]> Git Repo - secp256k1.git/commitdiff
Third step in converting to C: group
authorPieter Wuille <[email protected]>
Sun, 31 Mar 2013 15:02:52 +0000 (17:02 +0200)
committerPieter Wuille <[email protected]>
Sun, 31 Mar 2013 15:02:52 +0000 (17:02 +0200)
src/bench.cpp
src/ecdsa.cpp
src/ecdsa.h
src/ecmult.cpp
src/ecmult.h
src/group.cpp
src/group.h
src/secp256k1.cpp
src/tests.cpp

index 2801dc2f1e57e2aead15e4c84eb4f9bfd7c318ad..d86025f64b013bd57670b36ee181b6b420d0a7d7 100644 (file)
@@ -11,9 +11,10 @@ using namespace secp256k1;
 int main() {
     secp256k1_num_start();
     secp256k1_fe_start();
+    secp256k1_ge_start();
 
     secp256k1_fe_t x;
-    const secp256k1_num_t &order = GetGroupConst().order;
+    const secp256k1_num_t *order = &secp256k1_ge_consts->order;
     secp256k1_num_t r, s, m;
     secp256k1_num_init(&r);
     secp256k1_num_init(&s);
@@ -23,12 +24,12 @@ int main() {
     int cnt = 0;
     int good = 0;
     for (int i=0; i<1000000; i++) {
-        secp256k1_num_set_rand(&r, &order);
-        secp256k1_num_set_rand(&s, &order);
-        secp256k1_num_set_rand(&m, &order);
+        secp256k1_num_set_rand(&r, order);
+        secp256k1_num_set_rand(&s, order);
+        secp256k1_num_set_rand(&m, order);
         sig.SetRS(r,s);
-        GroupElemJac pubkey; pubkey.SetCompressed(x, true);
-        if (pubkey.IsValid()) {
+        secp256k1_gej_t pubkey; secp256k1_gej_set_xo(&pubkey, &x, 1);
+        if (secp256k1_gej_is_valid(&pubkey)) {
             cnt++;
             good += sig.Verify(pubkey, m);
         }
@@ -38,6 +39,8 @@ int main() {
     secp256k1_num_free(&s);
     secp256k1_num_free(&m);
 
+    secp256k1_ge_stop();
     secp256k1_fe_stop();
+    secp256k1_num_stop();
     return 0;
 }
index 2e64a079b8a9cf3bb0e7cb4fad1971c966014b44..6ef1fab6d3391e40d35978c197863dab8269b9fb 100644 (file)
@@ -6,22 +6,22 @@
 
 namespace secp256k1 {
 
-bool ParsePubKey(GroupElemJac &elem, const unsigned char *pub, int size) {
+bool ParsePubKey(secp256k1_gej_t &elem, const unsigned char *pub, int size) {
     if (size == 33 && (pub[0] == 0x02 || pub[0] == 0x03)) {
         secp256k1_fe_t x;
         secp256k1_fe_set_b32(&x, pub+1);
-        elem.SetCompressed(x, pub[0] == 0x03);
+        secp256k1_gej_set_xo(&elem, &x, pub[0] == 0x03);
     } else if (size == 65 && (pub[0] == 0x04 || pub[0] == 0x06 || pub[0] == 0x07)) {
         secp256k1_fe_t x,y;
         secp256k1_fe_set_b32(&x, pub+1);
         secp256k1_fe_set_b32(&y, pub+33);
-        elem = GroupElem(x,y);
+        secp256k1_gej_set_xy(&elem, &x, &y);
         if ((pub[0] == 0x06 || pub[0] == 0x07) && secp256k1_fe_is_odd(&y) != (pub[0] == 0x07))
             return false;
     } else {
         return false;
     }
-    return elem.IsValid();
+    return secp256k1_gej_is_valid(&elem);
 }
 
 bool Signature::Parse(const unsigned char *sig, int size) {
@@ -61,8 +61,8 @@ bool Signature::Serialize(unsigned char *sig, int *size) {
     return true;
 }
 
-bool Signature::RecomputeR(secp256k1_num_t &r2, const GroupElemJac &pubkey, const secp256k1_num_t &message) const {
-    const GroupConstants &c = GetGroupConst();
+bool Signature::RecomputeR(secp256k1_num_t &r2, const secp256k1_gej_t &pubkey, const secp256k1_num_t &message) const {
+    const secp256k1_ge_consts_t &c = *secp256k1_ge_consts;
 
     if (secp256k1_num_is_neg(&r) || secp256k1_num_is_neg(&s))
         return false;
@@ -79,9 +79,9 @@ bool Signature::RecomputeR(secp256k1_num_t &r2, const GroupElemJac &pubkey, cons
     secp256k1_num_mod_inverse(&sn, &s, &c.order);
     secp256k1_num_mod_mul(&u1, &sn, &message, &c.order);
     secp256k1_num_mod_mul(&u2, &sn, &r, &c.order);
-    GroupElemJac pr; ECMult(pr, pubkey, u2, u1);
-    if (!pr.IsInfinity()) {
-        secp256k1_fe_t xr; pr.GetX(xr);
+    secp256k1_gej_t pr; ECMult(pr, pubkey, u2, u1);
+    if (!secp256k1_gej_is_infinity(&pr)) {
+        secp256k1_fe_t xr; secp256k1_gej_get_x(&xr, &pr);
         secp256k1_fe_normalize(&xr);
         unsigned char xrb[32]; secp256k1_fe_get_b32(xrb, &xr);
         secp256k1_num_set_bin(&r2, xrb, 32);
@@ -94,7 +94,7 @@ bool Signature::RecomputeR(secp256k1_num_t &r2, const GroupElemJac &pubkey, cons
     return ret;
 }
 
-bool Signature::Verify(const GroupElemJac &pubkey, const secp256k1_num_t &message) const {
+bool Signature::Verify(const secp256k1_gej_t &pubkey, const secp256k1_num_t &message) const {
     secp256k1_num_t r2;
     secp256k1_num_init(&r2);
     bool ret = false;
@@ -104,12 +104,12 @@ bool Signature::Verify(const GroupElemJac &pubkey, const secp256k1_num_t &messag
 }
 
 bool Signature::Sign(const secp256k1_num_t &seckey, const secp256k1_num_t &message, const secp256k1_num_t &nonce) {
-    const GroupConstants &c = GetGroupConst();
+    const secp256k1_ge_consts_t &c = *secp256k1_ge_consts;
 
-    GroupElemJac rp;
+    secp256k1_gej_t rp;
     ECMultBase(rp, nonce);
     secp256k1_fe_t rx;
-    rp.GetX(rx);
+    secp256k1_gej_get_x(&rx, &rp);
     unsigned char b[32];
     secp256k1_fe_normalize(&rx);
     secp256k1_fe_get_b32(b, &rx);
index 6ce4ff29138529e2eab335e7b67791f1f7ce7e80..14b1b014a81a7f53fc51dc50fe8b67c0be28b089 100644 (file)
@@ -19,8 +19,8 @@ public:
 
     bool Parse(const unsigned char *sig, int size);
     bool Serialize(unsigned char *sig, int *size);
-    bool RecomputeR(secp256k1_num_t &r2, const GroupElemJac &pubkey, const secp256k1_num_t &message) const;
-    bool Verify(const GroupElemJac &pubkey, const secp256k1_num_t &message) const;
+    bool RecomputeR(secp256k1_num_t &r2, const secp256k1_gej_t &pubkey, const secp256k1_num_t &message) const;
+    bool Verify(const secp256k1_gej_t &pubkey, const secp256k1_num_t &message) const;
     bool Sign(const secp256k1_num_t &seckey, const secp256k1_num_t &message, const secp256k1_num_t &nonce);
     void SetRS(const secp256k1_num_t &rin, const secp256k1_num_t &sin);
     std::string ToString() const;
index 84dce7b238bb790f8d6de57449e00948f3c9efa3..2493f6865969c846eb5ac7480621ce3996413b42 100644 (file)
 
 namespace secp256k1 {
 
-template<typename G, int W> class WNAFPrecomp {
+template<int W> class WNAFPrecompJac {
 private:
-    G pre[1 << (W-2)];
+    secp256k1_gej_t pre[1 << (W-2)];
 
