xref: /optee_os/lib/libutee/tee_api_arith_mpi.c (revision af4bcf3432c6014655711a901d31f4430626f1c5)
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 
118fe03ed8bSJens Wiklander void TEE_BigIntInit(TEE_BigInt *bigInt, size_t len)
119062e3d01SJens Wiklander {
120062e3d01SJens Wiklander 	struct bigint_hdr *hdr = (struct bigint_hdr *)bigInt;
121062e3d01SJens Wiklander 
122fe03ed8bSJens Wiklander 	static_assert(MBEDTLS_MPI_MAX_LIMBS + BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32 >=
123fe03ed8bSJens Wiklander 		      CFG_TA_BIGNUM_MAX_BITS / 32);
124fe03ed8bSJens Wiklander 
125e6e7781fSJens Wiklander 	memset(bigInt, 0, len * sizeof(uint32_t));
126062e3d01SJens Wiklander 	hdr->sign = 1;
127fe03ed8bSJens Wiklander 
128fe03ed8bSJens Wiklander 	/* "gpd.tee.arith.maxBigIntSize" is assigned CFG_TA_BIGNUM_MAX_BITS */
129fe03ed8bSJens Wiklander 	if (len > CFG_TA_BIGNUM_MAX_BITS / 4)
130062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("Too large bigint");
131062e3d01SJens Wiklander 	hdr->alloc_size = len - BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32;
132062e3d01SJens Wiklander }
133062e3d01SJens Wiklander 
134fe03ed8bSJens Wiklander void __GP11_TEE_BigIntInit(TEE_BigInt *bigInt, uint32_t len)
135fe03ed8bSJens Wiklander {
136fe03ed8bSJens Wiklander 	TEE_BigIntInit(bigInt, len);
137fe03ed8bSJens Wiklander }
138fe03ed8bSJens Wiklander 
139062e3d01SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertFromOctetString(TEE_BigInt *dest,
140062e3d01SJens Wiklander 					    const uint8_t *buffer,
141fe03ed8bSJens Wiklander 					    size_t bufferLen, int32_t sign)
142062e3d01SJens Wiklander {
143062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Result res;
144062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
145062e3d01SJens Wiklander 
1467696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, NULL);
147062e3d01SJens Wiklander 
148062e3d01SJens Wiklander 	if (mbedtls_mpi_read_binary(&mpi_dest,  buffer, bufferLen))
149062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
150062e3d01SJens Wiklander 	else
151062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_SUCCESS;
152062e3d01SJens Wiklander 
153062e3d01SJens Wiklander 	if (sign < 0)
154062e3d01SJens Wiklander 		mpi_dest.s = -1;
155062e3d01SJens Wiklander 
1567696ab7fSJens Wiklander 	if (!res)
1577696ab7fSJens Wiklander 		res = copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest);
1587696ab7fSJens Wiklander 
1597696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
160062e3d01SJens Wiklander 
161062e3d01SJens Wiklander 	return res;
162062e3d01SJens Wiklander }
163062e3d01SJens Wiklander 
164fe03ed8bSJens Wiklander TEE_Result __GP11_TEE_BigIntConvertFromOctetString(TEE_BigInt *dest,
165fe03ed8bSJens Wiklander 						   const uint8_t *buffer,
166fe03ed8bSJens Wiklander 						   uint32_t bufferLen,
167fe03ed8bSJens Wiklander 						   int32_t sign)
168fe03ed8bSJens Wiklander {
169fe03ed8bSJens Wiklander 	return TEE_BigIntConvertFromOctetString(dest, buffer, bufferLen, sign);
170fe03ed8bSJens Wiklander }
171fe03ed8bSJens Wiklander 
172fe03ed8bSJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertToOctetString(uint8_t *buffer, size_t *bufferLen,
173062e3d01SJens Wiklander 					  const TEE_BigInt *bigInt)
174062e3d01SJens Wiklander {
175062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Result res = TEE_SUCCESS;
176062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
177062e3d01SJens Wiklander 	size_t sz;
178062e3d01SJens Wiklander 
1797696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, bigInt);
180062e3d01SJens Wiklander 
181062e3d01SJens Wiklander 	sz = mbedtls_mpi_size(&mpi);
182062e3d01SJens Wiklander 	if (sz <= *bufferLen)
183062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_write_binary(&mpi, buffer, sz));
184062e3d01SJens Wiklander 	else
185062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_ERROR_SHORT_BUFFER;
186062e3d01SJens Wiklander 
187062e3d01SJens Wiklander 	*bufferLen = sz;
188062e3d01SJens Wiklander 
1897696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
190062e3d01SJens Wiklander 
191062e3d01SJens Wiklander 	return res;
192062e3d01SJens Wiklander }
193062e3d01SJens Wiklander 
194fe03ed8bSJens Wiklander TEE_Result __GP11_TEE_BigIntConvertToOctetString(uint8_t *buffer,
195fe03ed8bSJens Wiklander 						 uint32_t *bufferLen,
196fe03ed8bSJens Wiklander 						 const TEE_BigInt *bigInt)
197fe03ed8bSJens Wiklander {
198fe03ed8bSJens Wiklander 	TEE_Result res = TEE_SUCCESS;
199fe03ed8bSJens Wiklander 	size_t l = *bufferLen;
200fe03ed8bSJens Wiklander 
201fe03ed8bSJens Wiklander 	res = TEE_BigIntConvertToOctetString(buffer, &l, bigInt);
202fe03ed8bSJens Wiklander 	*bufferLen = l;
203fe03ed8bSJens Wiklander 	return res;
204fe03ed8bSJens Wiklander }
205fe03ed8bSJens Wiklander 
206062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertFromS32(TEE_BigInt *dest, int32_t shortVal)
