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Pieter Wuille 10 years ago
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0a07e62f6f
  1. 48
      ecdsa.cpp
  2. 6
      ecdsa.h
  3. 26
      ecmult.cpp
  4. 1
      ecmult.h
  5. 9
      group.cpp
  6. 4
      group.h
  7. 4
      num_gmp.cpp
  8. 1
      num_gmp.h
  9. 4
      num_openssl.cpp
  10. 1
      num_openssl.h
  11. 1
      secp256k1.cpp
  12. 22
      tests.cpp

48
ecdsa.cpp

@ -40,7 +40,28 @@ bool Signature::Parse(const unsigned char *sig, int size) { @@ -40,7 +40,28 @@ bool Signature::Parse(const unsigned char *sig, int size) {
return true;
}
bool Signature::RecomputeR(Number &r2, const GroupElemJac &pubkey, const Number &message) {
bool Signature::Serialize(unsigned char *sig, int *size) {
int lenR = (r.GetBits() + 7)/8;
if (lenR == 0 || r.CheckBit(lenR*8-1))
lenR++;
int lenS = (s.GetBits() + 7)/8;
if (lenS == 0 || s.CheckBit(lenS*8-1))
lenS++;
if (*size < 6+lenS+lenR)
return false;
*size = 6 + lenS + lenR;
sig[0] = 0x30;
sig[1] = 4 + lenS + lenR;
sig[2] = 0x02;
sig[3] = lenR;
r.GetBytes(sig+4, lenR);
sig[4+lenR] = 0x02;
sig[5+lenR] = lenS;
s.GetBytes(sig+6, lenS);
return true;
}
bool Signature::RecomputeR(Number &r2, const GroupElemJac &pubkey, const Number &message) const {
const GroupConstants &c = GetGroupConst();
if (r.IsNeg() || s.IsNeg())
@ -63,13 +84,36 @@ bool Signature::RecomputeR(Number &r2, const GroupElemJac &pubkey, const Number @@ -63,13 +84,36 @@ bool Signature::RecomputeR(Number &r2, const GroupElemJac &pubkey, const Number
return true;
}
bool Signature::Verify(const GroupElemJac &pubkey, const Number &message) {
bool Signature::Verify(const GroupElemJac &pubkey, const Number &message) const {
Number r2;
if (!RecomputeR(r2, pubkey, message))
return false;
return r2.Compare(r) == 0;
}
bool Signature::Sign(const Number &seckey, const Number &message, const Number &nonce) {
const GroupConstants &c = GetGroupConst();
GroupElemJac rp;
ECMultBase(rp, nonce);
FieldElem rx;
rp.GetX(rx);
unsigned char b[32];
rx.GetBytes(b);
r.SetBytes(b, 32);
r.SetMod(r, c.order);
Number n;
n.SetModMul(r, seckey, c.order);
n.SetAdd(message, n);
s.SetModInverse(nonce, c.order);
s.SetModMul(s, n, c.order);
if (s.IsZero())
return false;
if (s.IsOdd())
s.SetSub(c.order, s);
return true;
}
void Signature::SetRS(const Number &rin, const Number &sin) {
r = rin;
s = sin;

6
ecdsa.h

@ -9,8 +9,10 @@ private: @@ -9,8 +9,10 @@ private:
public:
bool Parse(const unsigned char *sig, int size);
bool RecomputeR(Number &r2, const GroupElemJac &pubkey, const Number &message);
bool Verify(const GroupElemJac &pubkey, const Number &message);
bool Serialize(unsigned char *sig, int *size);
bool RecomputeR(Number &r2, const GroupElemJac &pubkey, const Number &message) const;
bool Verify(const GroupElemJac &pubkey, const Number &message) const;
bool Sign(const Number &seckey, const Number &message, const Number &nonce);
void SetRS(const Number &rin, const Number &sin);
std::string ToString() const;
};

26
ecmult.cpp

@ -112,6 +112,8 @@ class ECMultConsts { @@ -112,6 +112,8 @@ 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))
ECMultConsts() {
const GroupElem &g = GetGroupConst().g;
@ -121,6 +123,20 @@ public: @@ -121,6 +123,20 @@ public:
GroupElem g128; g128.SetJac(g128j);
wpg.Build(g);
wpg128.Build(g128);
GroupElemJac gg(g);
GroupElem ad(g);
GroupElemJac fn;
for (int j=0; j<64; j++) {
prec[j][0].SetJac(gg);
fn.SetAdd(fn, gg);
for (int i=1; i<16; i++) {
gg.SetAdd(gg, ad);
prec[j][i].SetJac(gg);
}
ad = prec[j][15];
}
fn.SetNeg(fn);
fin.SetJac(fn);
}
};
@ -129,6 +145,16 @@ const ECMultConsts &GetECMultConsts() { @@ -129,6 +145,16 @@ const ECMultConsts &GetECMultConsts() {
return ecmult_consts;
}
void ECMultBase(GroupElemJac &out, const Number &gn) {
Number n; n.SetNumber(gn);
const ECMultConsts &c = GetECMultConsts();
out.SetAffine(c.prec[0][n.ShiftLowBits(4)]);
for (int j=1; j<64; j++) {
out.SetAdd(out, c.prec[j][n.ShiftLowBits(4)]);
}
out.SetAdd(out, c.fin);
}
void ECMult(GroupElemJac &out, const GroupElemJac &a, const Number &an, const Number &gn) {
Number an1, an2;
Number gn1, gn2;