 public:
-    WNAFPrecomp() {}
+    WNAFPrecompJac() {}
 
-    void Build(const G &base) {
+    void Build(const secp256k1_gej_t &base) {
         pre[0] = base;
-        GroupElemJac x(base);
-        GroupElemJac d; d.SetDouble(x);
+        secp256k1_gej_t d; secp256k1_gej_double(&d, &pre[0]);
+        for (int i=1; i<(1 << (W-2)); i++)
+            secp256k1_gej_add(&pre[i], &d, &pre[i-1]);
+    }
+
+    WNAFPrecompJac(const secp256k1_gej_t &base) {
+        Build(base);
+    }
+
+    void Get(secp256k1_gej_t &out, int exp) const {
+        assert((exp & 1) == 1);
+        assert(exp >= -((1 << (W-1)) - 1));
+        assert(exp <=  ((1 << (W-1)) - 1));
+        if (exp > 0) {
+            out = pre[(exp-1)/2];
+        } else {
+            secp256k1_gej_neg(&out, &pre[(-exp-1)/2]);
+        }
+    }
+};
+
+template<int W> class WNAFPrecompAff {
+private:
+    secp256k1_ge_t pre[1 << (W-2)];
+
+public:
+    WNAFPrecompAff() {}
+
+    void Build(const secp256k1_ge_t &base) {
+        pre[0] = base;
+        secp256k1_gej_t x; secp256k1_gej_set_ge(&x, &base);
+        secp256k1_gej_t d; secp256k1_gej_double(&d, &x);
         for (int i=1; i<(1 << (W-2)); i++) {
-            x.SetAdd(d,pre[i-1]);
-            pre[i].SetJac(x);
+            secp256k1_gej_add_ge(&x, &d, &pre[i-1]);
+            secp256k1_ge_set_gej(&pre[i], &x);
         }
     }
 
-    WNAFPrecomp(const G &base) {
+    WNAFPrecompAff(const secp256k1_ge_t &base) {
         Build(base);
     }
 
-    void Get(G &out, int exp) const {
+    void Get(secp256k1_ge_t &out, int exp) const {
         assert((exp & 1) == 1);
         assert(exp >= -((1 << (W-1)) - 1));
         assert(exp <=  ((1 << (W-1)) - 1));
         if (exp > 0) {
             out = pre[(exp-1)/2];
         } else {
-            out.SetNeg(pre[(-exp-1)/2]);
+            secp256k1_ge_neg(&out, &pre[(-exp-1)/2]);
         }
     }
 };
@@ -112,33 +142,33 @@ public:
 
 class ECMultConsts {
 public:
-    WNAFPrecomp<GroupElem,WINDOW_G> wpg;
-    WNAFPrecomp<GroupElem,WINDOW_G> wpg128;
-    GroupElem prec[64][16]; // prec[j][i] = 16^j * (i+1) * G
-    GroupElem fin; // -(sum(prec[j][0], j=0..63))
+    WNAFPrecompAff<WINDOW_G> wpg;
+    WNAFPrecompAff<WINDOW_G> wpg128;
+    secp256k1_ge_t prec[64][16]; // prec[j][i] = 16^j * (i+1) * G
+    secp256k1_ge_t fin; // -(sum(prec[j][0], j=0..63))
 
     ECMultConsts() {
-        const GroupElem &g = GetGroupConst().g;
-        GroupElemJac g128j(g);
+        const secp256k1_ge_t &g = secp256k1_ge_consts->g;
+        secp256k1_gej_t g128j; secp256k1_gej_set_ge(&g128j, &g);
         for (int i=0; i<128; i++)
-            g128j.SetDouble(g128j);
-        GroupElem g128; g128.SetJac(g128j);
+            secp256k1_gej_double(&g128j, &g128j);
+        secp256k1_ge_t g128; secp256k1_ge_set_gej(&g128, &g128j);
         wpg.Build(g);
         wpg128.Build(g128);
-        GroupElemJac gg(g);
-        GroupElem ad(g);
-        GroupElemJac fn;
+        secp256k1_gej_t gg; secp256k1_gej_set_ge(&gg, &g);
+        secp256k1_ge_t ad = g;
+        secp256k1_gej_t fn; secp256k1_gej_set_infinity(&fn);
         for (int j=0; j<64; j++) {
-            prec[j][0].SetJac(gg);
-            fn.SetAdd(fn, gg);
+            secp256k1_ge_set_gej(&prec[j][0], &gg);
+            secp256k1_gej_add(&fn, &fn, &gg);
             for (int i=1; i<16; i++) {
-                gg.SetAdd(gg, ad);
-                prec[j][i].SetJac(gg);
+                secp256k1_gej_add_ge(&gg, &gg, &ad);
+                secp256k1_ge_set_gej(&prec[j][i], &gg);
             }
             ad = prec[j][15];
         }
-        fn.SetNeg(fn);
-        fin.SetJac(fn);
+        secp256k1_ge_set_gej(&fin, &fn);
+        secp256k1_ge_neg(&fin, &fin);
     }
 };
 
@@ -147,20 +177,20 @@ const ECMultConsts &GetECMultConsts() {
     return ecmult_consts;
 }
 
-void ECMultBase(GroupElemJac &out, const secp256k1_num_t &gn) {
+void ECMultBase(secp256k1_gej_t &out, const secp256k1_num_t &gn) {
     secp256k1_num_t n;
     secp256k1_num_init(&n);
     secp256k1_num_copy(&n, &gn);
     const ECMultConsts &c = GetECMultConsts();
-    out.SetAffine(c.prec[0][secp256k1_num_shift(&n, 4)]);
+    secp256k1_gej_set_ge(&out, &c.prec[0][secp256k1_num_shift(&n, 4)]);
     for (int j=1; j<64; j++) {
-        out.SetAdd(out, c.prec[j][secp256k1_num_shift(&n, 4)]);
+        secp256k1_gej_add_ge(&out, &out, &c.prec[j][secp256k1_num_shift(&n, 4)]);
     }
     secp256k1_num_free(&n);
-    out.SetAdd(out, c.fin);
+    secp256k1_gej_add_ge(&out, &out, &c.fin);
 }
 
-void ECMult(GroupElemJac &out, const GroupElemJac &a, const secp256k1_num_t &an, const secp256k1_num_t &gn) {
+void ECMult(secp256k1_gej_t &out, const secp256k1_gej_t &a, const secp256k1_num_t &an, const secp256k1_num_t &gn) {
     secp256k1_num_t an1, an2;
     secp256k1_num_t gn1, gn2;
 
@@ -169,7 +199,7 @@ void ECMult(GroupElemJac &out, const GroupElemJac &a, const secp256k1_num_t &an,
     secp256k1_num_init(&gn1);
     secp256k1_num_init(&gn2);
 
-    SplitExp(an, an1, an2);
+    secp256k1_gej_split_exp(&an1, &an2, &an);
 //    printf("an=%s\n", an.ToString().c_str());
 //    printf("an1=%s\n", an1.ToString().c_str());
 //    printf("an2=%s\n", an2.ToString().c_str());
@@ -181,9 +211,9 @@ void ECMult(GroupElemJac &out, const GroupElemJac &a, const secp256k1_num_t &an,
     WNAF<128> wa2(an2, WINDOW_A);
     WNAF<128> wg1(gn1, WINDOW_G);
     WNAF<128> wg2(gn2, WINDOW_G);
-    GroupElemJac a2; a2.SetMulLambda(a);
-    WNAFPrecomp<GroupElemJac,WINDOW_A> wpa1(a);
-    WNAFPrecomp<GroupElemJac,WINDOW_A> wpa2(a2);
+    secp256k1_gej_t a2; secp256k1_gej_mul_lambda(&a2, &a);
+    WNAFPrecompJac<WINDOW_A> wpa1(a);
+    WNAFPrecompJac<WINDOW_A> wpa2(a2);
     const ECMultConsts &c = GetECMultConsts();
 
     int size_a1 = wa1.GetSize();
@@ -192,28 +222,28 @@ void ECMult(GroupElemJac &out, const GroupElemJac &a, const secp256k1_num_t &an,
     int size_g2 = wg2.GetSize();
     int size = std::max(std::max(size_a1, size_a2), std::max(size_g1, size_g2));
 
-    out = GroupElemJac();
-    GroupElemJac tmpj;
-    GroupElem tmpa;
+    out; secp256k1_gej_set_infinity(&out);
+    secp256k1_gej_t tmpj;
+    secp256k1_ge_t tmpa;
 
     for (int i=size-1; i>=0; i--) {
-        out.SetDouble(out);
+        secp256k1_gej_double(&out, &out);
         int nw;
         if (i < size_a1 && (nw = wa1.Get(i))) {
             wpa1.Get(tmpj, nw);
-            out.SetAdd(out, tmpj);
+            secp256k1_gej_add(&out, &out, &tmpj);
         }
         if (i < size_a2 && (nw = wa2.Get(i))) {
             wpa2.Get(tmpj, nw);
-            out.SetAdd(out, tmpj);
+            secp256k1_gej_add(&out, &out, &tmpj);
         }
         if (i < size_g1 && (nw = wg1.Get(i))) {
             c.wpg.Get(tmpa, nw);
-            out.SetAdd(out, tmpa);
+            secp256k1_gej_add_ge(&out, &out, &tmpa);
         }
         if (i < size_g2 && (nw = wg2.Get(i))) {
             c.wpg128.Get(tmpa, nw);
-            out.SetAdd(out, tmpa);
+            secp256k1_gej_add_ge(&out, &out, &tmpa);
         }
     }
 
index 08b25632f9747bd3920356ff6ed6d39e299e19c2..b7c028a7f33d6a3ce3ad08d474ff889195fba2bf 100644 (file)
@@ -1,13 +1,13 @@
 #ifndef _SECP256K1_ECMULT_
 #define _SECP256K1_ECMULT_
 