207062e3d01SJens Wiklander {
208062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
209062e3d01SJens Wiklander 
210062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, dest);
211062e3d01SJens Wiklander 
212062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi, shortVal));
213062e3d01SJens Wiklander 
2147696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi, dest));
2157696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
216062e3d01SJens Wiklander }
217062e3d01SJens Wiklander 
218062e3d01SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertToS32(int32_t *dest, const TEE_BigInt *src)
219062e3d01SJens Wiklander {
220062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Result res = TEE_SUCCESS;
221062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
222062e3d01SJens Wiklander 	uint32_t v;
223062e3d01SJens Wiklander 
2247696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, src);
225062e3d01SJens Wiklander 
226062e3d01SJens Wiklander 	if (mbedtls_mpi_write_binary(&mpi, (void *)&v, sizeof(v))) {
227062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
228062e3d01SJens Wiklander 		goto out;
229062e3d01SJens Wiklander 	}
230062e3d01SJens Wiklander 
231062e3d01SJens Wiklander 	if (mpi.s > 0) {
232062e3d01SJens Wiklander 		if (ADD_OVERFLOW(0, TEE_U32_FROM_BIG_ENDIAN(v), dest))
233062e3d01SJens Wiklander 			res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
234062e3d01SJens Wiklander 	} else {
235062e3d01SJens Wiklander 		if (SUB_OVERFLOW(0, TEE_U32_FROM_BIG_ENDIAN(v), dest))
236062e3d01SJens Wiklander 			res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
237062e3d01SJens Wiklander 	}
238062e3d01SJens Wiklander 
239062e3d01SJens Wiklander out:
2407696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
241062e3d01SJens Wiklander 
242062e3d01SJens Wiklander 	return res;
243062e3d01SJens Wiklander }
244062e3d01SJens Wiklander 
245062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntCmp(const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2)
246062e3d01SJens Wiklander {
247062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi1;
248062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi2;
249062e3d01SJens Wiklander 	int32_t rc;
250062e3d01SJens Wiklander 
2517696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi1, op1);
2527696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi2, op2);
253062e3d01SJens Wiklander 
254062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_cmp_mpi(&mpi1, &mpi2);
255062e3d01SJens Wiklander 
2567696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi1);
2577696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi2);
258062e3d01SJens Wiklander 
259062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
260062e3d01SJens Wiklander }
261062e3d01SJens Wiklander 
262062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntCmpS32(const TEE_BigInt *op, int32_t shortVal)
263062e3d01SJens Wiklander {
264062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
265062e3d01SJens Wiklander 	int32_t rc;
266062e3d01SJens Wiklander 
2677696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, op);
268062e3d01SJens Wiklander 
269062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_cmp_int(&mpi, shortVal);
270062e3d01SJens Wiklander 
2717696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
272062e3d01SJens Wiklander 
273062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
274062e3d01SJens Wiklander }
275062e3d01SJens Wiklander 
276062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntShiftRight(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, size_t bits)
277062e3d01SJens Wiklander {
278062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
279062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op;
280062e3d01SJens Wiklander 
281062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
282062e3d01SJens Wiklander 
283062e3d01SJens Wiklander 	if (dest == op) {
284062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&mpi_dest, bits));
285062e3d01SJens Wiklander 		goto out;
286062e3d01SJens Wiklander 	}
287062e3d01SJens Wiklander 
2887696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op, op);
289062e3d01SJens Wiklander 
290062e3d01SJens Wiklander 	if (mbedtls_mpi_size(&mpi_dest) >= mbedtls_mpi_size(&mpi_op)) {
291062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_op));
292062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&mpi_dest, bits));
293062e3d01SJens Wiklander 	} else {
294062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_t;
295062e3d01SJens Wiklander 
296062e3d01SJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_t, NULL);
297062e3d01SJens Wiklander 
298062e3d01SJens Wiklander 		/*
299062e3d01SJens Wiklander 		 * We're using a temporary buffer to avoid the corner case
300062e3d01SJens Wiklander 		 * where destination is unexpectedly overflowed by up to
301062e3d01SJens Wiklander 		 * @bits number of bits.
