xref: /optee_os/lib/libutee/tee_api_arith_mpi.c (revision 13218059fe3e9ee2308f42cdb68db20725f62ae2)
1062e3d01SJens Wiklander // SPDX-License-Identifier: BSD-2-Clause
2062e3d01SJens Wiklander /*
3062e3d01SJens Wiklander  * Copyright (c) 2018, Linaro limited
4062e3d01SJens Wiklander  */
5062e3d01SJens Wiklander #include <assert.h>
6062e3d01SJens Wiklander #include <mbedtls/bignum.h>
7062e3d01SJens Wiklander #include <mempool.h>
8062e3d01SJens Wiklander #include <stdio.h>
9062e3d01SJens Wiklander #include <string.h>
10062e3d01SJens Wiklander #include <tee_api.h>
11062e3d01SJens Wiklander #include <tee_arith_internal.h>
12062e3d01SJens Wiklander #include <utee_defines.h>
13062e3d01SJens Wiklander #include <utee_syscalls.h>
14062e3d01SJens Wiklander #include <util.h>
15062e3d01SJens Wiklander 
16628e1eb0SJens Wiklander #define MPI_MEMPOOL_SIZE	(12 * 1024)
17062e3d01SJens Wiklander 
18062e3d01SJens Wiklander static void __noreturn api_panic(const char *func, int line, const char *msg)
19062e3d01SJens Wiklander {
20062e3d01SJens Wiklander 	printf("Panic function %s, line %d: %s\n", func, line, msg);
21062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Panic(0xB16127 /*BIGINT*/);
22062e3d01SJens Wiklander 	while (1)
23062e3d01SJens Wiklander 		; /* Panic will crash the thread */
24062e3d01SJens Wiklander }
25062e3d01SJens Wiklander 
26062e3d01SJens Wiklander #define API_PANIC(x) api_panic(__func__, __LINE__, x)
27062e3d01SJens Wiklander 
28062e3d01SJens Wiklander static void __noreturn mpi_panic(const char *func, int line, int rc)
29062e3d01SJens Wiklander {
30062e3d01SJens Wiklander 	printf("Panic function %s, line %d, code %d\n", func, line, rc);
31062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Panic(0xB16127 /*BIGINT*/);
32062e3d01SJens Wiklander 	while (1)
33062e3d01SJens Wiklander 		; /* Panic will crash the thread */
34062e3d01SJens Wiklander }
35062e3d01SJens Wiklander 
36062e3d01SJens Wiklander #define MPI_CHECK(x) do { \
37062e3d01SJens Wiklander 		int _rc = (x); \
38062e3d01SJens Wiklander 		 \
39062e3d01SJens Wiklander 		if (_rc) \
40062e3d01SJens Wiklander 			mpi_panic(__func__, __LINE__, _rc); \
41062e3d01SJens Wiklander 	} while (0)
42062e3d01SJens Wiklander 
43062e3d01SJens Wiklander void _TEE_MathAPI_Init(void)
44062e3d01SJens Wiklander {
45b2dd8747SJens Wiklander 	static uint8_t data[MPI_MEMPOOL_SIZE] __aligned(MEMPOOL_ALIGN);
46062e3d01SJens Wiklander 
47062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi_mempool = mempool_alloc_pool(data, sizeof(data), NULL);
48062e3d01SJens Wiklander 	if (!mbedtls_mpi_mempool)
49062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("Failed to initialize memory pool");
50062e3d01SJens Wiklander }
51062e3d01SJens Wiklander 
52062e3d01SJens Wiklander struct bigint_hdr {
53062e3d01SJens Wiklander 	int32_t sign;
54062e3d01SJens Wiklander 	uint16_t alloc_size;
55062e3d01SJens Wiklander 	uint16_t nblimbs;
56062e3d01SJens Wiklander };
57062e3d01SJens Wiklander 
58062e3d01SJens Wiklander #define BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32	2
59062e3d01SJens Wiklander 
607696ab7fSJens Wiklander static TEE_Result copy_mpi_to_bigint(mbedtls_mpi *mpi, TEE_BigInt *bigInt)
61062e3d01SJens Wiklander {
62062e3d01SJens Wiklander 	struct bigint_hdr *hdr = (struct bigint_hdr *)bigInt;
637696ab7fSJens Wiklander 	size_t n = mpi->n;
64062e3d01SJens Wiklander 
657696ab7fSJens Wiklander 	/* Trim of eventual insignificant zeroes */
667696ab7fSJens Wiklander 	while (n && !mpi->p[n - 1])
677696ab7fSJens Wiklander 		n--;
687696ab7fSJens Wiklander 
697696ab7fSJens Wiklander 	if (hdr->alloc_size < n)
707696ab7fSJens Wiklander 		return TEE_ERROR_OVERFLOW;
717696ab7fSJens Wiklander 
727696ab7fSJens Wiklander 	hdr->nblimbs = n;
737696ab7fSJens Wiklander 	hdr->sign = mpi->s;
747696ab7fSJens Wiklander 	memcpy(hdr + 1, mpi->p, mpi->n * sizeof(mbedtls_mpi_uint));
757696ab7fSJens Wiklander 
767696ab7fSJens Wiklander 	return TEE_SUCCESS;
77062e3d01SJens Wiklander }
78062e3d01SJens Wiklander 
79062e3d01SJens Wiklander /*
80062e3d01SJens Wiklander  * Initializes a MPI.