-#include "group.h"
 #include "num.h"
+#include "group.h"
 
 namespace secp256k1 {
 
-void ECMultBase(GroupElemJac &out, const secp256k1_num_t &gn);
-void ECMult(GroupElemJac &out, const GroupElemJac &a, const secp256k1_num_t &an, const secp256k1_num_t &gn);
+void ECMultBase(secp256k1_gej_t &out, const secp256k1_num_t &gn);
+void ECMult(secp256k1_gej_t &out, const secp256k1_gej_t &a, const secp256k1_num_t &an, const secp256k1_num_t &gn);
 
 }
 
index 5e0e5274978c4034636fb2904585024ad09a6a52..ef877c0ac7c1e9e67b7144ca331c5faa70043519 100644 (file)
-#include <string>
+#include <string.h>
 
 #include "num.h"
 #include "field.h"
 #include "group.h"
 
-namespace secp256k1 {
+extern "C" {
 
-GroupElem::GroupElem() {
-    fInfinity = true;
+void static secp256k1_ge_set_infinity(secp256k1_ge_t *r) {
+    r->infinity = 1;
 }
 
-GroupElem::GroupElem(const secp256k1_fe_t &xin, const secp256k1_fe_t &yin) {
-    fInfinity = false;
-    x = xin;
-    y = yin;
+void static secp256k1_ge_set_xy(secp256k1_ge_t *r, const secp256k1_fe_t *x, const secp256k1_fe_t *y) {
+    r->infinity = 0;
+    r->x = *x;
+    r->y = *y;
 }
 
-bool GroupElem::IsInfinity() const {
-    return fInfinity;
+int static secp256k1_ge_is_infinity(const secp256k1_ge_t *a) {
+    return a->infinity;
 }
 
-void GroupElem::SetNeg(const GroupElem &p) {
-    *this = p;
-    secp256k1_fe_normalize(&y);
-    secp256k1_fe_negate(&y, &y, 1);
+void static secp256k1_ge_neg(secp256k1_ge_t *r, const secp256k1_ge_t *a) {
+    r->infinity = a->infinity;
+    r->x = a->x;
+    r->y = a->y;
+    secp256k1_fe_normalize(&r->y);
+    secp256k1_fe_negate(&r->y, &r->y, 1);
 }
 
-void GroupElem::GetX(secp256k1_fe_t &xout) {
-    xout = x;
+void static secp256k1_ge_get_hex(char *r, int *rlen, const secp256k1_ge_t *a) {
+    char cx[65]; int lx=65;
+    char cy[65]; int ly=65;
+    secp256k1_fe_get_hex(cx, &lx, &a->x);
+    secp256k1_fe_get_hex(cy, &ly, &a->y);
+    lx = strlen(cx);
+    ly = strlen(cy);
+    int len = lx + ly + 3 + 1;
+    if (*rlen < len) {
+        *rlen = len;
+        return;
+    }
+    *rlen = len;
+    r[0] = '(';
+    memcpy(r+1, cx, lx);
+    r[1+lx] = ',';
+    memcpy(r+2+lx, cy, ly);
+    r[2+lx+ly] = ')';
+    r[3+lx+ly] = 0;
+}
+
+void static secp256k1_ge_set_gej(secp256k1_ge_t *r, secp256k1_gej_t *a) {
+    secp256k1_fe_inv_var(&a->z, &a->z);
+    secp256k1_fe_t z2; secp256k1_fe_sqr(&z2, &a->z);
+    secp256k1_fe_t z3; secp256k1_fe_mul(&z3, &a->z, &z2);
+    secp256k1_fe_mul(&a->x, &a->x, &z2);
+    secp256k1_fe_mul(&a->y, &a->y, &z3);
+    secp256k1_fe_set_int(&a->z, 1);
+    r->infinity = a->infinity;
+    r->x = a->x;
+    r->y = a->y;
 }
 
-void GroupElem::GetY(secp256k1_fe_t &yout) {
-    yout = y;
+void static secp256k1_gej_set_infinity(secp256k1_gej_t *r) {
+    r->infinity = 1;
 }
 
-std::string GroupElem::ToString() const {
-    if (fInfinity)
-        return "(inf)";
-    secp256k1_fe_t xc = x, yc = y;
-    char xo[65], yo[65];
-    int xl = 65, yl = 65;
-    secp256k1_fe_get_hex(xo, &xl, &xc);
-    secp256k1_fe_get_hex(yo, &yl, &yc);
-    return "(" + std::string(xo) + "," + std::string(yo) + ")";
+void static secp256k1_gej_set_xy(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_fe_t *x, const secp256k1_fe_t *y) {
+    r->infinity = 0;
+    r->x = *x;
+    r->y = *y;
+    secp256k1_fe_set_int(&r->z, 1);
 }
 
-GroupElemJac::GroupElemJac() : GroupElem() {
-    secp256k1_fe_set_int(&z, 1);
+void static secp256k1_gej_set_xo(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_fe_t *x, int odd) {
+    r->x = *x;
+    secp256k1_fe_t x2; secp256k1_fe_sqr(&x2, x);
+    secp256k1_fe_t x3; secp256k1_fe_mul(&x3, x, &x2);
+    r->infinity = false;
+    secp256k1_fe_t c; secp256k1_fe_set_int(&c, 7);
+    secp256k1_fe_add(&c, &x3);
+    secp256k1_fe_sqrt(&r->y, &c);
+    secp256k1_fe_set_int(&r->z, 1);
+    secp256k1_fe_normalize(&r->y);
+    if (secp256k1_fe_is_odd(&r->y) != odd)
+        secp256k1_fe_negate(&r->y, &r->y, 1);
 }
 
-GroupElemJac::GroupElemJac(const secp256k1_fe_t &xin, const secp256k1_fe_t &yin) : GroupElem(xin,yin) {
-    secp256k1_fe_set_int(&z, 1);
+void static secp256k1_gej_set_ge(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_ge_t *a) {
+   r->infinity = a->infinity;
+   r->x = a->x;
+   r->y = a->y;
+   secp256k1_fe_set_int(&r->z, 1);
 }
 
-GroupElemJac::GroupElemJac(const GroupElem &in) : GroupElem(in) {
-    secp256k1_fe_set_int(&z, 1);
+void static secp256k1_gej_get_x(secp256k1_fe_t *r, const secp256k1_gej_t *a) {
+    secp256k1_fe_t zi2; secp256k1_fe_inv_var(&zi2, &a->z); secp256k1_fe_sqr(&zi2, &zi2);
+    secp256k1_fe_mul(r, &a->x, &zi2);
 }
 
-void GroupElemJac::SetJac(const GroupElemJac &jac) {
-    *this = jac;
+void static secp256k1_gej_neg(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a) {
+    r->infinity = a->infinity;
+    r->x = a->x;
+    r->y = a->y;
+    r->z = a->z;
+    secp256k1_fe_normalize(&r->y);
+    secp256k1_fe_negate(&r->y, &r->y, 1);
 }
 
-void GroupElemJac::SetAffine(const GroupElem &aff) {
-    fInfinity = aff.fInfinity;
-    x = aff.x;
-    y = aff.y;
-    secp256k1_fe_set_int(&z, 1);
+int static secp256k1_gej_is_infinity(const secp256k1_gej_t *a) {
+    return a->infinity;
 }
 