302062e3d01SJens Wiklander 		 */
303062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_t, &mpi_op));
304062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&mpi_t, bits));
305062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_t));
306062e3d01SJens Wiklander 
3077696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_t);
308062e3d01SJens Wiklander 	}
309062e3d01SJens Wiklander 
3107696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op);
311062e3d01SJens Wiklander 
312062e3d01SJens Wiklander out:
3137696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
3147696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
315062e3d01SJens Wiklander }
316062e3d01SJens Wiklander 
317fe03ed8bSJens Wiklander void __GP11_TEE_BigIntShiftRight(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op,
318fe03ed8bSJens Wiklander 				 uint32_t bits)
319fe03ed8bSJens Wiklander {
320fe03ed8bSJens Wiklander 	TEE_BigIntShiftRight(dest, op, bits);
321fe03ed8bSJens Wiklander }
322fe03ed8bSJens Wiklander 
323062e3d01SJens Wiklander bool TEE_BigIntGetBit(const TEE_BigInt *src, uint32_t bitIndex)
324062e3d01SJens Wiklander {
325062e3d01SJens Wiklander 	bool rc;
326062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
327062e3d01SJens Wiklander 
3287696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, src);
329062e3d01SJens Wiklander 
330062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_get_bit(&mpi, bitIndex);
331062e3d01SJens Wiklander 
3327696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
333062e3d01SJens Wiklander 
334062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
335062e3d01SJens Wiklander }
336062e3d01SJens Wiklander 
337062e3d01SJens Wiklander uint32_t TEE_BigIntGetBitCount(const TEE_BigInt *src)
338062e3d01SJens Wiklander {
339062e3d01SJens Wiklander 	uint32_t rc;
340062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
341062e3d01SJens Wiklander 
3427696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, src);
343062e3d01SJens Wiklander 
344062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_bitlen(&mpi);
345062e3d01SJens Wiklander 
3467696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi);
347062e3d01SJens Wiklander 
348062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
349062e3d01SJens Wiklander }
350062e3d01SJens Wiklander 
351*af4bcf34SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntAssign(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *src)
352*af4bcf34SJens Wiklander {
353*af4bcf34SJens Wiklander 	const struct bigint_hdr *src_hdr = (struct bigint_hdr *)src;
354*af4bcf34SJens Wiklander 	struct bigint_hdr *dst_hdr = (struct bigint_hdr *)dest;
355*af4bcf34SJens Wiklander 
356*af4bcf34SJens Wiklander 	if (dst_hdr == src_hdr)
357*af4bcf34SJens Wiklander 		return TEE_SUCCESS;
358*af4bcf34SJens Wiklander 
359*af4bcf34SJens Wiklander 	if (dst_hdr->alloc_size < src_hdr->nblimbs)
360*af4bcf34SJens Wiklander 		return TEE_ERROR_OVERFLOW;
361*af4bcf34SJens Wiklander 
362*af4bcf34SJens Wiklander 	dst_hdr->nblimbs = src_hdr->nblimbs;
363*af4bcf34SJens Wiklander 	dst_hdr->sign = src_hdr->sign;
364*af4bcf34SJens Wiklander 	memcpy(dst_hdr + 1, src_hdr + 1, src_hdr->nblimbs * sizeof(uint32_t));
365*af4bcf34SJens Wiklander 
366*af4bcf34SJens Wiklander 	return TEE_SUCCESS;
367*af4bcf34SJens Wiklander }
368*af4bcf34SJens Wiklander 
369062e3d01SJens Wiklander static void bigint_binary(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
370062e3d01SJens Wiklander 			  const TEE_BigInt *op2,
371062e3d01SJens Wiklander 			  int (*func)(mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A,
372062e3d01SJens Wiklander 				      const mbedtls_mpi *B))
373062e3d01SJens Wiklander {
374062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
375062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
376062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
377062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1;
378062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
379062e3d01SJens Wiklander 
380062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
381062e3d01SJens Wiklander 
382062e3d01SJens Wiklander 	if (op1 == dest)
383062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest;
384062e3d01SJens Wiklander 	else
3857696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op1, op1);
386062e3d01SJens Wiklander 
387062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == dest)
388062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest;
389062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == op1)
390062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = pop1;
391062e3d01SJens Wiklander 	else
3927696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
393062e3d01SJens Wiklander 
394062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(func(&mpi_dest, pop1, pop2));
395062e3d01SJens Wiklander 
3967696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
3977696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
398062e3d01SJens Wiklander 	if (pop1 == &mpi_op1)
3997696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
400062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
4017696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
402062e3d01SJens Wiklander }