81062e3d01SJens Wiklander  *
827696ab7fSJens Wiklander  * A temporary MPI is allocated and if a bigInt is supplied the MPI is
837696ab7fSJens Wiklander  * initialized with the value of the bigInt.
84062e3d01SJens Wiklander  */
857696ab7fSJens Wiklander static void get_mpi(mbedtls_mpi *mpi, const TEE_BigInt *bigInt)
86062e3d01SJens Wiklander {
87062e3d01SJens Wiklander 	/*
88062e3d01SJens Wiklander 	 * The way the GP spec is defining the bignums it's
89062e3d01SJens Wiklander 	 * difficult/tricky to do it using 64-bit arithmetics given that
90062e3d01SJens Wiklander 	 * we'd need 64-bit alignment of the data as well.
91062e3d01SJens Wiklander 	 */
92062e3d01SJens Wiklander 	COMPILE_TIME_ASSERT(sizeof(mbedtls_mpi_uint) == sizeof(uint32_t));
93062e3d01SJens Wiklander 
94062e3d01SJens Wiklander 	/*
95062e3d01SJens Wiklander 	 * The struct bigint_hdr is the overhead added to the bigint and
96062e3d01SJens Wiklander 	 * is required to take exactly 2 uint32_t.
97062e3d01SJens Wiklander 	 */
98062e3d01SJens Wiklander 	COMPILE_TIME_ASSERT(sizeof(struct bigint_hdr) ==
99062e3d01SJens Wiklander 			    sizeof(uint32_t) * BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32);
100062e3d01SJens Wiklander 
101062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi_init_mempool(mpi);
102062e3d01SJens Wiklander 
1037696ab7fSJens Wiklander 	if (bigInt) {
1047696ab7fSJens Wiklander 		const struct bigint_hdr *hdr = (struct bigint_hdr *)bigInt;
1057696ab7fSJens Wiklander 		const mbedtls_mpi_uint *p = (const mbedtls_mpi_uint *)(hdr + 1);
1067696ab7fSJens Wiklander 		size_t n = hdr->nblimbs;
107062e3d01SJens Wiklander 
1087696ab7fSJens Wiklander 		/* Trim of eventual insignificant zeroes */
1097696ab7fSJens Wiklander 		while (n && !p[n - 1])
1107696ab7fSJens Wiklander 			n--;
111062e3d01SJens Wiklander 
1127696ab7fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_grow(mpi, n));
1137696ab7fSJens Wiklander 		mpi->s = hdr->sign;
1147696ab7fSJens Wiklander 		memcpy(mpi->p, p, n * sizeof(mbedtls_mpi_uint));
115062e3d01SJens Wiklander 	}
116062e3d01SJens Wiklander }
117062e3d01SJens Wiklander 
118062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInit(TEE_BigInt *bigInt, uint32_t len)
119062e3d01SJens Wiklander {
120062e3d01SJens Wiklander 	struct bigint_hdr *hdr = (struct bigint_hdr *)bigInt;
121062e3d01SJens Wiklander 
122e6e7781fSJens Wiklander 	memset(bigInt, 0, len * sizeof(uint32_t));
123062e3d01SJens Wiklander 	hdr->sign = 1;
124062e3d01SJens Wiklander 	if ((len - BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32) > MBEDTLS_MPI_MAX_LIMBS)
125062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("Too large bigint");
126062e3d01SJens Wiklander 	hdr->alloc_size = len - BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32;
127062e3d01SJens Wiklander }
128062e3d01SJens Wiklander 
129062e3d01SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertFromOctetString(TEE_BigInt *dest,
130062e3d01SJens Wiklander 					    const uint8_t *buffer,
131062e3d01SJens Wiklander 					    uint32_t bufferLen, int32_t sign)
132062e3d01SJens Wiklander {
133062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Result res;
134062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
135062e3d01SJens Wiklander 
1367696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, NULL);
137062e3d01SJens Wiklander 
138062e3d01SJens Wiklander 	if (mbedtls_mpi_read_binary(&mpi_dest,  buffer, bufferLen))
139062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
140062e3d01SJens Wiklander 	else
141062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_SUCCESS;
142062e3d01SJens Wiklander 
143062e3d01SJens Wiklander 	if (sign < 0)
144062e3d01SJens Wiklander 		mpi_dest.s = -1;
145062e3d01SJens Wiklander 
1467696ab7fSJens Wiklander 	if (!res)
1477696ab7fSJens Wiklander 		res = copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest);
1487696ab7fSJens Wiklander 
1497696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
150062e3d01SJens Wiklander 
151062e3d01SJens Wiklander 	return res;
152062e3d01SJens Wiklander }
153062e3d01SJens Wiklander 
154062e3d01SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertToOctetString(uint8_t *buffer, uint32_t *bufferLen,
155062e3d01SJens Wiklander 					  const TEE_BigInt *bigInt)
156062e3d01SJens Wiklander {
157062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Result res = TEE_SUCCESS;
158062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
159062e3d01SJens Wiklander 	size_t sz;
160062e3d01SJens Wiklander 
1617696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, bigInt);
162062e3d01SJens Wiklander 
163062e3d01SJens Wiklander 	sz = mbedtls_mpi_size(&mpi);
164062e3d01SJens Wiklander 	if (sz <= *bufferLen)
165062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_write_binary(&mpi, buffer, sz));
166062e3d01SJens Wiklander 	else
167062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_ERROR_SHORT_BUFFER;
168062e3d01SJens Wiklander 
169062e3d01SJens Wiklander 	*bufferLen = sz;
170062e3d01SJens Wiklander 
1717696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
172062e3d01SJens Wiklander 