-bool GroupElemJac::IsValid() const {
-    if (IsInfinity())
+int static secp256k1_gej_is_valid(const secp256k1_gej_t *a) {
+    if (a->infinity)
         return false;
     // y^2 = x^3 + 7
     // (Y/Z^3)^2 = (X/Z^2)^3 + 7
     // Y^2 / Z^6 = X^3 / Z^6 + 7
     // Y^2 = X^3 + 7*Z^6
-    secp256k1_fe_t y2; secp256k1_fe_sqr(&y2, &y);
-    secp256k1_fe_t x3; secp256k1_fe_sqr(&x3, &x); secp256k1_fe_mul(&x3, &x3, &x);
-    secp256k1_fe_t z2; secp256k1_fe_sqr(&z2, &z);
+    secp256k1_fe_t y2; secp256k1_fe_sqr(&y2, &a->y);
+    secp256k1_fe_t x3; secp256k1_fe_sqr(&x3, &a->x); secp256k1_fe_mul(&x3, &x3, &a->x);
+    secp256k1_fe_t z2; secp256k1_fe_sqr(&z2, &a->z);
     secp256k1_fe_t z6; secp256k1_fe_sqr(&z6, &z2); secp256k1_fe_mul(&z6, &z6, &z2);
     secp256k1_fe_mul_int(&z6, 7);
     secp256k1_fe_add(&x3, &z6);
@@ -86,256 +129,136 @@ bool GroupElemJac::IsValid() const {
     return secp256k1_fe_equal(&y2, &x3);
 }
 
-void GroupElemJac::GetAffine(GroupElem &aff) {
-    secp256k1_fe_inv_var(&z, &z);
-    secp256k1_fe_t z2; secp256k1_fe_sqr(&z2, &z);
-    secp256k1_fe_t z3; secp256k1_fe_mul(&z3, &z, &z2);
-    secp256k1_fe_mul(&x, &x, &z2);
-    secp256k1_fe_mul(&y, &y, &z3);
-    secp256k1_fe_set_int(&z, 1);
-    aff.fInfinity = fInfinity;
-    aff.x = x;
-    aff.y = y;
-}
-
-void GroupElemJac::GetX(secp256k1_fe_t &xout) {
-    secp256k1_fe_t zi2; secp256k1_fe_inv_var(&zi2, &z); secp256k1_fe_sqr(&zi2, &zi2);
-    secp256k1_fe_mul(&xout, &x, &zi2);
-}
-
-void GroupElemJac::GetY(secp256k1_fe_t &yout) {
-    secp256k1_fe_t zi; secp256k1_fe_inv_var(&zi, &z); 
-    secp256k1_fe_t zi3; secp256k1_fe_sqr(&zi3, &zi); secp256k1_fe_mul(&zi3, &zi, &zi3);
-    secp256k1_fe_mul(&yout, &y, &zi3);
-}
-
-bool GroupElemJac::IsInfinity() const {
-    return fInfinity;
-}
-
-
-void GroupElemJac::SetNeg(const GroupElemJac &p) {
-    *this = p;
-    secp256k1_fe_normalize(&y);
-    secp256k1_fe_negate(&y, &y, 1);
-}
-
-void GroupElemJac::SetCompressed(const secp256k1_fe_t &xin, bool fOdd) {
-    x = xin;
-    secp256k1_fe_t x2; secp256k1_fe_sqr(&x2, &x);
-    secp256k1_fe_t x3; secp256k1_fe_mul(&x3, &x, &x2);
-    fInfinity = false;
-    secp256k1_fe_t c; secp256k1_fe_set_int(&c, 7);
-    secp256k1_fe_add(&c, &x3);
-    secp256k1_fe_sqrt(&y, &c);
-    secp256k1_fe_set_int(&z, 1);
-    secp256k1_fe_normalize(&y);
-    if (secp256k1_fe_is_odd(&y) != fOdd)
-        secp256k1_fe_negate(&y, &y, 1);
-}
-
-void GroupElemJac::SetDouble(const GroupElemJac &p) {
-    secp256k1_fe_t t5 = p.y;
+void static secp256k1_gej_double(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a) {
+    secp256k1_fe_t t5 = a->y;
     secp256k1_fe_normalize(&t5);
-    if (p.fInfinity || secp256k1_fe_is_zero(&t5)) {
-        fInfinity = true;
+    if (a->infinity || secp256k1_fe_is_zero(&t5)) {
+        r->infinity = true;
         return;
     }
 
     secp256k1_fe_t t1,t2,t3,t4;
-    secp256k1_fe_mul(&z, &t5, &p.z);
-    secp256k1_fe_mul_int(&z, 2);      // Z' = 2*Y*Z (2)
-    secp256k1_fe_sqr(&t1, &p.x);
-    secp256k1_fe_mul_int(&t1, 3);     // T1 = 3*X^2 (3)
-    secp256k1_fe_sqr(&t2, &t1);       // T2 = 9*X^4 (1)
+    secp256k1_fe_mul(&r->z, &t5, &a->z);
+    secp256k1_fe_mul_int(&r->z, 2);       // Z' = 2*Y*Z (2)
+    secp256k1_fe_sqr(&t1, &a->x);
+    secp256k1_fe_mul_int(&t1, 3);         // T1 = 3*X^2 (3)
+    secp256k1_fe_sqr(&t2, &t1);           // T2 = 9*X^4 (1)
     secp256k1_fe_sqr(&t3, &t5);
-    secp256k1_fe_mul_int(&t3, 2);     // T3 = 2*Y^2 (2)
+    secp256k1_fe_mul_int(&t3, 2);         // T3 = 2*Y^2 (2)
     secp256k1_fe_sqr(&t4, &t3);
-    secp256k1_fe_mul_int(&t4, 2);     // T4 = 8*Y^4 (2)
-    secp256k1_fe_mul(&t3, &p.x, &t3); // T3 = 2*X*Y^2 (1)
-    x = t3;
-    secp256k1_fe_mul_int(&x, 4);      // X' = 8*X*Y^2 (4)
-    secp256k1_fe_negate(&x, &x, 4);   // X' = -8*X*Y^2 (5)
-    secp256k1_fe_add(&x, &t2);        // X' = 9*X^4 - 8*X*Y^2 (6)
-    secp256k1_fe_negate(&t2, &t2, 1); // T2 = -9*X^4 (2)
-    secp256k1_fe_mul_int(&t3, 6);     // T3 = 12*X*Y^2 (6)
-    secp256k1_fe_add(&t3, &t2);       // T3 = 12*X*Y^2 - 9*X^4 (8)
-    secp256k1_fe_mul(&y, &t1, &t3);   // Y' = 36*X^3*Y^2 - 27*X^6 (1)
-    secp256k1_fe_negate(&t2, &t4, 2); // T2 = -8*Y^4 (3)
-    secp256k1_fe_add(&y, &t2);        // Y' = 36*X^3*Y^2 - 27*X^6 - 8*Y^4 (4)
-    fInfinity = false;
+    secp256k1_fe_mul_int(&t4, 2);         // T4 = 8*Y^4 (2)
+    secp256k1_fe_mul(&t3, &a->x, &t3);    // T3 = 2*X*Y^2 (1)
+    r->x = t3;
+    secp256k1_fe_mul_int(&r->x, 4);       // X' = 8*X*Y^2 (4)
+    secp256k1_fe_negate(&r->x, &r->x, 4); // X' = -8*X*Y^2 (5)
+    secp256k1_fe_add(&r->x, &t2);         // X' = 9*X^4 - 8*X*Y^2 (6)
+    secp256k1_fe_negate(&t2, &t2, 1);     // T2 = -9*X^4 (2)
+    secp256k1_fe_mul_int(&t3, 6);         // T3 = 12*X*Y^2 (6)
+    secp256k1_fe_add(&t3, &t2);           // T3 = 12*X*Y^2 - 9*X^4 (8)
+    secp256k1_fe_mul(&r->y, &t1, &t3);    // Y' = 36*X^3*Y^2 - 27*X^6 (1)
+    secp256k1_fe_negate(&t2, &t4, 2);     // T2 = -8*Y^4 (3)
+    secp256k1_fe_add(&r->y, &t2);         // Y' = 36*X^3*Y^2 - 27*X^6 - 8*Y^4 (4)
+    r->infinity = false;
 }
 