403062e3d01SJens Wiklander 
404062e3d01SJens Wiklander static void bigint_binary_mod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
405062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n,
406062e3d01SJens Wiklander 			      int (*func)(mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A,
407062e3d01SJens Wiklander 					  const mbedtls_mpi *B))
408062e3d01SJens Wiklander {
409062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
410062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
411062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
412062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_n;
413062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1;
414062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
415062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_t;
416062e3d01SJens Wiklander 
41766e18280SJens Wiklander 	if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0)
41866e18280SJens Wiklander 		API_PANIC("Modulus is too short");
41966e18280SJens Wiklander 
420062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
4217696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_n, n);
422062e3d01SJens Wiklander 
423062e3d01SJens Wiklander 	if (op1 == dest)
424062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest;
425062e3d01SJens Wiklander 	else
4267696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op1, op1);
427062e3d01SJens Wiklander 
428062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == dest)
429062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest;
430062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == op1)
431062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = pop1;
432062e3d01SJens Wiklander 	else
4337696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
434062e3d01SJens Wiklander 
435062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_t, NULL);
436062e3d01SJens Wiklander 
437062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(func(&mpi_t, pop1, pop2));
438062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mod_mpi(&mpi_dest, &mpi_t, &mpi_n));
439062e3d01SJens Wiklander 
4407696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
4417696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
442062e3d01SJens Wiklander 	if (pop1 == &mpi_op1)
4437696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
444062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
4457696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
4467696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_t);
44713218059SMatthieu BERTIN 	mbedtls_mpi_free(&mpi_n);
448062e3d01SJens Wiklander }
449062e3d01SJens Wiklander 
450062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntAdd(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
451062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op2)
452062e3d01SJens Wiklander {
453062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary(dest, op1, op2, mbedtls_mpi_add_mpi);
454062e3d01SJens Wiklander }
455062e3d01SJens Wiklander 
456062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSub(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
457062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op2)
458062e3d01SJens Wiklander {
459062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary(dest, op1, op2, mbedtls_mpi_sub_mpi);
460062e3d01SJens Wiklander }
461062e3d01SJens Wiklander 
462062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntNeg(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *src)
463062e3d01SJens Wiklander {
464062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
465062e3d01SJens Wiklander 
466062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
467062e3d01SJens Wiklander 
468062e3d01SJens Wiklander 	if (dest != src) {
469062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_src;
470062e3d01SJens Wiklander 
4717696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_src, src);
472062e3d01SJens Wiklander 
473062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_src));
474062e3d01SJens Wiklander 
4757696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_src);
476062e3d01SJens Wiklander 	}
477062e3d01SJens Wiklander 
478062e3d01SJens Wiklander 	mpi_dest.s *= -1;
479062e3d01SJens Wiklander 
4807696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
4817696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
482062e3d01SJens Wiklander }
483062e3d01SJens Wiklander 
484062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMul(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
485062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op2)
486062e3d01SJens Wiklander {
48798efc118SJerome Forissier 	size_t bs1 = TEE_BigIntGetBitCount(op1);
48898efc118SJerome Forissier 	size_t bs2 = TEE_BigIntGetBitCount(op2);
48998efc118SJerome Forissier 	size_t s = TEE_BigIntSizeInU32(bs1) + TEE_BigIntSizeInU32(bs2);
49098efc118SJerome Forissier 	TEE_BigInt zero[TEE_BigIntSizeInU32(1)] = { 0 };
49198efc118SJerome Forissier 	TEE_BigInt *tmp = NULL;
49298efc118SJerome Forissier 
49398efc118SJerome Forissier 	tmp = mempool_alloc(mbedtls_mpi_mempool, sizeof(uint32_t) * s);
49498efc118SJerome Forissier 	if (!tmp)
49598efc118SJerome Forissier 		TEE_Panic(TEE_ERROR_OUT_OF_MEMORY);
49698efc118SJerome Forissier 
