gbase = gj; /* PREC_G^j * G */
         numsbase = nums_gej; /* 2^j * nums. */
-        for (j = 0; j < 64; j++) {
-            /* Set precj[j*16 .. j*16+15] to (numsbase, numsbase + gbase, ..., numsbase + 15*gbase). */
-            precj[j*16] = numsbase;
-            for (i = 1; i < 16; i++) {
-                secp256k1_gej_add_var(&precj[j*16 + i], &precj[j*16 + i - 1], &gbase);
+        for (j = 0; j < ECMULT_GEN_PREC_N; j++) {
+            /* Set precj[j*PREC_G .. j*PREC_G+(PREC_G-1)] to (numsbase, numsbase + gbase, ..., numsbase + (PREC_G-1)*gbase). */
+            precj[j*ECMULT_GEN_PREC_G] = numsbase;
+            for (i = 1; i < ECMULT_GEN_PREC_G; i++) {
+                secp256k1_gej_add_var(&precj[j*ECMULT_GEN_PREC_G + i], &precj[j*ECMULT_GEN_PREC_G + i - 1], &gbase, NULL);
             }
-            /* Multiply gbase by 16. */
-            for (i = 0; i < 4; i++) {
-                secp256k1_gej_double_var(&gbase, &gbase);
+            /* Multiply gbase by PREC_G. */
+            for (i = 0; i < ECMULT_GEN_PREC_B; i++) {
+                secp256k1_gej_double_var(&gbase, &gbase, NULL);
             }
             /* Multiply numbase by 2. */
-            secp256k1_gej_double_var(&numsbase, &numsbase);
-            if (j == 62) {
+            secp256k1_gej_double_var(&numsbase, &numsbase, NULL);
+            if (j == ECMULT_GEN_PREC_N - 2) {
                 /* In the last iteration, numsbase is (1 - 2^j) * nums instead. */
                 secp256k1_gej_neg(&numsbase, &numsbase);
-                secp256k1_gej_add_var(&numsbase, &numsbase, &nums_gej);
+                secp256k1_gej_add_var(&numsbase, &numsbase, &nums_gej, NULL);
             }
         }
-        secp256k1_ge_set_all_gej_var(1024, prec, precj);
+        secp256k1_ge_set_all_gej_var(prec, precj, ECMULT_GEN_PREC_N * ECMULT_GEN_PREC_G);
     }
-    for (j = 0; j < 64; j++) {
-        for (i = 0; i < 16; i++) {
-            secp256k1_ge_to_storage(&(*ctx->prec)[j][i], &prec[j*16 + i]);
+    for (j = 0; j < ECMULT_GEN_PREC_N; j++) {
+        for (i = 0; i < ECMULT_GEN_PREC_G; i++) {
+            secp256k1_ge_to_storage(&(*ctx->prec)[j][i], &prec[j*ECMULT_GEN_PREC_G + i]);
         }
     }
+#else
+    (void)prealloc;
+    ctx->prec = (secp256k1_ge_storage (*)[ECMULT_GEN_PREC_N][ECMULT_GEN_PREC_G])secp256k1_ecmult_static_context;
+#endif
     secp256k1_ecmult_gen_blind(ctx, NULL);
 }
 
-static int secp256k1_ecmult_gen_context_is_built(const secp256k1_ecmult_gen_context_t* ctx) {
+static int secp256k1_ecmult_gen_context_is_built(const secp256k1_ecmult_gen_context* ctx) {
     return ctx->prec != NULL;
 }
 
-static void secp256k1_ecmult_gen_context_clone(secp256k1_ecmult_gen_context_t *dst,
-                                               const secp256k1_ecmult_gen_context_t *src) {
-    if (src->prec == NULL) {
-        dst->prec = NULL;
-    } else {
-        dst->prec = (secp256k1_ge_storage_t (*)[64][16])checked_malloc(sizeof(*dst->prec));
-        memcpy(dst->prec, src->prec, sizeof(*dst->prec));
-        dst->initial = src->initial;
-        dst->blind = src->blind;
+static void secp256k1_ecmult_gen_context_finalize_memcpy(secp256k1_ecmult_gen_context *dst, const secp256k1_ecmult_gen_context *src) {
+#ifndef USE_ECMULT_STATIC_PRECOMPUTATION
+    if (src->prec != NULL) {
+        /* We cast to void* first to suppress a -Wcast-align warning. */
+        dst->prec = (secp256k1_ge_storage (*)[ECMULT_GEN_PREC_N][ECMULT_GEN_PREC_G])(void*)((unsigned char*)dst + ((unsigned char*)src->prec - (unsigned char*)src));
     }
+#else
+    (void)dst, (void)src;
+#endif
 }
 
-static void secp256k1_ecmult_gen_context_clear(secp256k1_ecmult_gen_context_t *ctx) {
-    free(ctx->prec);
+static void secp256k1_ecmult_gen_context_clear(secp256k1_ecmult_gen_context *ctx) {
     secp256k1_scalar_clear(&ctx->blind);
     secp256k1_gej_clear(&ctx->initial);
     ctx->prec = NULL;
 }
 