173062e3d01SJens Wiklander 	return res;
174062e3d01SJens Wiklander }
175062e3d01SJens Wiklander 
176062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertFromS32(TEE_BigInt *dest, int32_t shortVal)
177062e3d01SJens Wiklander {
178062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
179062e3d01SJens Wiklander 
180062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, dest);
181062e3d01SJens Wiklander 
182062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi, shortVal));
183062e3d01SJens Wiklander 
1847696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi, dest));
1857696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
186062e3d01SJens Wiklander }
187062e3d01SJens Wiklander 
188062e3d01SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertToS32(int32_t *dest, const TEE_BigInt *src)
189062e3d01SJens Wiklander {
190062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Result res = TEE_SUCCESS;
191062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
192062e3d01SJens Wiklander 	uint32_t v;
193062e3d01SJens Wiklander 
1947696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, src);
195062e3d01SJens Wiklander 
196062e3d01SJens Wiklander 	if (mbedtls_mpi_write_binary(&mpi, (void *)&v, sizeof(v))) {
197062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
198062e3d01SJens Wiklander 		goto out;
199062e3d01SJens Wiklander 	}
200062e3d01SJens Wiklander 
201062e3d01SJens Wiklander 	if (mpi.s > 0) {
202062e3d01SJens Wiklander 		if (ADD_OVERFLOW(0, TEE_U32_FROM_BIG_ENDIAN(v), dest))
203062e3d01SJens Wiklander 			res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
204062e3d01SJens Wiklander 	} else {
205062e3d01SJens Wiklander 		if (SUB_OVERFLOW(0, TEE_U32_FROM_BIG_ENDIAN(v), dest))
206062e3d01SJens Wiklander 			res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
207062e3d01SJens Wiklander 	}
208062e3d01SJens Wiklander 
209062e3d01SJens Wiklander out:
2107696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
211062e3d01SJens Wiklander 
212062e3d01SJens Wiklander 	return res;
213062e3d01SJens Wiklander }
214062e3d01SJens Wiklander 
215062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntCmp(const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2)
216062e3d01SJens Wiklander {
217062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi1;
218062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi2;
219062e3d01SJens Wiklander 	int32_t rc;
220062e3d01SJens Wiklander 
2217696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi1, op1);
2227696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi2, op2);
223062e3d01SJens Wiklander 
224062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_cmp_mpi(&mpi1, &mpi2);
225062e3d01SJens Wiklander 
2267696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi1);
2277696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi2);
228062e3d01SJens Wiklander 
229062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
230062e3d01SJens Wiklander }
231062e3d01SJens Wiklander 
232062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntCmpS32(const TEE_BigInt *op, int32_t shortVal)
233062e3d01SJens Wiklander {
234062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
235062e3d01SJens Wiklander 	int32_t rc;
236062e3d01SJens Wiklander 
2377696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, op);
238062e3d01SJens Wiklander 
239062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_cmp_int(&mpi, shortVal);
240062e3d01SJens Wiklander 
2417696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
242062e3d01SJens Wiklander 
243062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
244062e3d01SJens Wiklander }
245062e3d01SJens Wiklander 
246062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntShiftRight(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, size_t bits)
247062e3d01SJens Wiklander {
248062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
249062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op;
250062e3d01SJens Wiklander 
251062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
252062e3d01SJens Wiklander 
253062e3d01SJens Wiklander 	if (dest == op) {
254062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&mpi_dest, bits));
255062e3d01SJens Wiklander 		goto out;
256062e3d01SJens Wiklander 	}
257062e3d01SJens Wiklander 
2587696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op, op);
259062e3d01SJens Wiklander 
260062e3d01SJens Wiklander 	if (mbedtls_mpi_size(&mpi_dest) >= mbedtls_mpi_size(&mpi_op)) {
261062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_op));
262062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&mpi_dest, bits));
263062e3d01SJens Wiklander 	} else {
264062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_t;
265062e3d01SJens Wiklander 
266062e3d01SJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_t, NULL);
267062e3d01SJens Wiklander 
268062e3d01SJens Wiklander 		/*
269062e3d01SJens Wiklander 		 * We're using a temporary buffer to avoid the corner case
270062e3d01SJens Wiklander 		 * where destination is unexpectedly overflowed by up to
271062e3d01SJens Wiklander 		 * @bits number of bits.