49798efc118SJerome Forissier 	TEE_BigIntInit(tmp, s);
49898efc118SJerome Forissier 	TEE_BigIntInit(zero, TEE_BigIntSizeInU32(1));
49998efc118SJerome Forissier 
50098efc118SJerome Forissier 	bigint_binary(tmp, op1, op2, mbedtls_mpi_mul_mpi);
50198efc118SJerome Forissier 
50298efc118SJerome Forissier 	TEE_BigIntAdd(dest, tmp, zero);
50398efc118SJerome Forissier 
50498efc118SJerome Forissier 	mempool_free(mbedtls_mpi_mempool, tmp);
505062e3d01SJens Wiklander }
506062e3d01SJens Wiklander 
507062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSquare(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op)
508062e3d01SJens Wiklander {
509062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntMul(dest, op, op);
510062e3d01SJens Wiklander }
511062e3d01SJens Wiklander 
512062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntDiv(TEE_BigInt *dest_q, TEE_BigInt *dest_r,
513062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2)
514062e3d01SJens Wiklander {
515062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest_q;
516062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest_r;
517062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
518062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
519062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1;
520062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
521062e3d01SJens Wiklander 
522062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest_q, dest_q);
523062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest_r, dest_r);
524062e3d01SJens Wiklander 
525062e3d01SJens Wiklander 	if (op1 == dest_q)
526062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest_q;
527062e3d01SJens Wiklander 	else if (op1 == dest_r)
528062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest_r;
529062e3d01SJens Wiklander 	else
5307696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op1, op1);
531062e3d01SJens Wiklander 
532062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == dest_q)
533062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest_q;
534062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == dest_r)
535062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest_r;
536062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == op1)
537062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = pop1;
538062e3d01SJens Wiklander 	else
5397696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
540062e3d01SJens Wiklander 
541062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_div_mpi(&mpi_dest_q, &mpi_dest_r, pop1, pop2));
542062e3d01SJens Wiklander 
543a874dbbdSJens Wiklander 	if (dest_q)
5447696ab7fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest_q, dest_q));
545a874dbbdSJens Wiklander 	if (dest_r)
5467696ab7fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest_r, dest_r));
5477696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest_q);
5487696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest_r);
549062e3d01SJens Wiklander 	if (pop1 == &mpi_op1)
5507696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
551062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
5527696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
553062e3d01SJens Wiklander }
554062e3d01SJens Wiklander 
555062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, const TEE_BigInt *n)
556062e3d01SJens Wiklander {
557062e3d01SJens Wiklander 	if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0)
558062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("Modulus is too short");
559062e3d01SJens Wiklander 
560062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary(dest, op, n, mbedtls_mpi_mod_mpi);
561062e3d01SJens Wiklander }
562062e3d01SJens Wiklander 
563062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntAddMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
564062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n)
565062e3d01SJens Wiklander {
566062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_add_mpi);
567062e3d01SJens Wiklander }
568062e3d01SJens Wiklander 
569062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSubMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
570062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n)
571062e3d01SJens Wiklander {
572062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_sub_mpi);
573062e3d01SJens Wiklander }
574062e3d01SJens Wiklander 
575062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMulMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
576062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n)
577062e3d01SJens Wiklander {
578062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_mul_mpi);
579062e3d01SJens Wiklander }
580062e3d01SJens Wiklander 
581062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSquareMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op,
582062e3d01SJens Wiklander 			 const TEE_BigInt *n)
583062e3d01SJens Wiklander {
584062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntMulMod(dest, op, op, n);
585062e3d01SJens Wiklander }
586062e3d01SJens Wiklander 
587062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInvMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op,
588062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *n)
