]> Cypherpunks.ru repositories - gogost.git/blobdiff - gost3410/curve.go
go.cypherpunks.ru namespace usage
[gogost.git] / gost3410 / curve.go
diff --git a/gost3410/curve.go b/gost3410/curve.go
new file mode 100644 (file)
index 0000000..47f964b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,149 @@
+// GoGOST -- Pure Go GOST cryptographic functions library
+// Copyright (C) 2015-2019 Sergey Matveev <stargrave@stargrave.org>
+//
+// This program is free software: you can redistribute it and/or modify
+// it under the terms of the GNU General Public License as published by
+// the Free Software Foundation, version 3 of the License.
+//
+// This program is distributed in the hope that it will be useful,
+// but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+// MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+// GNU General Public License for more details.
+//
+// You should have received a copy of the GNU General Public License
+// along with this program.  If not, see <http://www.gnu.org/licenses/>.
+
+package gost3410
+
+import (
+       "errors"
+       "math/big"
+)
+
+var (
+       zero    *big.Int = big.NewInt(0)
+       bigInt1 *big.Int = big.NewInt(1)
+       bigInt2 *big.Int = big.NewInt(2)
+       bigInt3 *big.Int = big.NewInt(3)
+)
+
+type Curve struct {
+       Name string // Just simple identifier
+
+       P *big.Int // Characteristic of the underlying prime field
+       Q *big.Int // Elliptic curve subgroup order
+
+       // Equation coefficients of the elliptic curve in canonical form
+       A *big.Int
+       B *big.Int
+
+       // Equation coefficients of the elliptic curve in twisted Edwards form
+       E *big.Int
+       D *big.Int
+
+       // Basic point X and Y coordinates
+       X *big.Int
+       Y *big.Int
+
+       // Temporary variable for the add method
+       t  *big.Int
+       tx *big.Int
+       ty *big.Int
+
+       // Cached s/t parameters for Edwards curve points conversion
+       edS *big.Int
+       edT *big.Int
+}
+
+func NewCurve(p, q, a, b, x, y, e, d *big.Int) (*Curve, error) {
+       c := Curve{
+               Name: "unknown",
+               P:    p,
+               Q:    q,
+               A:    a,
+               B:    b,
+               X:    x,
+               Y:    y,
+               t:    big.NewInt(0),
+               tx:   big.NewInt(0),
+               ty:   big.NewInt(0),
+       }
+       r1 := big.NewInt(0)
+       r2 := big.NewInt(0)
+       r1.Mul(c.Y, c.Y)
+       r1.Mod(r1, c.P)
+       r2.Mul(c.X, c.X)
+       r2.Add(r2, c.A)
+       r2.Mul(r2, c.X)
+       r2.Add(r2, c.B)
+       r2.Mod(r2, c.P)
+       c.pos(r2)
+       if r1.Cmp(r2) != 0 {
+               return nil, errors.New("Invalid curve parameters")
+       }
+       if e != nil && d != nil {
+               c.E = e
+               c.D = d
+       }
+       return &c, nil
+}
+
+func (c *Curve) pos(v *big.Int) {
+       if v.Cmp(zero) < 0 {
+               v.Add(v, c.P)
+       }
+}
+
+func (c *Curve) add(p1x, p1y, p2x, p2y *big.Int) {
+       if p1x.Cmp(p2x) == 0 && p1y.Cmp(p2y) == 0 {
+               // double
+               c.t.Mul(p1x, p1x)
+               c.t.Mul(c.t, bigInt3)
+               c.t.Add(c.t, c.A)
+               c.tx.Mul(bigInt2, p1y)
+               c.tx.ModInverse(c.tx, c.P)
+               c.t.Mul(c.t, c.tx)
+               c.t.Mod(c.t, c.P)
+       } else {
+               c.tx.Sub(p2x, p1x)
+               c.tx.Mod(c.tx, c.P)
+               c.pos(c.tx)
+               c.ty.Sub(p2y, p1y)
+               c.ty.Mod(c.ty, c.P)
+               c.pos(c.ty)
+               c.t.ModInverse(c.tx, c.P)
+               c.t.Mul(c.t, c.ty)
+               c.t.Mod(c.t, c.P)
+       }
+       c.tx.Mul(c.t, c.t)
+       c.tx.Sub(c.tx, p1x)
+       c.tx.Sub(c.tx, p2x)
+       c.tx.Mod(c.tx, c.P)
+       c.pos(c.tx)
+       c.ty.Sub(p1x, c.tx)
+       c.ty.Mul(c.ty, c.t)
+       c.ty.Sub(c.ty, p1y)
+       c.ty.Mod(c.ty, c.P)
+       c.pos(c.ty)
+       p1x.Set(c.tx)
+       p1y.Set(c.ty)
+}
+
+func (c *Curve) Exp(degree, xS, yS *big.Int) (*big.Int, *big.Int, error) {
+       if degree.Cmp(zero) == 0 {
+               return nil, nil, errors.New("Bad degree value")
+       }
+       dg := big.NewInt(0).Sub(degree, bigInt1)
+       tx := big.NewInt(0).Set(xS)
+       ty := big.NewInt(0).Set(yS)
+       cx := big.NewInt(0).Set(xS)
+       cy := big.NewInt(0).Set(yS)
+       for dg.Cmp(zero) != 0 {
+               if dg.Bit(0) == 1 {
+                       c.add(tx, ty, cx, cy)
+               }
+               dg.Rsh(dg, 1)
+               c.add(cx, cy, cx, cy)
+       }
+       return tx, ty, nil
+}