src/cypherpunks.ru/gogost/gost3410/curve.go

   1 // GoGOST -- Pure Go GOST cryptographic functions library
   2 // Copyright (C) 2015-2016 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, either version 3 of the License, or
   7 // (at your option) any later version.
   8 //
   9 // This program is distributed in the hope that it will be useful,
  10 // but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
  11 // MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
  12 // GNU General Public License for more details.
  13 //
  14 // You should have received a copy of the GNU General Public License
  15 // along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
  16
  17 package gost3410
  18
  19 import (
  20         "errors"
  21         "math/big"
  22 )
  23
  24 var (
  25         zero    *big.Int = big.NewInt(0)
  26         bigInt1 *big.Int = big.NewInt(1)
  27         bigInt2 *big.Int = big.NewInt(2)
  28         bigInt3 *big.Int = big.NewInt(3)
  29 )
  30
  31 type Curve struct {
  32         P *big.Int
  33         Q *big.Int
  34         A *big.Int
  35         B *big.Int
  36
  37         // Basic point X and Y coordinates
  38         Bx *big.Int
  39         By *big.Int
  40
  41         // Temporary variable for the add method
  42         t  *big.Int
  43         tx *big.Int
  44         ty *big.Int
  45 }
  46
  47 func NewCurve(p, q, a, b, bx, by []byte) (*Curve, error) {
  48         c := Curve{
  49                 P:  bytes2big(p[:]),
  50                 Q:  bytes2big(q[:]),
  51                 A:  bytes2big(a[:]),
  52                 B:  bytes2big(b[:]),
  53                 Bx: bytes2big(bx[:]),
  54                 By: bytes2big(by[:]),
  55                 t:  big.NewInt(0),
  56                 tx: big.NewInt(0),
  57                 ty: big.NewInt(0),
  58         }
  59         r1 := big.NewInt(0)
  60         r2 := big.NewInt(0)
  61         r1.Mul(c.By, c.By)
  62         r1.Mod(r1, c.P)
  63         r2.Mul(c.Bx, c.Bx)
  64         r2.Add(r2, c.A)
  65         r2.Mul(r2, c.Bx)
  66         r2.Add(r2, c.B)
  67         r2.Mod(r2, c.P)
  68         if r2.Cmp(big.NewInt(0)) == -1 {
  69                 r2.Add(r2, c.P)
  70         }
  71         if r1.Cmp(r2) != 0 {
  72                 return nil, errors.New("Invalid curve parameters")
  73         }
  74         return &c, nil
  75 }
  76
  77 func (c *Curve) pos(v *big.Int) {
  78         if v.Cmp(zero) < 0 {
  79                 v.Add(v, c.P)
  80         }
  81 }
  82
  83 func (c *Curve) add(p1x, p1y, p2x, p2y *big.Int) {
  84         if p1x.Cmp(p2x) == 0 && p1y.Cmp(p2y) == 0 {
  85                 // double
  86                 c.t.Mul(p1x, p1x)
  87                 c.t.Mul(c.t, bigInt3)
  88                 c.t.Add(c.t, c.A)
  89                 c.tx.Mul(bigInt2, p1y)
  90                 c.tx.ModInverse(c.tx, c.P)
  91                 c.t.Mul(c.t, c.tx)
  92                 c.t.Mod(c.t, c.P)
  93         } else {
  94                 c.tx.Sub(p2x, p1x)
  95                 c.tx.Mod(c.tx, c.P)
  96                 c.pos(c.tx)
  97                 c.ty.Sub(p2y, p1y)
  98                 c.ty.Mod(c.ty, c.P)
  99                 c.pos(c.ty)
 100                 c.t.ModInverse(c.tx, c.P)
 101                 c.t.Mul(c.t, c.ty)
 102                 c.t.Mod(c.t, c.P)
 103         }
 104         c.tx.Mul(c.t, c.t)
 105         c.tx.Sub(c.tx, p1x)
 106         c.tx.Sub(c.tx, p2x)
 107         c.tx.Mod(c.tx, c.P)
 108         c.pos(c.tx)
 109         c.ty.Sub(p1x, c.tx)
 110         c.ty.Mul(c.ty, c.t)
 111         c.ty.Sub(c.ty, p1y)
 112         c.ty.Mod(c.ty, c.P)
 113         c.pos(c.ty)
 114         p1x.Set(c.tx)
 115         p1y.Set(c.ty)
 116 }
 117
 118 func (c *Curve) Exp(degree, xS, yS *big.Int) (*big.Int, *big.Int, error) {
 119         dg := big.NewInt(0).Sub(degree, bigInt1)
 120         tx := big.NewInt(0).Set(xS)
 121         ty := big.NewInt(0).Set(yS)
 122         cx := big.NewInt(0).Set(xS)
 123         cy := big.NewInt(0).Set(yS)
 124         if dg.Cmp(zero) == 0 {
 125                 return nil, nil, errors.New("Bad degree value")
 126         }
 127         for dg.Cmp(zero) != 0 {
 128                 if dg.Bit(0) == 1 {
 129                         c.add(tx, ty, cx, cy)
 130                 }
 131                 dg.Rsh(dg, 1)
 132                 c.add(cx, cy, cx, cy)
 133         }
 134         return tx, ty, nil
 135 }