gost3410/private.go

   1 // GoGOST -- Pure Go GOST cryptographic functions library
   2 // Copyright (C) 2015-2021 Sergey Matveev <stargrave@stargrave.org>
   3 //
   4 // This program is free software: you can redistribute it and/or modify
   5 // it under the terms of the GNU General Public License as published by
   6 // the Free Software Foundation, version 3 of the License.
   7 //
   8 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
   9 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  10 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  11 // GNU General Public License for more details.
  12 //
  13 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  14 // along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  15
  16 package gost3410
  17
  18 import (
  19         "crypto"
  20         "errors"
  21         "fmt"
  22         "io"
  23         "math/big"
  24 )
  25
  26 type PrivateKey struct {
  27         C   *Curve
  28         Key *big.Int
  29 }
  30
  31 func NewPrivateKey(curve *Curve, raw []byte) (*PrivateKey, error) {
  32         pointSize := curve.PointSize()
  33         if len(raw) != pointSize {
  34                 return nil, fmt.Errorf("gogost/gost3410: len(key) != %d", pointSize)
  35         }
  36         key := make([]byte, pointSize)
  37         for i := 0; i < len(key); i++ {
  38                 key[i] = raw[len(raw)-i-1]
  39         }
  40         k := bytes2big(key)
  41         if k.Cmp(zero) == 0 {
  42                 return nil, errors.New("gogost/gost3410: zero private key")
  43         }
  44         return &PrivateKey{curve, k}, nil
  45 }
  46
  47 func GenPrivateKey(curve *Curve, rand io.Reader) (*PrivateKey, error) {
  48         raw := make([]byte, curve.PointSize())
  49         if _, err := io.ReadFull(rand, raw); err != nil {
  50                 return nil, err
  51         }
  52         return NewPrivateKey(curve, raw)
  53 }
  54
  55 func (prv *PrivateKey) Raw() []byte {
  56         raw := pad(prv.Key.Bytes(), prv.C.PointSize())
  57         reverse(raw)
  58         return raw
  59 }
  60
  61 func (prv *PrivateKey) PublicKey() (*PublicKey, error) {
  62         x, y, err := prv.C.Exp(prv.Key, prv.C.X, prv.C.Y)
  63         if err != nil {
  64                 return nil, err
  65         }
  66         return &PublicKey{prv.C, x, y}, nil
  67 }
  68
  69 func (prv *PrivateKey) SignDigest(digest []byte, rand io.Reader) ([]byte, error) {
  70         e := bytes2big(digest)
  71         e.Mod(e, prv.C.Q)
  72         if e.Cmp(zero) == 0 {
  73                 e = big.NewInt(1)
  74         }
  75         kRaw := make([]byte, prv.C.PointSize())
  76         var err error
  77         var k *big.Int
  78         var r *big.Int
  79         d := big.NewInt(0)
  80         s := big.NewInt(0)
  81 Retry:
  82         if _, err = io.ReadFull(rand, kRaw); err != nil {
  83                 return nil, err
  84         }
  85         k = bytes2big(kRaw)
  86         k.Mod(k, prv.C.Q)
  87         if k.Cmp(zero) == 0 {
  88                 goto Retry
  89         }
  90         r, _, err = prv.C.Exp(k, prv.C.X, prv.C.Y)
  91         if err != nil {
  92                 return nil, err
  93         }
  94         r.Mod(r, prv.C.Q)
  95         if r.Cmp(zero) == 0 {
  96                 goto Retry
  97         }
  98         d.Mul(prv.Key, r)
  99         k.Mul(k, e)
 100         s.Add(d, k)
 101         s.Mod(s, prv.C.Q)
 102         if s.Cmp(zero) == 0 {
 103                 goto Retry
 104         }
 105         pointSize := prv.C.PointSize()
 106         return append(
 107                 pad(s.Bytes(), pointSize),
 108                 pad(r.Bytes(), pointSize)...,
 109         ), nil
 110 }
 111
 112 func (prv *PrivateKey) Sign(rand io.Reader, digest []byte, opts crypto.SignerOpts) ([]byte, error) {
 113         return prv.SignDigest(digest, rand)
 114 }
 115
 116 func (prv *PrivateKey) Public() crypto.PublicKey {
 117         pub, err := prv.PublicKey()
 118         if err != nil {
 119                 panic(err)
 120         }
 121         return pub
 122 }
 123
 124 type PrivateKeyReverseDigest struct {
 125         Prv *PrivateKey
 126 }
 127
 128 func (prv *PrivateKeyReverseDigest) Public() crypto.PublicKey {
 129         return prv.Prv.Public()
 130 }
 131
 132 func (prv *PrivateKeyReverseDigest) Sign(rand io.Reader, digest []byte, opts crypto.SignerOpts) ([]byte, error) {
 133         d := make([]byte, len(digest))
 134         copy(d, digest)
 135         reverse(d)
 136         return prv.Prv.Sign(rand, d, opts)
 137 }
 138
 139 type PrivateKeyReverseDigestAndSignature struct {
 140         Prv *PrivateKey
 141 }
 142
 143 func (prv *PrivateKeyReverseDigestAndSignature) Public() crypto.PublicKey {
 144         return prv.Prv.Public()
 145 }
 146
 147 func (prv *PrivateKeyReverseDigestAndSignature) Sign(rand io.Reader, digest []byte, opts crypto.SignerOpts) ([]byte, error) {
 148         d := make([]byte, len(digest))
 149         copy(d, digest)
 150         reverse(d)
 151         sign, err := prv.Prv.Sign(rand, d, opts)
 152         if err != nil {
 153                 return sign, err
 154         }
 155         reverse(sign)
 156         return sign, err
 157 }