272062e3d01SJens Wiklander 		 */
273062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_t, &mpi_op));
274062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&mpi_t, bits));
275062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_t));
276062e3d01SJens Wiklander 
2777696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_t);
278062e3d01SJens Wiklander 	}
279062e3d01SJens Wiklander 
2807696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op);
281062e3d01SJens Wiklander 
282062e3d01SJens Wiklander out:
2837696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
2847696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
285062e3d01SJens Wiklander }
286062e3d01SJens Wiklander 
287062e3d01SJens Wiklander bool TEE_BigIntGetBit(const TEE_BigInt *src, uint32_t bitIndex)
288062e3d01SJens Wiklander {
289062e3d01SJens Wiklander 	bool rc;
290062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
291062e3d01SJens Wiklander 
2927696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, src);
293062e3d01SJens Wiklander 
294062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_get_bit(&mpi, bitIndex);
295062e3d01SJens Wiklander 
2967696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
297062e3d01SJens Wiklander 
298062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
299062e3d01SJens Wiklander }
300062e3d01SJens Wiklander 
301062e3d01SJens Wiklander uint32_t TEE_BigIntGetBitCount(const TEE_BigInt *src)
302062e3d01SJens Wiklander {
303062e3d01SJens Wiklander 	uint32_t rc;
304062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
305062e3d01SJens Wiklander 
3067696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, src);
307062e3d01SJens Wiklander 
308062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_bitlen(&mpi);
309062e3d01SJens Wiklander 
3107696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
311062e3d01SJens Wiklander 
312062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
313062e3d01SJens Wiklander }
314062e3d01SJens Wiklander 
315062e3d01SJens Wiklander static void bigint_binary(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
316062e3d01SJens Wiklander 			  const TEE_BigInt *op2,
317062e3d01SJens Wiklander 			  int (*func)(mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A,
318062e3d01SJens Wiklander 				      const mbedtls_mpi *B))
319062e3d01SJens Wiklander {
320062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
321062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
322062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
323062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1;
324062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
325062e3d01SJens Wiklander 
326062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
327062e3d01SJens Wiklander 
328062e3d01SJens Wiklander 	if (op1 == dest)
329062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest;
330062e3d01SJens Wiklander 	else
3317696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op1, op1);
332062e3d01SJens Wiklander 
333062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == dest)
334062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest;
335062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == op1)
336062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = pop1;
337062e3d01SJens Wiklander 	else
3387696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
339062e3d01SJens Wiklander 
340062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(func(&mpi_dest, pop1, pop2));
341062e3d01SJens Wiklander 
3427696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
3437696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
344062e3d01SJens Wiklander 	if (pop1 == &mpi_op1)
3457696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
346062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
3477696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
348062e3d01SJens Wiklander }
349062e3d01SJens Wiklander 
350062e3d01SJens Wiklander static void bigint_binary_mod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
351062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n,
352062e3d01SJens Wiklander 			      int (*func)(mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A,
353062e3d01SJens Wiklander 					  const mbedtls_mpi *B))
354062e3d01SJens Wiklander {
355062e3d01SJens Wiklander 	if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0)
356062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("Modulus is too short");
357062e3d01SJens Wiklander 
358062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
359062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
360062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
361062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_n;
362062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1;
363062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
364062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_t;
365062e3d01SJens Wiklander 
366062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
3677696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_n, n);
368062e3d01SJens Wiklander 
369062e3d01SJens Wiklander 	if (op1 == dest)
370062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest;
371062e3d01SJens Wiklander 	else
3727696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op1, op1);
373062e3d01SJens Wiklander 
374062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == dest)
375062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest;
376062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == op1)
377062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = pop1;
378062e3d01SJens Wiklander 	else
3797696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
380062e3d01SJens Wiklander 
381062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_t, NULL);
382062e3d01SJens Wiklander 
383062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(func(&mpi_t, pop1, pop2));
384062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mod_mpi(&mpi_dest, &mpi_t, &mpi_n));
385062e3d01SJens Wiklander 
3867696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
3877696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
388062e3d01SJens Wiklander 	if (pop1 == &mpi_op1)
3897696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
390062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
3917696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
3927696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_t);
393*13218059SMatthieu BERTIN 	mbedtls_mpi_free(&mpi_n);
394062e3d01SJens Wiklander }
395062e3d01SJens Wiklander 
396062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntAdd(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
397062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op2)
398062e3d01SJens Wiklander {
399062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary(dest, op1, op2, mbedtls_mpi_add_mpi);
400062e3d01SJens Wiklander }
401062e3d01SJens Wiklander 