-void GroupElemJac::SetAdd(const GroupElemJac &p, const GroupElemJac &q) {
-    if (p.fInfinity) {
-        *this = q;
+void static secp256k1_gej_add(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a, const secp256k1_gej_t *b) {
+    if (a->infinity) {
+        *r = *b;
         return;
     }
-    if (q.fInfinity) {
-        *this = p;
+    if (b->infinity) {
+        *r = *a;
         return;
     }
-    fInfinity = false;
-    const secp256k1_fe_t &x1 = p.x, &y1 = p.y, &z1 = p.z, &x2 = q.x, &y2 = q.y, &z2 = q.z;
-    secp256k1_fe_t z22; secp256k1_fe_sqr(&z22, &z2);
-    secp256k1_fe_t z12; secp256k1_fe_sqr(&z12, &z1);
-    secp256k1_fe_t u1; secp256k1_fe_mul(&u1, &x1, &z22);
-    secp256k1_fe_t u2; secp256k1_fe_mul(&u2, &x2, &z12);
-    secp256k1_fe_t s1; secp256k1_fe_mul(&s1, &y1, &z22); secp256k1_fe_mul(&s1, &s1, &z2);
-    secp256k1_fe_t s2; secp256k1_fe_mul(&s2, &y2, &z12); secp256k1_fe_mul(&s2, &s2, &z1);
+    r->infinity = false;
+    secp256k1_fe_t z22; secp256k1_fe_sqr(&z22, &b->z);
+    secp256k1_fe_t z12; secp256k1_fe_sqr(&z12, &a->z);
+    secp256k1_fe_t u1; secp256k1_fe_mul(&u1, &a->x, &z22);
+    secp256k1_fe_t u2; secp256k1_fe_mul(&u2, &b->x, &z12);
+    secp256k1_fe_t s1; secp256k1_fe_mul(&s1, &a->y, &z22); secp256k1_fe_mul(&s1, &s1, &b->z);
+    secp256k1_fe_t s2; secp256k1_fe_mul(&s2, &b->y, &z12); secp256k1_fe_mul(&s2, &s2, &a->z);
     secp256k1_fe_normalize(&u1);
     secp256k1_fe_normalize(&u2);
     if (secp256k1_fe_equal(&u1, &u2)) {
         secp256k1_fe_normalize(&s1);
         secp256k1_fe_normalize(&s2);
         if (secp256k1_fe_equal(&s1, &s2)) {
-            SetDouble(p);
+            secp256k1_gej_double(r, a);
         } else {
-            fInfinity = true;
+            r->infinity = true;
         }
         return;
     }
     secp256k1_fe_t h; secp256k1_fe_negate(&h, &u1, 1); secp256k1_fe_add(&h, &u2);
-    secp256k1_fe_t r; secp256k1_fe_negate(&r, &s1, 1); secp256k1_fe_add(&r, &s2);
-    secp256k1_fe_t r2; secp256k1_fe_sqr(&r2, &r);
+    secp256k1_fe_t i; secp256k1_fe_negate(&i, &s1, 1); secp256k1_fe_add(&i, &s2);
+    secp256k1_fe_t i2; secp256k1_fe_sqr(&i2, &i);
     secp256k1_fe_t h2; secp256k1_fe_sqr(&h2, &h);
     secp256k1_fe_t h3; secp256k1_fe_mul(&h3, &h, &h2);
-    secp256k1_fe_mul(&z, &z1, &z2); secp256k1_fe_mul(&z, &z, &h);
+    secp256k1_fe_mul(&r->z, &a->z, &b->z); secp256k1_fe_mul(&r->z, &r->z, &h);
     secp256k1_fe_t t; secp256k1_fe_mul(&t, &u1, &h2);
-    x = t; secp256k1_fe_mul_int(&x, 2); secp256k1_fe_add(&x, &h3); secp256k1_fe_negate(&x, &x, 3); secp256k1_fe_add(&x, &r2);
-    secp256k1_fe_negate(&y, &x, 5); secp256k1_fe_add(&y, &t); secp256k1_fe_mul(&y, &y, &r);
+    r->x = t; secp256k1_fe_mul_int(&r->x, 2); secp256k1_fe_add(&r->x, &h3); secp256k1_fe_negate(&r->x, &r->x, 3); secp256k1_fe_add(&r->x, &i2);
+    secp256k1_fe_negate(&r->y, &r->x, 5); secp256k1_fe_add(&r->y, &t); secp256k1_fe_mul(&r->y, &r->y, &i);
     secp256k1_fe_mul(&h3, &h3, &s1); secp256k1_fe_negate(&h3, &h3, 1);
-    secp256k1_fe_add(&y, &h3);
+    secp256k1_fe_add(&r->y, &h3);
 }
 
-void GroupElemJac::SetAdd(const GroupElemJac &p, const GroupElem &q) {
-    if (p.fInfinity) {
-        x = q.x;
-        y = q.y;
-        fInfinity = q.fInfinity;
-        secp256k1_fe_set_int(&z, 1);
+void static secp256k1_gej_add_ge(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a, const secp256k1_ge_t *b) {
+    if (a->infinity) {
+        r->infinity = b->infinity;
+        r->x = b->x;
+        r->y = b->y;
+        secp256k1_fe_set_int(&r->z, 1);
         return;
     }
-    if (q.fInfinity) {
-        *this = p;
+    if (b->infinity) {
+        *r = *a;
         return;
     }
-    fInfinity = false;
-    const secp256k1_fe_t &x1 = p.x, &y1 = p.y, &z1 = p.z, &x2 = q.x, &y2 = q.y;
-    secp256k1_fe_t z12; secp256k1_fe_sqr(&z12, &z1);
-    secp256k1_fe_t u1 = x1; secp256k1_fe_normalize(&u1);
-    secp256k1_fe_t u2; secp256k1_fe_mul(&u2, &x2, &z12);
-    secp256k1_fe_t s1 = y1; secp256k1_fe_normalize(&s1); 
-    secp256k1_fe_t s2; secp256k1_fe_mul(&s2, &y2, &z12); secp256k1_fe_mul(&s2, &s2, &z1);
+    r->infinity = false;
+    secp256k1_fe_t z12; secp256k1_fe_sqr(&z12, &a->z);
+    secp256k1_fe_t u1 = a->x; secp256k1_fe_normalize(&u1);
+    secp256k1_fe_t u2; secp256k1_fe_mul(&u2, &b->x, &z12);
+    secp256k1_fe_t s1 = a->y; secp256k1_fe_normalize(&s1);
+    secp256k1_fe_t s2; secp256k1_fe_mul(&s2, &b->y, &z12); secp256k1_fe_mul(&s2, &s2, &a->z);
     secp256k1_fe_normalize(&u1);
     secp256k1_fe_normalize(&u2);
     if (secp256k1_fe_equal(&u1, &u2)) {
         secp256k1_fe_normalize(&s1);
         secp256k1_fe_normalize(&s2);
         if (secp256k1_fe_equal(&s1, &s2)) {
-            SetDouble(p);
+            secp256k1_gej_double(r, a);
         } else {
-            fInfinity = true;
+            r->infinity = true;
         }
         return;
     }
     secp256k1_fe_t h; secp256k1_fe_negate(&h, &u1, 1); secp256k1_fe_add(&h, &u2);
-    secp256k1_fe_t r; secp256k1_fe_negate(&r, &s1, 1); secp256k1_fe_add(&r, &s2);
-    secp256k1_fe_t r2; secp256k1_fe_sqr(&r2, &r);
+    secp256k1_fe_t i; secp256k1_fe_negate(&i, &s1, 1); secp256k1_fe_add(&i, &s2);
+    secp256k1_fe_t i2; secp256k1_fe_sqr(&i2, &i);
     secp256k1_fe_t h2; secp256k1_fe_sqr(&h2, &h);
     secp256k1_fe_t h3; secp256k1_fe_mul(&h3, &h, &h2);
-    z = p.z; secp256k1_fe_mul(&z, &z, &h);
+    r->z = a->z; secp256k1_fe_mul(&r->z, &r->z, &h);
     secp256k1_fe_t t; secp256k1_fe_mul(&t, &u1, &h2);
-    x = t; secp256k1_fe_mul_int(&x, 2); secp256k1_fe_add(&x, &h3); secp256k1_fe_negate(&x, &x, 3); secp256k1_fe_add(&x, &r2);
-    secp256k1_fe_negate(&y, &x, 5); secp256k1_fe_add(&y, &t); secp256k1_fe_mul(&y, &y, &r);
+    r->x = t; secp256k1_fe_mul_int(&r->x, 2); secp256k1_fe_add(&r->x, &h3); secp256k1_fe_negate(&r->x, &r->x, 3); secp256k1_fe_add(&r->x, &i2);
+    secp256k1_fe_negate(&r->y, &r->x, 5); secp256k1_fe_add(&r->y, &t); secp256k1_fe_mul(&r->y, &r->y, &i);
     secp256k1_fe_mul(&h3, &h3, &s1); secp256k1_fe_negate(&h3, &h3, 1);
-    secp256k1_fe_add(&y, &h3);
+    secp256k1_fe_add(&r->y, &h3);
 }
 
-std::string GroupElemJac::ToString() const {
-    GroupElemJac cop = *this;
-    GroupElem aff;
-    cop.GetAffine(aff);
-    return aff.ToString();
+void static secp256k1_gej_get_hex(char *r, int *rlen, const secp256k1_gej_t *a) {
+    secp256k1_gej_t c = *a;
+    secp256k1_ge_t t; secp256k1_ge_set_gej(&t, &c);
+    secp256k1_ge_get_hex(r, rlen, &t);
 }
 
