xref: /freebsd/crypto/openssl/test/ecstresstest.c (revision 44096ebd22ddd0081a357011714eff8963614b65)
1e0c4386eSCy Schubert /*
2*44096ebdSEnji Cooper  * Copyright 2017-2024 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
3e0c4386eSCy Schubert  *
4e0c4386eSCy Schubert  * Licensed under the Apache License 2.0 (the "License");
5e0c4386eSCy Schubert  * you may not use this file except in compliance with the License.
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7e0c4386eSCy Schubert  * https://www.openssl.org/source/license.html
8e0c4386eSCy Schubert  * or in the file LICENSE in the source distribution.
9e0c4386eSCy Schubert  */
10e0c4386eSCy Schubert 
11e0c4386eSCy Schubert #include "internal/nelem.h"
12e0c4386eSCy Schubert #include "testutil.h"
13e0c4386eSCy Schubert 
14e0c4386eSCy Schubert #include <stdio.h>
15e0c4386eSCy Schubert #include <stdlib.h>
16e0c4386eSCy Schubert #include <string.h>
17e0c4386eSCy Schubert #include <ctype.h>
18e0c4386eSCy Schubert 
19e0c4386eSCy Schubert #define NUM_REPEATS "1000000"
20e0c4386eSCy Schubert 
21e0c4386eSCy Schubert static ossl_intmax_t num_repeats;
22e0c4386eSCy Schubert static int print_mode = 0;
23e0c4386eSCy Schubert 
24e0c4386eSCy Schubert #ifndef OPENSSL_NO_EC
25e0c4386eSCy Schubert # include <openssl/ec.h>
26e0c4386eSCy Schubert # include <openssl/err.h>
27e0c4386eSCy Schubert # include <openssl/obj_mac.h>
28e0c4386eSCy Schubert # include <openssl/objects.h>
29e0c4386eSCy Schubert # include <openssl/rand.h>
30e0c4386eSCy Schubert # include <openssl/bn.h>
31e0c4386eSCy Schubert # include <openssl/opensslconf.h>
32e0c4386eSCy Schubert 
33e0c4386eSCy Schubert static const char *kP256DefaultResult =
34e0c4386eSCy Schubert     "A1E24B223B8E81BC1FFF99BAFB909EDB895FACDE7D6DA5EF5E7B3255FB378E0F";
35e0c4386eSCy Schubert 
36e0c4386eSCy Schubert /*
37e0c4386eSCy Schubert  * Perform a deterministic walk on the curve, by starting from |point| and
38e0c4386eSCy Schubert  * using the X-coordinate of the previous point as the next scalar for
39e0c4386eSCy Schubert  * point multiplication.
40e0c4386eSCy Schubert  * Returns the X-coordinate of the end result or NULL on error.
41e0c4386eSCy Schubert  */
42e0c4386eSCy Schubert static BIGNUM *walk_curve(const EC_GROUP *group, EC_POINT *point,
43e0c4386eSCy Schubert                           ossl_intmax_t num)
44e0c4386eSCy Schubert {
45e0c4386eSCy Schubert     BIGNUM *scalar = NULL;
46e0c4386eSCy Schubert     ossl_intmax_t i;
47e0c4386eSCy Schubert 
48e0c4386eSCy Schubert     if (!TEST_ptr(scalar = BN_new())
49e0c4386eSCy Schubert             || !TEST_true(EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point, scalar,
50e0c4386eSCy Schubert                                                           NULL, NULL)))
51e0c4386eSCy Schubert         goto err;
52e0c4386eSCy Schubert 
53e0c4386eSCy Schubert     for (i = 0; i < num; i++) {
54e0c4386eSCy Schubert         if (!TEST_true(EC_POINT_mul(group, point, NULL, point, scalar, NULL))
55e0c4386eSCy Schubert                 || !TEST_true(EC_POINT_get_affine_coordinates(group, point,
56e0c4386eSCy Schubert                                                               scalar,
57e0c4386eSCy Schubert                                                               NULL, NULL)))
58e0c4386eSCy Schubert             goto err;
59e0c4386eSCy Schubert     }
60e0c4386eSCy Schubert     return scalar;
61e0c4386eSCy Schubert 
62e0c4386eSCy Schubert err:
63e0c4386eSCy Schubert     BN_free(scalar);
64e0c4386eSCy Schubert     return NULL;
65e0c4386eSCy Schubert }
66e0c4386eSCy Schubert 
67e0c4386eSCy Schubert static int test_curve(void)
68e0c4386eSCy Schubert {
69e0c4386eSCy Schubert     EC_GROUP *group = NULL;
70e0c4386eSCy Schubert     EC_POINT *point = NULL;
71e0c4386eSCy Schubert     BIGNUM *result = NULL, *expected_result = NULL;
72e0c4386eSCy Schubert     int ret = 0;
73e0c4386eSCy Schubert 
74e0c4386eSCy Schubert     /*
75e0c4386eSCy Schubert      * We currently hard-code P-256, though adaptation to other curves.
76e0c4386eSCy Schubert      * would be straightforward.