402062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSub(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
403062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op2)
404062e3d01SJens Wiklander {
405062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary(dest, op1, op2, mbedtls_mpi_sub_mpi);
406062e3d01SJens Wiklander }
407062e3d01SJens Wiklander 
408062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntNeg(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *src)
409062e3d01SJens Wiklander {
410062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
411062e3d01SJens Wiklander 
412062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
413062e3d01SJens Wiklander 
414062e3d01SJens Wiklander 	if (dest != src) {
415062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_src;
416062e3d01SJens Wiklander 
4177696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_src, src);
418062e3d01SJens Wiklander 
419062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_src));
420062e3d01SJens Wiklander 
4217696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_src);
422062e3d01SJens Wiklander 	}
423062e3d01SJens Wiklander 
424062e3d01SJens Wiklander 	mpi_dest.s *= -1;
425062e3d01SJens Wiklander 
4267696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
4277696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
428062e3d01SJens Wiklander }
429062e3d01SJens Wiklander 
430062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMul(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
431062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op2)
432062e3d01SJens Wiklander {
43398efc118SJerome Forissier 	size_t bs1 = TEE_BigIntGetBitCount(op1);
43498efc118SJerome Forissier 	size_t bs2 = TEE_BigIntGetBitCount(op2);
43598efc118SJerome Forissier 	size_t s = TEE_BigIntSizeInU32(bs1) + TEE_BigIntSizeInU32(bs2);
43698efc118SJerome Forissier 	TEE_BigInt zero[TEE_BigIntSizeInU32(1)] = { 0 };
43798efc118SJerome Forissier 	TEE_BigInt *tmp = NULL;
43898efc118SJerome Forissier 
43998efc118SJerome Forissier 	tmp = mempool_alloc(mbedtls_mpi_mempool, sizeof(uint32_t) * s);
44098efc118SJerome Forissier 	if (!tmp)
44198efc118SJerome Forissier 		TEE_Panic(TEE_ERROR_OUT_OF_MEMORY);
44298efc118SJerome Forissier 
44398efc118SJerome Forissier 	TEE_BigIntInit(tmp, s);
44498efc118SJerome Forissier 	TEE_BigIntInit(zero, TEE_BigIntSizeInU32(1));
44598efc118SJerome Forissier 
44698efc118SJerome Forissier 	bigint_binary(tmp, op1, op2, mbedtls_mpi_mul_mpi);
44798efc118SJerome Forissier 
44898efc118SJerome Forissier 	TEE_BigIntAdd(dest, tmp, zero);
44998efc118SJerome Forissier 
45098efc118SJerome Forissier 	mempool_free(mbedtls_mpi_mempool, tmp);
451062e3d01SJens Wiklander }
452062e3d01SJens Wiklander 
453062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSquare(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op)
454062e3d01SJens Wiklander {
455062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntMul(dest, op, op);
456062e3d01SJens Wiklander }
457062e3d01SJens Wiklander 
458062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntDiv(TEE_BigInt *dest_q, TEE_BigInt *dest_r,
459062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2)
460062e3d01SJens Wiklander {
461062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest_q;
462062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest_r;
463062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
464062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
465062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1;
466062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
467062e3d01SJens Wiklander 
468062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest_q, dest_q);
469062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest_r, dest_r);
470062e3d01SJens Wiklander 
471062e3d01SJens Wiklander 	if (op1 == dest_q)
472062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest_q;
473062e3d01SJens Wiklander 	else if (op1 == dest_r)
474062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest_r;
475062e3d01SJens Wiklander 	else
4767696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op1, op1);
477062e3d01SJens Wiklander 
478062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == dest_q)
479062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest_q;
480062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == dest_r)
481062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest_r;
482062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == op1)
483062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = pop1;
484062e3d01SJens Wiklander 	else
4857696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
486062e3d01SJens Wiklander 
487062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_div_mpi(&mpi_dest_q, &mpi_dest_r, pop1, pop2));
488062e3d01SJens Wiklander 
489a874dbbdSJens Wiklander 	if (dest_q)
4907696ab7fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest_q, dest_q));
491a874dbbdSJens Wiklander 	if (dest_r)
4927696ab7fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest_r, dest_r));
4937696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest_q);
4947696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest_r);
495062e3d01SJens Wiklander 	if (pop1 == &mpi_op1)
4967696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
497062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
4987696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
499062e3d01SJens Wiklander }
500062e3d01SJens Wiklander 
501062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, const TEE_BigInt *n)
502062e3d01SJens Wiklander {
503062e3d01SJens Wiklander 	if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0)
504062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("Modulus is too short");
505062e3d01SJens Wiklander 
506062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary(dest, op, n, mbedtls_mpi_mod_mpi);
507062e3d01SJens Wiklander }
508062e3d01SJens Wiklander 
509062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntAddMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
510062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n)
511062e3d01SJens Wiklander {
512062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_add_mpi);
513062e3d01SJens Wiklander }
514062e3d01SJens Wiklander 
515062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSubMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
516062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n)
517062e3d01SJens Wiklander {
518062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_sub_mpi);
519062e3d01SJens Wiklander }
520062e3d01SJens Wiklander 
521062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMulMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
522062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n)
523062e3d01SJens Wiklander {
524062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_mul_mpi);
525062e3d01SJens Wiklander }
526062e3d01SJens Wiklander 