589062e3d01SJens Wiklander {
590062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
591062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op;
592062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_n;
593062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop = &mpi_op;
594062e3d01SJens Wiklander 
5955bb4e062SJens Wiklander 	if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0 || TEE_BigIntCmpS32(op, 0) == 0)
5965bb4e062SJens Wiklander 		API_PANIC("too small modulus or trying to invert zero");
5975bb4e062SJens Wiklander 
598062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
5997696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_n, n);
600062e3d01SJens Wiklander 
601062e3d01SJens Wiklander 	if (op == dest)
602062e3d01SJens Wiklander 		pop = &mpi_dest;
603062e3d01SJens Wiklander 	else
6047696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op, op);
605062e3d01SJens Wiklander 
606062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_inv_mod(&mpi_dest, pop, &mpi_n));
607062e3d01SJens Wiklander 
6087696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest));
6097696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dest);
6107696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_n);
611062e3d01SJens Wiklander 	if (pop == &mpi_op)
6127696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op);
613062e3d01SJens Wiklander }
614062e3d01SJens Wiklander 
615062e3d01SJens Wiklander bool TEE_BigIntRelativePrime(const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2)
616062e3d01SJens Wiklander {
617062e3d01SJens Wiklander 	bool rc;
618062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
619062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
620062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
621062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi gcd;
622062e3d01SJens Wiklander 
6237696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op1, op1);
624062e3d01SJens Wiklander 
625062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == op1)
626062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_op1;
627062e3d01SJens Wiklander 	else
6287696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
629062e3d01SJens Wiklander 
630062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&gcd, NULL);
631062e3d01SJens Wiklander 
632062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_gcd(&gcd, &mpi_op1, &mpi_op2));
633062e3d01SJens Wiklander 
634062e3d01SJens Wiklander 	rc = !mbedtls_mpi_cmp_int(&gcd, 1);
635062e3d01SJens Wiklander 
6367696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&gcd);
6377696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
638062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
6397696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
640062e3d01SJens Wiklander 
641062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
642062e3d01SJens Wiklander }
643062e3d01SJens Wiklander 
644062e3d01SJens Wiklander static bool mpi_is_odd(mbedtls_mpi *x)
645062e3d01SJens Wiklander {
646062e3d01SJens Wiklander 	return mbedtls_mpi_get_bit(x, 0);
647062e3d01SJens Wiklander }
648062e3d01SJens Wiklander 
649062e3d01SJens Wiklander static bool mpi_is_even(mbedtls_mpi *x)
650062e3d01SJens Wiklander {
651062e3d01SJens Wiklander 	return !mpi_is_odd(x);
652062e3d01SJens Wiklander }
653062e3d01SJens Wiklander 
654062e3d01SJens Wiklander /*
655062e3d01SJens Wiklander  * Based on libmpa implementation __mpa_egcd(), modified to work with MPI
656062e3d01SJens Wiklander  * instead.
657062e3d01SJens Wiklander  */
658062e3d01SJens Wiklander static void mpi_egcd(mbedtls_mpi *gcd, mbedtls_mpi *a, mbedtls_mpi *b,
659062e3d01SJens Wiklander 		     mbedtls_mpi *x_in, mbedtls_mpi *y_in)
660062e3d01SJens Wiklander {
661062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi_uint k;
662062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi A;
663062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi B;
664062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi C;
665062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi D;
666062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi x;
667062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi y;
668062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi u;
669062e3d01SJens Wiklander 
670062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&A, NULL);
671062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&B, NULL);
672062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&C, NULL);
673062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&D, NULL);
674062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&x, NULL);
675062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&y, NULL);
676062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&u, NULL);
677062e3d01SJens Wiklander 
678062e3d01SJens Wiklander 	/* have y < x from assumption */
679062e3d01SJens Wiklander 	if (!mbedtls_mpi_cmp_int(y_in, 0)) {
680062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(a, 1));
681062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(b, 0));
682062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(gcd, x_in));
683062e3d01SJens Wiklander 		goto out;
684062e3d01SJens Wiklander 	}
685062e3d01SJens Wiklander 