77e0c4386eSCy Schubert      */
78e0c4386eSCy Schubert     if (!TEST_ptr(group = EC_GROUP_new_by_curve_name(NID_X9_62_prime256v1))
79e0c4386eSCy Schubert             || !TEST_ptr(point = EC_POINT_dup(EC_GROUP_get0_generator(group),
80e0c4386eSCy Schubert                                               group))
81e0c4386eSCy Schubert             || !TEST_ptr(result = walk_curve(group, point, num_repeats)))
82*44096ebdSEnji Cooper         goto err;
83e0c4386eSCy Schubert 
84e0c4386eSCy Schubert     if (print_mode) {
85e0c4386eSCy Schubert         BN_print(bio_out, result);
86e0c4386eSCy Schubert         BIO_printf(bio_out, "\n");
87e0c4386eSCy Schubert         ret = 1;
88e0c4386eSCy Schubert     } else {
89e0c4386eSCy Schubert         if (!TEST_true(BN_hex2bn(&expected_result, kP256DefaultResult))
90e0c4386eSCy Schubert                 || !TEST_ptr(expected_result)
91e0c4386eSCy Schubert                 || !TEST_BN_eq(result, expected_result))
92e0c4386eSCy Schubert             goto err;
93e0c4386eSCy Schubert         ret = 1;
94e0c4386eSCy Schubert     }
95e0c4386eSCy Schubert 
96e0c4386eSCy Schubert err:
97e0c4386eSCy Schubert     EC_GROUP_free(group);
98e0c4386eSCy Schubert     EC_POINT_free(point);
99e0c4386eSCy Schubert     BN_free(result);
100e0c4386eSCy Schubert     BN_free(expected_result);
101e0c4386eSCy Schubert     return ret;
102e0c4386eSCy Schubert }
103e0c4386eSCy Schubert #endif
104e0c4386eSCy Schubert 
105e0c4386eSCy Schubert typedef enum OPTION_choice {
106e0c4386eSCy Schubert     OPT_ERR = -1,
107e0c4386eSCy Schubert     OPT_EOF = 0,
108e0c4386eSCy Schubert     OPT_NUM_REPEATS,
109e0c4386eSCy Schubert     OPT_TEST_ENUM
110e0c4386eSCy Schubert } OPTION_CHOICE;
111e0c4386eSCy Schubert 
112e0c4386eSCy Schubert const OPTIONS *test_get_options(void)
113e0c4386eSCy Schubert {
114e0c4386eSCy Schubert     static const OPTIONS test_options[] = {
115e0c4386eSCy Schubert         OPT_TEST_OPTIONS_DEFAULT_USAGE,
116e0c4386eSCy Schubert         { "num", OPT_NUM_REPEATS, 'M', "Number of repeats" },
117e0c4386eSCy Schubert         { NULL }
118e0c4386eSCy Schubert     };
119e0c4386eSCy Schubert     return test_options;
120e0c4386eSCy Schubert }
121e0c4386eSCy Schubert 
122e0c4386eSCy Schubert /*
123e0c4386eSCy Schubert  * Stress test the curve. If the '-num' argument is given, runs the loop
124e0c4386eSCy Schubert  * |num| times and prints the resulting X-coordinate. Otherwise runs the test
125e0c4386eSCy Schubert  * the default number of times and compares against the expected result.
126e0c4386eSCy Schubert  */
127e0c4386eSCy Schubert int setup_tests(void)
128e0c4386eSCy Schubert {
129e0c4386eSCy Schubert     OPTION_CHOICE o;
130e0c4386eSCy Schubert 
131e0c4386eSCy Schubert     if (!opt_intmax(NUM_REPEATS, &num_repeats)) {
132e0c4386eSCy Schubert         TEST_error("Cannot parse " NUM_REPEATS);
133e0c4386eSCy Schubert         return 0;
134e0c4386eSCy Schubert     }
135e0c4386eSCy Schubert 
136e0c4386eSCy Schubert     while ((o = opt_next()) != OPT_EOF) {
137e0c4386eSCy Schubert         switch (o) {
138e0c4386eSCy Schubert         case OPT_NUM_REPEATS:
139e0c4386eSCy Schubert             if (!opt_intmax(opt_arg(), &num_repeats)
140e0c4386eSCy Schubert                     || num_repeats < 0)
141e0c4386eSCy Schubert                 return 0;
142e0c4386eSCy Schubert             print_mode = 1;
143e0c4386eSCy Schubert             break;
144e0c4386eSCy Schubert         case OPT_TEST_CASES:
145e0c4386eSCy Schubert            break;
146e0c4386eSCy Schubert         default:
147e0c4386eSCy Schubert         case OPT_ERR:
148e0c4386eSCy Schubert             return 0;
149e0c4386eSCy Schubert         }
150e0c4386eSCy Schubert     }
151e0c4386eSCy Schubert 
152e0c4386eSCy Schubert #ifndef OPENSSL_NO_EC
153e0c4386eSCy Schubert     ADD_TEST(test_curve);
154e0c4386eSCy Schubert #endif
155e0c4386eSCy Schubert     return 1;
156e0c4386eSCy Schubert }
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