527062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSquareMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op,
528062e3d01SJens Wiklander 			 const TEE_BigInt *n)
529062e3d01SJens Wiklander {
530062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntMulMod(dest, op, op, n);
531062e3d01SJens Wiklander }
532062e3d01SJens Wiklander 
533062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInvMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op,
534062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *n)
535062e3d01SJens Wiklander {
536062e3d01SJens Wiklander 	if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0 || TEE_BigIntCmpS32(op, 0) == 0)
537062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("too small modulus or trying to invert zero");
538062e3d01SJens Wiklander 
539062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
540062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op;
541062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_n;
542062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop = &mpi_op;
543062e3d01SJens Wiklander 
544062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
5457696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_n, n);
546062e3d01SJens Wiklander 
547062e3d01SJens Wiklander 	if (op == dest)
548062e3d01SJens Wiklander 		pop = &mpi_dest;
549062e3d01SJens Wiklander 	else
5507696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op, op);
551062e3d01SJens Wiklander 
552062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_inv_mod(&mpi_dest, pop, &mpi_n));
553062e3d01SJens Wiklander 
5547696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
5557696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
5567696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_n);
557062e3d01SJens Wiklander 	if (pop == &mpi_op)
5587696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op);
559062e3d01SJens Wiklander }
560062e3d01SJens Wiklander 
561062e3d01SJens Wiklander bool TEE_BigIntRelativePrime(const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2)
562062e3d01SJens Wiklander {
563062e3d01SJens Wiklander 	bool rc;
564062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
565062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
566062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
567062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi gcd;
568062e3d01SJens Wiklander 
5697696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op1, op1);
570062e3d01SJens Wiklander 
571062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == op1)
572062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_op1;
573062e3d01SJens Wiklander 	else
5747696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
575062e3d01SJens Wiklander 
576062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&gcd, NULL);
577062e3d01SJens Wiklander 
578062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_gcd(&gcd, &mpi_op1, &mpi_op2));
579062e3d01SJens Wiklander 
580062e3d01SJens Wiklander 	rc = !mbedtls_mpi_cmp_int(&gcd, 1);
581062e3d01SJens Wiklander 
5827696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&gcd);
5837696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
584062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
5857696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
586062e3d01SJens Wiklander 
587062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
588062e3d01SJens Wiklander }
589062e3d01SJens Wiklander 
590062e3d01SJens Wiklander static bool mpi_is_odd(mbedtls_mpi *x)
591062e3d01SJens Wiklander {
592062e3d01SJens Wiklander 	return mbedtls_mpi_get_bit(x, 0);
593062e3d01SJens Wiklander }
594062e3d01SJens Wiklander 
595062e3d01SJens Wiklander static bool mpi_is_even(mbedtls_mpi *x)
596062e3d01SJens Wiklander {
597062e3d01SJens Wiklander 	return !mpi_is_odd(x);
598062e3d01SJens Wiklander }
599062e3d01SJens Wiklander 
600062e3d01SJens Wiklander /*
601062e3d01SJens Wiklander  * Based on libmpa implementation __mpa_egcd(), modified to work with MPI
602062e3d01SJens Wiklander  * instead.
603062e3d01SJens Wiklander  */
604062e3d01SJens Wiklander static void mpi_egcd(mbedtls_mpi *gcd, mbedtls_mpi *a, mbedtls_mpi *b,
605062e3d01SJens Wiklander 		     mbedtls_mpi *x_in, mbedtls_mpi *y_in)
606062e3d01SJens Wiklander {
607062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi_uint k;
608062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi A;
609062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi B;
610062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi C;
611062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi D;
612062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi x;
613062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi y;
614062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi u;
615062e3d01SJens Wiklander 
616062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&A, NULL);
617062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&B, NULL);
618062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&C, NULL);
619062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&D, NULL);
620062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&x, NULL);
621062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&y, NULL);
622062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&u, NULL);
623062e3d01SJens Wiklander 
624062e3d01SJens Wiklander 	/* have y < x from assumption */
625062e3d01SJens Wiklander 	if (!mbedtls_mpi_cmp_int(y_in, 0)) {
626062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(a, 1));
627062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(b, 0));
628062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(gcd, x_in));
629062e3d01SJens Wiklander 		goto out;
630062e3d01SJens Wiklander 	}
631062e3d01SJens Wiklander 
632062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&x, x_in));
633062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&y, y_in));
634062e3d01SJens Wiklander 
635062e3d01SJens Wiklander 	k = 0;
636062e3d01SJens Wiklander 	while (mpi_is_even(&x) && mpi_is_even(&y)) {
637062e3d01SJens Wiklander 		k++;
638062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&x, 1));
639062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&y, 1));
640062e3d01SJens Wiklander 	}
641062e3d01SJens Wiklander 
642062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&u, &x));
643062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(gcd, &y));
644062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&A, 1));
645062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&B, 0));
646062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&C, 0));
647062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&D, 1));
648062e3d01SJens Wiklander 
649062e3d01SJens Wiklander 	while (mbedtls_mpi_cmp_int(&u, 0)) {
650062e3d01SJens Wiklander 		while (mpi_is_even(&u)) {
651062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&u, 1));
652062e3d01SJens Wiklander 			if (mpi_is_odd(&A) || mpi_is_odd(&B)) {