686062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&x, x_in));
687062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&y, y_in));
688062e3d01SJens Wiklander 
689062e3d01SJens Wiklander 	k = 0;
690062e3d01SJens Wiklander 	while (mpi_is_even(&x) && mpi_is_even(&y)) {
691062e3d01SJens Wiklander 		k++;
692062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&x, 1));
693062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&y, 1));
694062e3d01SJens Wiklander 	}
695062e3d01SJens Wiklander 
696062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&u, &x));
697062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(gcd, &y));
698062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&A, 1));
699062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&B, 0));
700062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&C, 0));
701062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&D, 1));
702062e3d01SJens Wiklander 
703062e3d01SJens Wiklander 	while (mbedtls_mpi_cmp_int(&u, 0)) {
704062e3d01SJens Wiklander 		while (mpi_is_even(&u)) {
705062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&u, 1));
706062e3d01SJens Wiklander 			if (mpi_is_odd(&A) || mpi_is_odd(&B)) {
707062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_add_mpi(&A, &A, &y));
708062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&B, &B, &x));
709062e3d01SJens Wiklander 			}
710062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&A, 1));
711062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&B, 1));
712062e3d01SJens Wiklander 		}
713062e3d01SJens Wiklander 
714062e3d01SJens Wiklander 		while (mpi_is_even(gcd)) {
715062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(gcd, 1));
716062e3d01SJens Wiklander 			if (mpi_is_odd(&C) || mpi_is_odd(&D)) {
717062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_add_mpi(&C, &C, &y));
718062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&D, &D, &x));
719062e3d01SJens Wiklander 			}
720062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&C, 1));
721062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&D, 1));
722062e3d01SJens Wiklander 
723062e3d01SJens Wiklander 		}
724062e3d01SJens Wiklander 
725062e3d01SJens Wiklander 		if (mbedtls_mpi_cmp_mpi(&u, gcd) >= 0) {
726062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&u, &u, gcd));
727062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&A, &A, &C));
728062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&B, &B, &D));
729062e3d01SJens Wiklander 		} else {
730062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(gcd, gcd, &u));
731062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&C, &C, &A));
732062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&D, &D, &B));
733062e3d01SJens Wiklander 		}
734062e3d01SJens Wiklander 	}
735062e3d01SJens Wiklander 
736062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(a, &C));
737062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(b, &D));
738062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_l(gcd, k));
739062e3d01SJens Wiklander 
740062e3d01SJens Wiklander out:
7417696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&A);
7427696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&B);
7437696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&C);
7447696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&D);
7457696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&x);
7467696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&y);
7477696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&u);
748062e3d01SJens Wiklander }
749062e3d01SJens Wiklander 
750062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntComputeExtendedGcd(TEE_BigInt *gcd, TEE_BigInt *u,
751062e3d01SJens Wiklander 				  TEE_BigInt *v, const TEE_BigInt *op1,
752062e3d01SJens Wiklander 				  const TEE_BigInt *op2)
753062e3d01SJens Wiklander {
754062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_gcd_res;
755062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
756062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
757062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
758062e3d01SJens Wiklander 
759062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_gcd_res, gcd);
7607696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op1, op1);
761062e3d01SJens Wiklander 
762062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == op1)
763062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_op1;
764062e3d01SJens Wiklander 	else
7657696ab7fSJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_op2, op2);
766062e3d01SJens Wiklander 
767062e3d01SJens Wiklander 	if (!u && !v) {
768b6fa905fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_gcd(&mpi_gcd_res, &mpi_op1, pop2));
769062e3d01SJens Wiklander 	} else {
770062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_u;
771062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_v;
772062e3d01SJens Wiklander 		int8_t s1 = mpi_op1.s;
773062e3d01SJens Wiklander 		int8_t s2 = pop2->s;
774062e3d01SJens Wiklander 		int cmp;
775062e3d01SJens Wiklander 
776062e3d01SJens Wiklander 		mpi_op1.s = 1;
777062e3d01SJens Wiklander 		pop2->s = 1;
778062e3d01SJens Wiklander 
779062e3d01SJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_u, u);