-void GroupElem::SetJac(GroupElemJac &jac) {
-    jac.GetAffine(*this);
+void static secp256k1_gej_mul_lambda(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a) {
+    const secp256k1_fe_t *beta = &secp256k1_ge_consts->beta;
+    *r = *a;
+    secp256k1_fe_mul(&r->x, &r->x, beta);
 }
 
-static const unsigned char order_[] = {0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
-                                       0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,
-                                       0xBA,0xAE,0xDC,0xE6,0xAF,0x48,0xA0,0x3B,
-                                       0xBF,0xD2,0x5E,0x8C,0xD0,0x36,0x41,0x41};
-
-static const unsigned char g_x_[] = {0x79,0xBE,0x66,0x7E,0xF9,0xDC,0xBB,0xAC,
-                                     0x55,0xA0,0x62,0x95,0xCE,0x87,0x0B,0x07,
-                                     0x02,0x9B,0xFC,0xDB,0x2D,0xCE,0x28,0xD9,
-                                     0x59,0xF2,0x81,0x5B,0x16,0xF8,0x17,0x98};
-
-static const unsigned char g_y_[] = {0x48,0x3A,0xDA,0x77,0x26,0xA3,0xC4,0x65,
-                                     0x5D,0xA4,0xFB,0xFC,0x0E,0x11,0x08,0xA8,
-                                     0xFD,0x17,0xB4,0x48,0xA6,0x85,0x54,0x19,
-                                     0x9C,0x47,0xD0,0x8F,0xFB,0x10,0xD4,0xB8};
-
-// properties of secp256k1's efficiently computable endomorphism
-static const unsigned char lambda_[] = {0x53,0x63,0xad,0x4c,0xc0,0x5c,0x30,0xe0,
-                                        0xa5,0x26,0x1c,0x02,0x88,0x12,0x64,0x5a,
-                                        0x12,0x2e,0x22,0xea,0x20,0x81,0x66,0x78,
-                                        0xdf,0x02,0x96,0x7c,0x1b,0x23,0xbd,0x72};
-static const unsigned char beta_[] =   {0x7a,0xe9,0x6a,0x2b,0x65,0x7c,0x07,0x10,
-                                        0x6e,0x64,0x47,0x9e,0xac,0x34,0x34,0xe9,
-                                        0x9c,0xf0,0x49,0x75,0x12,0xf5,0x89,0x95,
-                                        0xc1,0x39,0x6c,0x28,0x71,0x95,0x01,0xee};
-static const unsigned char a1b2_[] =   {0x30,0x86,0xd2,0x21,0xa7,0xd4,0x6b,0xcd,
-                                        0xe8,0x6c,0x90,0xe4,0x92,0x84,0xeb,0x15};
-static const unsigned char b1_[]   =   {0xe4,0x43,0x7e,0xd6,0x01,0x0e,0x88,0x28,
-                                        0x6f,0x54,0x7f,0xa9,0x0a,0xbf,0xe4,0xc3};
-static const unsigned char a2_[]   =   {0x01,
-                                        0x14,0xca,0x50,0xf7,0xa8,0xe2,0xf3,0xf6,
-                                        0x57,0xc1,0x10,0x8d,0x9d,0x44,0xcf,0xd8};
-
-GroupConstants::GroupConstants() {
-    secp256k1_num_init(&order);
-    secp256k1_num_init(&lambda);
-    secp256k1_num_init(&a1b2);
-    secp256k1_num_init(&b1);
-    secp256k1_num_init(&a2);
-
-    secp256k1_fe_set_b32(&g_x, g_x_);
-    secp256k1_fe_set_b32(&g_y, g_y_);
-    secp256k1_fe_set_b32(&beta, beta_);
-
-    g = GroupElem(g_x, g_y);
-
-    secp256k1_num_set_bin(&order, order_, sizeof(order_));
-    secp256k1_num_set_bin(&lambda, lambda_, sizeof(lambda_));
-    secp256k1_num_set_bin(&a1b2, a1b2_, sizeof(a1b2_));
-    secp256k1_num_set_bin(&b1, b1_, sizeof(b1_));
-    secp256k1_num_set_bin(&a2, a2_, sizeof(a2_));
-}
-
-GroupConstants::~GroupConstants() {
-    secp256k1_num_free(&order);
-    secp256k1_num_free(&lambda);
-    secp256k1_num_free(&a1b2);
-    secp256k1_num_free(&b1);
-    secp256k1_num_free(&a2);
-}
-
-const GroupConstants &GetGroupConst() {
-    static const GroupConstants group_const;
-    return group_const;
-}
-
-void GroupElemJac::SetMulLambda(const GroupElemJac &p) {
-    const secp256k1_fe_t &beta = GetGroupConst().beta;
-    *this = p;
-    secp256k1_fe_mul(&x, &x, &beta);
-}
-
-void SplitExp(const secp256k1_num_t &exp, secp256k1_num_t &exp1, secp256k1_num_t &exp2) {
-    const GroupConstants &c = GetGroupConst();
+void static secp256k1_gej_split_exp(secp256k1_num_t *r1, secp256k1_num_t *r2, const secp256k1_num_t *a) {
+    const secp256k1_ge_consts_t *c = secp256k1_ge_consts;
     secp256k1_num_t bnc1, bnc2, bnt1, bnt2, bnn2;
 
     secp256k1_num_init(&bnc1);
@@ -344,24 +267,24 @@ void SplitExp(const secp256k1_num_t &exp, secp256k1_num_t &exp1, secp256k1_num_t
     secp256k1_num_init(&bnt2);
     secp256k1_num_init(&bnn2);
 
-    secp256k1_num_copy(&bnn2, &c.order);
+    secp256k1_num_copy(&bnn2, &c->order);
     secp256k1_num_shift(&bnn2, 1);
 
-    secp256k1_num_mul(&bnc1, &exp, &c.a1b2);
+    secp256k1_num_mul(&bnc1, a, &c->a1b2);
     secp256k1_num_add(&bnc1, &bnc1, &bnn2);
-    secp256k1_num_div(&bnc1, &bnc1, &c.order);
+    secp256k1_num_div(&bnc1, &bnc1, &c->order);
 
-    secp256k1_num_mul(&bnc2, &exp, &c.b1);
+    secp256k1_num_mul(&bnc2, a, &c->b1);
     secp256k1_num_add(&bnc2, &bnc2, &bnn2);
-    secp256k1_num_div(&bnc2, &bnc2, &c.order);
+    secp256k1_num_div(&bnc2, &bnc2, &c->order);
 
-    secp256k1_num_mul(&bnt1, &bnc1, &c.a1b2);
-    secp256k1_num_mul(&bnt2, &bnc2, &c.a2);
+    secp256k1_num_mul(&bnt1, &bnc1, &c->a1b2);
+    secp256k1_num_mul(&bnt2, &bnc2, &c->a2);
     secp256k1_num_add(&bnt1, &bnt1, &bnt2);
-    secp256k1_num_sub(&exp1, &exp, &bnt1);
-    secp256k1_num_mul(&bnt1, &bnc1, &c.b1);
-    secp256k1_num_mul(&bnt2, &bnc2, &c.a1b2);
-    secp256k1_num_sub(&exp2, &bnt1, &bnt2);
+    secp256k1_num_sub(r1, a, &bnt1);
+    secp256k1_num_mul(&bnt1, &bnc1, &c->b1);
+    secp256k1_num_mul(&bnt2, &bnc2, &c->a1b2);
+    secp256k1_num_sub(r2, &bnt1, &bnt2);
 
     secp256k1_num_free(&bnc1);
     secp256k1_num_free(&bnc2);
@@ -370,4 +293,87 @@ void SplitExp(const secp256k1_num_t &exp, secp256k1_num_t &exp1, secp256k1_num_t
     secp256k1_num_free(&bnn2);
 }
 