653062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_add_mpi(&A, &A, &y));
654062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&B, &B, &x));
655062e3d01SJens Wiklander 			}
656062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&A, 1));
657062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&B, 1));
658062e3d01SJens Wiklander 		}
659062e3d01SJens Wiklander 
660062e3d01SJens Wiklander 		while (mpi_is_even(gcd)) {
661062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(gcd, 1));
662062e3d01SJens Wiklander 			if (mpi_is_odd(&C) || mpi_is_odd(&D)) {
663062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_add_mpi(&C, &C, &y));
664062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&D, &D, &x));
665062e3d01SJens Wiklander 			}
666062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&C, 1));
667062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&D, 1));
668062e3d01SJens Wiklander 
669062e3d01SJens Wiklander 		}
670062e3d01SJens Wiklander 
671062e3d01SJens Wiklander 		if (mbedtls_mpi_cmp_mpi(&u, gcd) >= 0) {
672062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&u, &u, gcd));
673062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&A, &A, &C));
674062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&B, &B, &D));
675062e3d01SJens Wiklander 		} else {
676062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(gcd, gcd, &u));
677062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&C, &C, &A));
678062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&D, &D, &B));
679062e3d01SJens Wiklander 		}
680062e3d01SJens Wiklander 	}
681062e3d01SJens Wiklander 
682062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(a, &C));
683062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(b, &D));
684062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_l(gcd, k));
685062e3d01SJens Wiklander 
686062e3d01SJens Wiklander out:
6877696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&A);
6887696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&B);
6897696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&C);
6907696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&D);
6917696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&x);
6927696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&y);
6937696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&u);
694062e3d01SJens Wiklander }
695062e3d01SJens Wiklander 
696062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntComputeExtendedGcd(TEE_BigInt *gcd, TEE_BigInt *u,
697062e3d01SJens Wiklander 				  TEE_BigInt *v, const TEE_BigInt *op1,
698062e3d01SJens Wiklander 				  const TEE_BigInt *op2)
699062e3d01SJens Wiklander {
700062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_gcd_res;
701062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
702062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
703062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
704062e3d01SJens Wiklander 
705062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_gcd_res, gcd);
7067696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op1, op1);
707062e3d01SJens Wiklander 
708062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == op1)
709062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_op1;
710062e3d01SJens Wiklander 	else
7117696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
712062e3d01SJens Wiklander 
713062e3d01SJens Wiklander 	if (!u && !v) {
714b6fa905fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_gcd(&mpi_gcd_res, &mpi_op1, pop2));
715062e3d01SJens Wiklander 	} else {
716062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_u;
717062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_v;
718062e3d01SJens Wiklander 		int8_t s1 = mpi_op1.s;
719062e3d01SJens Wiklander 		int8_t s2 = pop2->s;
720062e3d01SJens Wiklander 		int cmp;
721062e3d01SJens Wiklander 
722062e3d01SJens Wiklander 		mpi_op1.s = 1;
723062e3d01SJens Wiklander 		pop2->s = 1;
724062e3d01SJens Wiklander 
725062e3d01SJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_u, u);
726062e3d01SJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_v, v);
727062e3d01SJens Wiklander 
728062e3d01SJens Wiklander 		cmp = mbedtls_mpi_cmp_abs(&mpi_op1, pop2);
729062e3d01SJens Wiklander 		if (cmp == 0) {
730062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_gcd_res, &mpi_op1));
731062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi_u, 1));
732062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi_v, 0));
733062e3d01SJens Wiklander 		} else if (cmp > 0) {
734062e3d01SJens Wiklander 			mpi_egcd(&mpi_gcd_res, &mpi_u, &mpi_v, &mpi_op1, pop2);
735062e3d01SJens Wiklander 		} else {
736062e3d01SJens Wiklander 			mpi_egcd(&mpi_gcd_res, &mpi_v, &mpi_u, pop2, &mpi_op1);
737062e3d01SJens Wiklander 		}
738062e3d01SJens Wiklander 
739062e3d01SJens Wiklander 		mpi_u.s *= s1;
740062e3d01SJens Wiklander 		mpi_v.s *= s2;
741062e3d01SJens Wiklander 
7427696ab7fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_u, u));
7437696ab7fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_v, v));
7447696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_u);
7457696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_v);
746062e3d01SJens Wiklander 	}
747062e3d01SJens Wiklander 
7487696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_gcd_res, gcd));
7497696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_gcd_res);
7507696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
751062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
7527696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
753062e3d01SJens Wiklander }
754062e3d01SJens Wiklander 
755062e3d01SJens Wiklander static int rng_read(void *ignored __unused, unsigned char *buf, size_t blen)
756062e3d01SJens Wiklander {
7572c028fdeSJerome Forissier 	if (_utee_cryp_random_number_generate(buf, blen))
758062e3d01SJens Wiklander 		return MBEDTLS_ERR_MPI_FILE_IO_ERROR;
759062e3d01SJens Wiklander 	return 0;
760062e3d01SJens Wiklander }
761062e3d01SJens Wiklander 
762062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntIsProbablePrime(const TEE_BigInt *op,
763062e3d01SJens Wiklander 				  uint32_t confidenceLevel __unused)
764062e3d01SJens Wiklander {
765062e3d01SJens Wiklander 	int rc;
766062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op;
767062e3d01SJens Wiklander 
7687696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op, op);
769062e3d01SJens Wiklander 
770062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_is_prime(&mpi_op, rng_read, NULL);
771062e3d01SJens Wiklander 
7727696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op);
773062e3d01SJens Wiklander 
774062e3d01SJens Wiklander 	if (rc)
775062e3d01SJens Wiklander 		return 0;
776062e3d01SJens Wiklander 
777062e3d01SJens Wiklander 	return 1;
778062e3d01SJens Wiklander }
779062e3d01SJens Wiklander 
780062e3d01SJens Wiklander /*
781062e3d01SJens Wiklander  * Not so fast FMM implementation based on the normal big int functions.