-static void secp256k1_ecmult_gen(const secp256k1_ecmult_gen_context_t *ctx, secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_scalar_t *gn) {
-    secp256k1_ge_t add;
-    secp256k1_ge_storage_t adds;
-    secp256k1_scalar_t gnb;
+static void secp256k1_ecmult_gen(const secp256k1_ecmult_gen_context *ctx, secp256k1_gej *r, const secp256k1_scalar *gn) {
+    secp256k1_ge add;
+    secp256k1_ge_storage adds;
+    secp256k1_scalar gnb;
     int bits;
     int i, j;
     memset(&adds, 0, sizeof(adds));
@@ -112,9 +133,9 @@ static void secp256k1_ecmult_gen(const secp256k1_ecmult_gen_context_t *ctx, secp
     /* Blind scalar/point multiplication by computing (n-b)G + bG instead of nG. */
     secp256k1_scalar_add(&gnb, gn, &ctx->blind);
     add.infinity = 0;
-    for (j = 0; j < 64; j++) {
-        bits = secp256k1_scalar_get_bits(&gnb, j * 4, 4);
-        for (i = 0; i < 16; i++) {
+    for (j = 0; j < ECMULT_GEN_PREC_N; j++) {
+        bits = secp256k1_scalar_get_bits(&gnb, j * ECMULT_GEN_PREC_B, ECMULT_GEN_PREC_B);
+        for (i = 0; i < ECMULT_GEN_PREC_G; i++) {
             /** This uses a conditional move to avoid any secret data in array indexes.
              *   _Any_ use of secret indexes has been demonstrated to result in timing
              *   sidechannels, even when the cache-line access patterns are uniform.
@@ -136,14 +157,15 @@ static void secp256k1_ecmult_gen(const secp256k1_ecmult_gen_context_t *ctx, secp
 }
 
 /* Setup blinding values for secp256k1_ecmult_gen. */
-static void secp256k1_ecmult_gen_blind(secp256k1_ecmult_gen_context_t *ctx, const unsigned char *seed32) {
-    secp256k1_scalar_t b;
-    secp256k1_gej_t gb;
-    secp256k1_fe_t s;
+static void secp256k1_ecmult_gen_blind(secp256k1_ecmult_gen_context *ctx, const unsigned char *seed32) {
+    secp256k1_scalar b;
+    secp256k1_gej gb;
+    secp256k1_fe s;
     unsigned char nonce32[32];
-    secp256k1_rfc6979_hmac_sha256_t rng;
-    int retry;
-    if (!seed32) {
+    secp256k1_rfc6979_hmac_sha256 rng;
+    int overflow;
+    unsigned char keydata[64] = {0};
+    if (seed32 == NULL) {
         /* When seed is NULL, reset the initial point and blinding value. */
         secp256k1_gej_set_ge(&ctx->initial, &secp256k1_ge_const_g);
         secp256k1_gej_neg(&ctx->initial, &ctx->initial);
@@ -155,22 +177,24 @@ static void secp256k1_ecmult_gen_blind(secp256k1_ecmult_gen_context_t *ctx, cons
      *   and guards against weak or adversarial seeds.  This is a simpler and safer interface than
      *   asking the caller for blinding values directly and expecting them to retry on failure.
      */
-    secp256k1_rfc6979_hmac_sha256_initialize(&rng, seed32 ? seed32 : nonce32, 32, nonce32, 32, NULL, 0);
-    /* Retry for out of range results to achieve uniformity. */
-    do {
-        secp256k1_rfc6979_hmac_sha256_generate(&rng, nonce32, 32);
-        retry = !secp256k1_fe_set_b32(&s, nonce32);
-        retry |= secp256k1_fe_is_zero(&s);
-    } while (retry);
+    memcpy(keydata, nonce32, 32);
+    if (seed32 != NULL) {
+        memcpy(keydata + 32, seed32, 32);
+    }
+    secp256k1_rfc6979_hmac_sha256_initialize(&rng, keydata, seed32 ? 64 : 32);
+    memset(keydata, 0, sizeof(keydata));
+    /* Accept unobservably small non-uniformity. */
+    secp256k1_rfc6979_hmac_sha256_generate(&rng, nonce32, 32);
+    overflow = !secp256k1_fe_set_b32(&s, nonce32);
+    overflow |= secp256k1_fe_is_zero(&s);
+    secp256k1_fe_cmov(&s, &secp256k1_fe_one, overflow);
     /* Randomize the projection to defend against multiplier sidechannels. */
     secp256k1_gej_rescale(&ctx->initial, &s);
     secp256k1_fe_clear(&s);
-    do {
-        secp256k1_rfc6979_hmac_sha256_generate(&rng, nonce32, 32);
-        secp256k1_scalar_set_b32(&b, nonce32, &retry);
-        /* A blinding value of 0 works, but would undermine the projection hardening. */
-        retry |= secp256k1_scalar_is_zero(&b);
-    } while (retry);
+    secp256k1_rfc6979_hmac_sha256_generate(&rng, nonce32, 32);
+    secp256k1_scalar_set_b32(&b, nonce32, NULL);
+    /* A blinding value of 0 works, but would undermine the projection hardening. */
+    secp256k1_scalar_cmov(&b, &secp256k1_scalar_one, secp256k1_scalar_is_zero(&b));
     secp256k1_rfc6979_hmac_sha256_finalize(&rng);
     memset(nonce32, 0, 32);
     secp256k1_ecmult_gen(ctx, &gb, &b);
@@ -181,4 +205,4 @@ static void secp256k1_ecmult_gen_blind(secp256k1_ecmult_gen_context_t *ctx, cons
     secp256k1_gej_clear(&gb);
 }
 
-#endif
+#endif /* SECP256K1_ECMULT_GEN_IMPL_H */
This page took 0.030891 seconds and 4 git commands to generate.