+static const unsigned char secp256k1_ge_consts_order[] = {
+    0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,
+    0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFF,0xFE,
+    0xBA,0xAE,0xDC,0xE6,0xAF,0x48,0xA0,0x3B,
+    0xBF,0xD2,0x5E,0x8C,0xD0,0x36,0x41,0x41
+};
+
+static const unsigned char secp256k1_ge_consts_g_x[] = {
+    0x79,0xBE,0x66,0x7E,0xF9,0xDC,0xBB,0xAC,
+    0x55,0xA0,0x62,0x95,0xCE,0x87,0x0B,0x07,
+    0x02,0x9B,0xFC,0xDB,0x2D,0xCE,0x28,0xD9,
+    0x59,0xF2,0x81,0x5B,0x16,0xF8,0x17,0x98
+};
+
+static const unsigned char secp256k1_ge_consts_g_y[] = {
+    0x48,0x3A,0xDA,0x77,0x26,0xA3,0xC4,0x65,
+    0x5D,0xA4,0xFB,0xFC,0x0E,0x11,0x08,0xA8,
+    0xFD,0x17,0xB4,0x48,0xA6,0x85,0x54,0x19,
+    0x9C,0x47,0xD0,0x8F,0xFB,0x10,0xD4,0xB8
+};
+
+// properties of secp256k1's efficiently computable endomorphism
+static const unsigned char secp256k1_ge_consts_lambda[] = {
+    0x53,0x63,0xad,0x4c,0xc0,0x5c,0x30,0xe0,
+    0xa5,0x26,0x1c,0x02,0x88,0x12,0x64,0x5a,
+    0x12,0x2e,0x22,0xea,0x20,0x81,0x66,0x78,
+    0xdf,0x02,0x96,0x7c,0x1b,0x23,0xbd,0x72
+};
+static const unsigned char secp256k1_ge_consts_beta[] = {
+    0x7a,0xe9,0x6a,0x2b,0x65,0x7c,0x07,0x10,
+    0x6e,0x64,0x47,0x9e,0xac,0x34,0x34,0xe9,
+    0x9c,0xf0,0x49,0x75,0x12,0xf5,0x89,0x95,
+    0xc1,0x39,0x6c,0x28,0x71,0x95,0x01,0xee
+};
+static const unsigned char secp256k1_ge_consts_a1b2[] = {
+    0x30,0x86,0xd2,0x21,0xa7,0xd4,0x6b,0xcd,
+    0xe8,0x6c,0x90,0xe4,0x92,0x84,0xeb,0x15
+};
+static const unsigned char secp256k1_ge_consts_b1[] = {
+    0xe4,0x43,0x7e,0xd6,0x01,0x0e,0x88,0x28,
+    0x6f,0x54,0x7f,0xa9,0x0a,0xbf,0xe4,0xc3
+};
+static const unsigned char secp256k1_ge_consts_a2[] = {
+    0x01,
+    0x14,0xca,0x50,0xf7,0xa8,0xe2,0xf3,0xf6,
+    0x57,0xc1,0x10,0x8d,0x9d,0x44,0xcf,0xd8
+};
+
+void static secp256k1_ge_start(void) {
+    if (secp256k1_ge_consts == NULL) {
+        secp256k1_ge_consts_t *ret = (secp256k1_ge_consts_t*)malloc(sizeof(secp256k1_ge_consts_t));
+        secp256k1_num_init(&ret->order);
+        secp256k1_num_init(&ret->lambda);
+        secp256k1_num_init(&ret->a1b2);
+        secp256k1_num_init(&ret->a2);
+        secp256k1_num_init(&ret->b1);
+        secp256k1_num_set_bin(&ret->order,  secp256k1_ge_consts_order,  sizeof(secp256k1_ge_consts_order));
+        secp256k1_num_set_bin(&ret->lambda, secp256k1_ge_consts_lambda, sizeof(secp256k1_ge_consts_lambda));
+        secp256k1_num_set_bin(&ret->a1b2,   secp256k1_ge_consts_a1b2,   sizeof(secp256k1_ge_consts_a1b2));
+        secp256k1_num_set_bin(&ret->a2,     secp256k1_ge_consts_a2,     sizeof(secp256k1_ge_consts_a2));
+        secp256k1_num_set_bin(&ret->b1,     secp256k1_ge_consts_b1,     sizeof(secp256k1_ge_consts_b1));
+        secp256k1_fe_set_b32(&ret->beta, secp256k1_ge_consts_beta);
+        secp256k1_fe_t g_x, g_y;
+        secp256k1_fe_set_b32(&g_x, secp256k1_ge_consts_g_x);
+        secp256k1_fe_set_b32(&g_y, secp256k1_ge_consts_g_y);
+        secp256k1_ge_set_xy(&ret->g, &g_x, &g_y);
+        secp256k1_ge_consts = ret;
+    }
+}
+
+void static secp256k1_ge_stop(void) {
+    if (secp256k1_ge_consts != NULL) {
+        secp256k1_ge_consts_t *c = (secp256k1_ge_consts_t*)secp256k1_ge_consts;
+        secp256k1_num_free(&c->order);
+        secp256k1_num_free(&c->lambda);
+        secp256k1_num_free(&c->a1b2);
+        secp256k1_num_free(&c->a2);
+        secp256k1_num_free(&c->b1);
+        free((void*)c);
+        secp256k1_ge_consts = NULL;
+    }
+}
+
 }
index 34b645a5f52cb1f940032ed48090c42db821beaa..1db47448f3612614e70284ef490635efdb8f0dbb 100644 (file)
@@ -1,8 +1,6 @@
 #ifndef _SECP256K1_GROUP_
 #define _SECP256K1_GROUP_
 
-#include <string>
-
 #include "num.h"
 #include "field.h"
 
@@ -37,15 +35,16 @@ void static secp256k1_ge_set_xy(secp256k1_ge_t *r, const secp256k1_fe_t *x, cons
 int  static secp256k1_ge_is_infinity(const secp256k1_ge_t *a);
 void static secp256k1_ge_neg(secp256k1_ge_t *r, const secp256k1_ge_t *a);
 void static secp256k1_ge_get_hex(char *r, int *rlen, const secp256k1_ge_t *a);
-void static secp256k1_ge_set_gej(secp256k1_ge_t *r, const secp256k1_gej_t *a);
+void static secp256k1_ge_set_gej(secp256k1_ge_t *r, secp256k1_gej_t *a);
 
 void static secp256k1_gej_set_infinity(secp256k1_gej_t *r);
 void static secp256k1_gej_set_xy(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_fe_t *x, const secp256k1_fe_t *y);
-void static secp256k1_gej_set_xo(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_fe_t *x, int compressed);
+void static secp256k1_gej_set_xo(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_fe_t *x, int odd);
 void static secp256k1_gej_set_ge(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_ge_t *a);
 void static secp256k1_gej_get_x(secp256k1_fe_t *r, const secp256k1_gej_t *a);
 void static secp256k1_gej_neg(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a);
 int  static secp256k1_gej_is_infinity(const secp256k1_gej_t *a);
+int  static secp256k1_gej_is_valid(const secp256k1_gej_t *a);
 void static secp256k1_gej_double(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a);
 void static secp256k1_gej_add(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a, const secp256k1_gej_t *b);
 void static secp256k1_gej_add_ge(secp256k1_gej_t *r, const secp256k1_gej_t *a, const secp256k1_ge_t *b);
@@ -55,108 +54,4 @@ void static secp256k1_gej_split_exp(secp256k1_num_t *r1, secp256k1_num_t *r2, co
 
 }
 
-namespace secp256k1 {
-
-class GroupElemJac;
-
-/** Defines a point on the secp256k1 curve (y^2 = x^3 + 7) */
-class GroupElem {
-protected:
-    bool fInfinity;
-    secp256k1_fe_t x;
-    secp256k1_fe_t y;
-
-public:
-
-    /** Creates the point at infinity */
-    GroupElem();
-
-    /** Creates the point with given affine coordinates */
-    GroupElem(const secp256k1_fe_t &xin, const secp256k1_fe_t &yin);
-
-    /** Checks whether this is the point at infinity */
-    bool IsInfinity() const;
-
-    void SetNeg(const GroupElem &p);
-
-    void GetX(secp256k1_fe_t &xout);
-
-    void GetY(secp256k1_fe_t &yout);
-
-    std::string ToString() const;
-
-    void SetJac(GroupElemJac &jac);
-
-    friend class GroupElemJac;
-};
-
-/** Represents a point on the secp256k1 curve, with jacobian coordinates */
-class GroupElemJac : private GroupElem {
-protected:
-    secp256k1_fe_t z;
-
-public:
-    /** Creates the point at infinity */
-    GroupElemJac();
-
-    /** Creates the point with given affine coordinates */
-    GroupElemJac(const secp256k1_fe_t &xin, const secp256k1_fe_t &yin);
-
-    GroupElemJac(const GroupElem &in);
-
-    void SetJac(const GroupElemJac &jac);
-
-    void SetAffine(const GroupElem &aff);
-
-    /** Checks whether this is a non-infinite point on the curve */
-    bool IsValid() const;
-
-    /** Returns the affine coordinates of this point */
-    void GetAffine(GroupElem &aff);
-
-    void GetX(secp256k1_fe_t &xout);
-    void GetY(secp256k1_fe_t &yout);
-
-    bool IsInfinity() const;
-
-    void SetNeg(const GroupElemJac &p);
-
-    /** Sets this point to have a given X coordinate & given Y oddness */
-    void SetCompressed(const secp256k1_fe_t &xin, bool fOdd);
-
-    /** Sets this point to be the EC double of another */
-    void SetDouble(const GroupElemJac &p);
-
-    /** Sets this point to be the EC addition of two others */
-    void SetAdd(const GroupElemJac &p, const GroupElemJac &q);
-
-    /** Sets this point to be the EC addition of two others (one of which is in affine coordinates) */
-    void SetAdd(const GroupElemJac &p, const GroupElem &q);
-
-    std::string ToString() const;
-
-    void SetMulLambda(const GroupElemJac &p);
-};
-
-class GroupConstants {
-private:
-    secp256k1_fe_t g_x;
-    secp256k1_fe_t g_y;
-
-public:
-    secp256k1_num_t order;
-    GroupElem g;
-    secp256k1_fe_t beta;
-    secp256k1_num_t lambda, a1b2, b1, a2;
-
-    GroupConstants();
-    ~GroupConstants();
-};
-
-const GroupConstants &GetGroupConst();
-
-void SplitExp(const secp256k1_num_t &exp, secp256k1_num_t &exp1, secp256k1_num_t &exp2);
-
-}
-
 #endif
index bbbf03ba73b480453078f5f829fddecec7743f2b..a8d3860f634a35e6651b96d7d45f2d8421fe5a8e 100644 (file)
@@ -10,11 +10,12 @@ namespace secp256k1 {
 extern "C" void secp256k1_start(void) {
     secp256k1_num_start();
     secp256k1_fe_start();
-    GetGroupConst();
+    secp256k1_ge_start();
     GetECMultConsts();
 }
 