782062e3d01SJens Wiklander  *
783062e3d01SJens Wiklander  * Note that these functions (along with all the other functions in this
784062e3d01SJens Wiklander  * file) only are used directly by the TA doing bigint arithmetics on its
785062e3d01SJens Wiklander  * own. Performance of RSA operations in TEE Internal API are not affected
786062e3d01SJens Wiklander  * by this.
787062e3d01SJens Wiklander  */
788062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInitFMM(TEE_BigIntFMM *bigIntFMM, uint32_t len)
789062e3d01SJens Wiklander {
790062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntInit(bigIntFMM, len);
791062e3d01SJens Wiklander }
792062e3d01SJens Wiklander 
793062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInitFMMContext(TEE_BigIntFMMContext *context __unused,
794062e3d01SJens Wiklander 			      uint32_t len __unused,
795062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigInt *modulus __unused)
796062e3d01SJens Wiklander {
797062e3d01SJens Wiklander }
798062e3d01SJens Wiklander 
799062e3d01SJens Wiklander uint32_t TEE_BigIntFMMSizeInU32(uint32_t modulusSizeInBits)
800062e3d01SJens Wiklander {
801062e3d01SJens Wiklander 	return TEE_BigIntSizeInU32(modulusSizeInBits);
802062e3d01SJens Wiklander }
803062e3d01SJens Wiklander 
804062e3d01SJens Wiklander uint32_t TEE_BigIntFMMContextSizeInU32(uint32_t modulusSizeInBits __unused)
805062e3d01SJens Wiklander {
806062e3d01SJens Wiklander 	/* Return something larger than 0 to keep malloc() and friends happy */
807062e3d01SJens Wiklander 	return 1;
808062e3d01SJens Wiklander }
809062e3d01SJens Wiklander 
810062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertToFMM(TEE_BigIntFMM *dest, const TEE_BigInt *src,
811062e3d01SJens Wiklander 			    const TEE_BigInt *n,
812062e3d01SJens Wiklander 			    const TEE_BigIntFMMContext *context __unused)
813062e3d01SJens Wiklander {
814062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntMod(dest, src, n);
815062e3d01SJens Wiklander }
816062e3d01SJens Wiklander 
817062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertFromFMM(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigIntFMM *src,
818062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigInt *n __unused,
819062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigIntFMMContext *context __unused)
820062e3d01SJens Wiklander {
821062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dst;
822062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_src;
823062e3d01SJens Wiklander 
824062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dst, dest);
8257696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_src, src);
826062e3d01SJens Wiklander 
827062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dst, &mpi_src));
828062e3d01SJens Wiklander 
8297696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dst, dest));
8307696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dst);
8317696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_src);
832062e3d01SJens Wiklander }
833062e3d01SJens Wiklander 
834062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntComputeFMM(TEE_BigIntFMM *dest, const TEE_BigIntFMM *op1,
835062e3d01SJens Wiklander 			  const TEE_BigIntFMM *op2, const TEE_BigInt *n,
836062e3d01SJens Wiklander 			  const TEE_BigIntFMMContext *context __unused)
837062e3d01SJens Wiklander {
838062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dst;
839062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
840062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
841062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_n;
842062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_t;
843062e3d01SJens Wiklander 
844062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dst, dest);
8457696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op1, op1);
8467696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op2, op2);
8477696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_n, n);
848062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_t, NULL);
849062e3d01SJens Wiklander 
850062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mul_mpi(&mpi_t, &mpi_op1, &mpi_op2));
851062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mod_mpi(&mpi_dst, &mpi_t, &mpi_n));
852062e3d01SJens Wiklander 
8537696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_t);
8547696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_n);
8557696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
8567696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
8577696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dst, dest));
8587696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dst);
859062e3d01SJens Wiklander }
860