1
ecmult.h

@ -6,6 +6,7 @@ @@ -6,6 +6,7 @@
namespace secp256k1 {
void ECMultBase(GroupElemJac &out, const Number &gn);
void ECMult(GroupElemJac &out, const GroupElemJac &a, const Number &an, const Number &gn);
}

9
group.cpp

@ -47,10 +47,17 @@ GroupElemJac::GroupElemJac(const FieldElem &xin, const FieldElem &yin) : GroupEl @@ -47,10 +47,17 @@ GroupElemJac::GroupElemJac(const FieldElem &xin, const FieldElem &yin) : GroupEl
GroupElemJac::GroupElemJac(const GroupElem &in) : GroupElem(in), z(1) {}
void GroupElemJac::SetJac(GroupElemJac &jac) {
void GroupElemJac::SetJac(const GroupElemJac &jac) {
*this = jac;
}
void GroupElemJac::SetAffine(const GroupElem &aff) {
fInfinity = aff.fInfinity;
x = aff.x;
y = aff.y;
z = FieldElem(1);
}
bool GroupElemJac::IsValid() const {
if (IsInfinity())
return false;

4
group.h

@ -55,7 +55,9 @@ public: @@ -55,7 +55,9 @@ public:
GroupElemJac(const GroupElem &in);
void SetJac(GroupElemJac &jac);
void SetJac(const GroupElemJac &jac);
void SetAffine(const GroupElem &aff);
/** Checks whether this is a non-infinite point on the curve */
bool IsValid() const;

4
num_gmp.cpp

@ -58,6 +58,10 @@ void Number::SetBytes(const unsigned char *bin, unsigned int len) { @@ -58,6 +58,10 @@ void Number::SetBytes(const unsigned char *bin, unsigned int len) {
mpz_import(bn, len, 1, 1, 1, 0, bin);
}
bool Number::CheckBit(int pos) const {
return mpz_tstbit(bn, pos);
}
void Number::GetBytes(unsigned char *bin, unsigned int len) {
unsigned int size = (mpz_sizeinbase(bn,2)+7)/8;
assert(size <= len);

1
num_gmp.h

@ -33,6 +33,7 @@ public: @@ -33,6 +33,7 @@ public:
bool IsZero() const;
bool IsOdd() const;
bool IsNeg() const;
bool CheckBit(int pos) const;
void Negate();
void Shift1();
void Inc();

4
num_openssl.cpp

@ -138,6 +138,10 @@ bool Number::IsOdd() const { @@ -138,6 +138,10 @@ bool Number::IsOdd() const {
return BN_is_odd((const BIGNUM*)*this);
}
bool Number::CheckBit(int pos) const {
return BN_is_bit_set((const BIGNUM*)*this, pos);
}
bool Number::IsNeg() const {
return BN_is_negative((const BIGNUM*)*this);
}

1
num_openssl.h

@ -35,6 +35,7 @@ public: @@ -35,6 +35,7 @@ public:
bool IsZero() const;
bool IsOdd() const;
bool IsNeg() const;
bool CheckBit(int pos) const;
void Negate();
void Shift1();
void Inc();

1
secp256k1.cpp

@ -25,4 +25,5 @@ int VerifyECDSA(const unsigned char *msg, int msglen, const unsigned char *sig, @@ -25,4 +25,5 @@ int VerifyECDSA(const unsigned char *msg, int msglen, const unsigned char *sig,
return 1;
}
}

22
tests.cpp

@ -103,9 +103,31 @@ void test_run_wnaf() { @@ -103,9 +103,31 @@ void test_run_wnaf() {
}
}
void test_ecdsa_sign_verify() {
const GroupConstants &c = GetGroupConst();
Number msg; msg.SetPseudoRand(c.order);
Number key; key.SetPseudoRand(c.order);
Number nonce;
GroupElemJac pub; ECMultBase(pub, key);
Signature sig;
do {
nonce.SetPseudoRand(c.order);
} while(!sig.Sign(key, msg, nonce));
assert(sig.Verify(pub, msg));
msg.Inc();
assert(!sig.Verify(pub, msg));
}
void test_run_ecdsa_sign_verify() {
for (int i=0; i<1000; i++) {
test_ecdsa_sign_verify();
}
}
int main(void) {
test_run_wnaf();
test_run_point_times_order();
test_run_ecmult_chain();
test_run_ecdsa_sign_verify();
return 0;
}

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