 extern "C" void secp256k1_stop(void) {
+    secp256k1_ge_stop();
     secp256k1_fe_stop();
     secp256k1_num_stop();
 }
@@ -24,7 +25,7 @@ extern "C" int secp256k1_ecdsa_verify(const unsigned char *msg, int msglen, cons
     secp256k1_num_t m; 
     secp256k1_num_init(&m);
     Signature s;
-    GroupElemJac q;
+    secp256k1_gej_t q;
     secp256k1_num_set_bin(&m, msg, msglen);
     if (!ParsePubKey(q, pubkey, pubkeylen)) {
         ret = -1;
index 0d5ca874b45d6b86f14392d063e8faedb17cc796..ac3f673450f5b4ecc2a436371d54204e56cb71dc 100644 (file)
@@ -15,7 +15,7 @@ void test_run_ecmult_chain() {
     // random starting point A (on the curve)
     secp256k1_fe_t ax; secp256k1_fe_set_hex(&ax, "8b30bbe9ae2a990696b22f670709dff3727fd8bc04d3362c6c7bf458e2846004", 64);
     secp256k1_fe_t ay; secp256k1_fe_set_hex(&ay, "a357ae915c4a65281309edf20504740f0eb3343990216b4f81063cb65f2f7e0f", 64);
-    GroupElemJac a(ax,ay);
+    secp256k1_gej_t a; secp256k1_gej_set_xy(&a, &ax, &ay);
     // two random initial factors xn and gn
     secp256k1_num_t xn;
     secp256k1_num_init(&xn);
@@ -38,29 +38,32 @@ void test_run_ecmult_chain() {
     secp256k1_num_init(&ge);
     secp256k1_num_set_int(&ge, 0);
     // the point being computed
-    GroupElemJac x = a;
-    const secp256k1_num_t &order = GetGroupConst().order;
+    secp256k1_gej_t x = a;
+    const secp256k1_num_t *order = &secp256k1_ge_consts->order;
     for (int i=0; i<200*COUNT; i++) {
         // in each iteration, compute X = xn*X + gn*G;
         ECMult(x, x, xn, gn);
         // also compute ae and ge: the actual accumulated factors for A and G
         // if X was (ae*A+ge*G), xn*X + gn*G results in (xn*ae*A + (xn*ge+gn)*G)
-        secp256k1_num_mod_mul(&ae, &ae, &xn, &order);
-        secp256k1_num_mod_mul(&ge, &ge, &xn, &order);
+        secp256k1_num_mod_mul(&ae, &ae, &xn, order);
+        secp256k1_num_mod_mul(&ge, &ge, &xn, order);
         secp256k1_num_add(&ge, &ge, &gn);
-        secp256k1_num_mod(&ge, &ge, &order);
+        secp256k1_num_mod(&ge, &ge, order);
         // modify xn and gn
-        secp256k1_num_mod_mul(&xn, &xn, &xf, &order);
-        secp256k1_num_mod_mul(&gn, &gn, &gf, &order);
+        secp256k1_num_mod_mul(&xn, &xn, &xf, order);
+        secp256k1_num_mod_mul(&gn, &gn, &gf, order);
     }
-    std::string res = x.ToString();
+    char res[132]; int resl = 132;
+    secp256k1_gej_get_hex(res, &resl, &x);
     if (COUNT == 100) {
-      assert(res == "(D6E96687F9B10D092A6F35439D86CEBEA4535D0D409F53586440BD74B933E830,B95CBCA2C77DA786539BE8FD53354D2D3B4F566AE658045407ED6015EE1B2A88)");
+      assert(strcmp(res, "(D6E96687F9B10D092A6F35439D86CEBEA4535D0D409F53586440BD74B933E830,B95CBCA2C77DA786539BE8FD53354D2D3B4F566AE658045407ED6015EE1B2A88)") == 0);
     }
     // redo the computation, but directly with the resulting ae and ge coefficients:
-    GroupElemJac x2; ECMult(x2, a, ae, ge);
-    std::string res2 = x2.ToString();
-    assert(res == res2);
+    secp256k1_gej_t x2; ECMult(x2, a, ae, ge);
+    char res2[132]; int resl2 = 132;
+    secp256k1_gej_get_hex(res2, &resl2, &x2);
+    assert(strcmp(res, res2) == 0);
+    assert(strlen(res) == 131);
     secp256k1_num_free(&xn);
     secp256k1_num_free(&gn);
     secp256k1_num_free(&xf);
@@ -69,25 +72,25 @@ void test_run_ecmult_chain() {
     secp256k1_num_free(&ge);
 }
 
-void test_point_times_order(const GroupElemJac &point) {
+void test_point_times_order(const secp256k1_gej_t &point) {
     // either the point is not on the curve, or multiplying it by the order results in O
-    if (!point.IsValid())
+    if (!secp256k1_gej_is_valid(&point))
         return;
 
-    const GroupConstants &c = GetGroupConst();
+    const secp256k1_num_t *order = &secp256k1_ge_consts->order;
     secp256k1_num_t zero;
     secp256k1_num_init(&zero);
     secp256k1_num_set_int(&zero, 0);
-    GroupElemJac res;
-    ECMult(res, point, c.order, zero); // calc res = order * point + 0 * G;
-    assert(res.IsInfinity());
+    secp256k1_gej_t res;
+    ECMult(res, point, *order, zero); // calc res = order * point + 0 * G;
+    assert(secp256k1_gej_is_infinity(&res));
     secp256k1_num_free(&zero);
 }
 
 void test_run_point_times_order() {
     secp256k1_fe_t x; secp256k1_fe_set_hex(&x, "02", 2);
     for (int i=0; i<500; i++) {
-        GroupElemJac j; j.SetCompressed(x, true);
+        secp256k1_gej_t j; secp256k1_gej_set_xo(&j, &x, true);
         test_point_times_order(j);
         secp256k1_fe_sqr(&x, &x);
     }
@@ -147,14 +150,14 @@ void test_run_wnaf() {
 }
 
 void test_ecdsa_sign_verify() {
-    const GroupConstants &c = GetGroupConst();
+    const secp256k1_ge_consts_t &c = *secp256k1_ge_consts;
     secp256k1_num_t msg, key, nonce;
     secp256k1_num_init(&msg);
     secp256k1_num_set_rand(&msg, &c.order);
     secp256k1_num_init(&key);
     secp256k1_num_set_rand(&key, &c.order);
     secp256k1_num_init(&nonce);
-    GroupElemJac pub; ECMultBase(pub, key);
+    secp256k1_gej_t pub; ECMultBase(pub, key);
     Signature sig;
     do {
         secp256k1_num_set_rand(&nonce, &c.order);
@@ -176,12 +179,15 @@ void test_run_ecdsa_sign_verify() {
 int main(void) {
     secp256k1_num_start();
     secp256k1_fe_start();
+    secp256k1_ge_start();
 
     test_run_wnaf();
     test_run_point_times_order();
     test_run_ecmult_chain();
     test_run_ecdsa_sign_verify();
 
+    secp256k1_ge_stop();
     secp256k1_fe_stop();
+    secp256k1_num_stop();
     return 0;
 }
This page took 0.07818 seconds and 4 git commands to generate.