780062e3d01SJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_v, v);
781062e3d01SJens Wiklander 
782062e3d01SJens Wiklander 		cmp = mbedtls_mpi_cmp_abs(&mpi_op1, pop2);
783062e3d01SJens Wiklander 		if (cmp == 0) {
784062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_gcd_res, &mpi_op1));
785062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi_u, 1));
786062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi_v, 0));
787062e3d01SJens Wiklander 		} else if (cmp > 0) {
788062e3d01SJens Wiklander 			mpi_egcd(&mpi_gcd_res, &mpi_u, &mpi_v, &mpi_op1, pop2);
789062e3d01SJens Wiklander 		} else {
790062e3d01SJens Wiklander 			mpi_egcd(&mpi_gcd_res, &mpi_v, &mpi_u, pop2, &mpi_op1);
791062e3d01SJens Wiklander 		}
792062e3d01SJens Wiklander 
793062e3d01SJens Wiklander 		mpi_u.s *= s1;
794062e3d01SJens Wiklander 		mpi_v.s *= s2;
795062e3d01SJens Wiklander 
7967696ab7fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_u, u));
7977696ab7fSJens Wiklander 		MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_v, v));
7987696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_u);
7997696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_v);
800062e3d01SJens Wiklander 	}
801062e3d01SJens Wiklander 
8027696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_gcd_res, gcd));
8037696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_gcd_res);
8047696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
805062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
8067696ab7fSJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
807062e3d01SJens Wiklander }
808062e3d01SJens Wiklander 
809062e3d01SJens Wiklander static int rng_read(void *ignored __unused, unsigned char *buf, size_t blen)
810062e3d01SJens Wiklander {
8112c028fdeSJerome Forissier 	if (_utee_cryp_random_number_generate(buf, blen))
812062e3d01SJens Wiklander 		return MBEDTLS_ERR_MPI_FILE_IO_ERROR;
813062e3d01SJens Wiklander 	return 0;
814062e3d01SJens Wiklander }
815062e3d01SJens Wiklander 
816062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntIsProbablePrime(const TEE_BigInt *op,
817062e3d01SJens Wiklander 				  uint32_t confidenceLevel __unused)
818062e3d01SJens Wiklander {
819062e3d01SJens Wiklander 	int rc;
820062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op;
821062e3d01SJens Wiklander 
8227696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op, op);
823062e3d01SJens Wiklander 
824062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_is_prime(&mpi_op, rng_read, NULL);
825062e3d01SJens Wiklander 
8267696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op);
827062e3d01SJens Wiklander 
828062e3d01SJens Wiklander 	if (rc)
829062e3d01SJens Wiklander 		return 0;
830062e3d01SJens Wiklander 
831062e3d01SJens Wiklander 	return 1;
832062e3d01SJens Wiklander }
833062e3d01SJens Wiklander 
834062e3d01SJens Wiklander /*
835062e3d01SJens Wiklander  * Not so fast FMM implementation based on the normal big int functions.
836062e3d01SJens Wiklander  *
837062e3d01SJens Wiklander  * Note that these functions (along with all the other functions in this
838062e3d01SJens Wiklander  * file) only are used directly by the TA doing bigint arithmetics on its
839062e3d01SJens Wiklander  * own. Performance of RSA operations in TEE Internal API are not affected
840062e3d01SJens Wiklander  * by this.
841062e3d01SJens Wiklander  */
842fe03ed8bSJens Wiklander void TEE_BigIntInitFMM(TEE_BigIntFMM *bigIntFMM, size_t len)
843062e3d01SJens Wiklander {
844062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntInit(bigIntFMM, len);
845062e3d01SJens Wiklander }
846062e3d01SJens Wiklander 
847fe03ed8bSJens Wiklander void __GP11_TEE_BigIntInitFMM(TEE_BigIntFMM *bigIntFMM, uint32_t len)
848fe03ed8bSJens Wiklander {
849fe03ed8bSJens Wiklander 	TEE_BigIntInitFMM(bigIntFMM, len);
850fe03ed8bSJens Wiklander }
851fe03ed8bSJens Wiklander 
852062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInitFMMContext(TEE_BigIntFMMContext *context __unused,
853fe03ed8bSJens Wiklander 			      size_t len __unused,
854062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigInt *modulus __unused)
855062e3d01SJens Wiklander {
856062e3d01SJens Wiklander }
857062e3d01SJens Wiklander 
858fe03ed8bSJens Wiklander void __GP11_TEE_BigIntInitFMMContext(TEE_BigIntFMMContext *context,
859fe03ed8bSJens Wiklander 				     uint32_t len, const TEE_BigInt *modulus)
860fe03ed8bSJens Wiklander {
861fe03ed8bSJens Wiklander 	TEE_BigIntInitFMMContext(context, len, modulus);
862fe03ed8bSJens Wiklander }
863fe03ed8bSJens Wiklander 
864fe03ed8bSJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntInitFMMContext1(TEE_BigIntFMMContext *context __unused,
865fe03ed8bSJens Wiklander 				     size_t len __unused,
866fe03ed8bSJens Wiklander 				     const TEE_BigInt *modulus __unused)
867fe03ed8bSJens Wiklander {
868fe03ed8bSJens Wiklander 	return TEE_SUCCESS;
869fe03ed8bSJens Wiklander }
870fe03ed8bSJens Wiklander 
871fe03ed8bSJens Wiklander size_t TEE_BigIntFMMSizeInU32(size_t modulusSizeInBits)
872062e3d01SJens Wiklander {
873062e3d01SJens Wiklander 	return TEE_BigIntSizeInU32(modulusSizeInBits);
874062e3d01SJens Wiklander }
875062e3d01SJens Wiklander 
876fe03ed8bSJens Wiklander uint32_t __GP11_TEE_BigIntFMMSizeInU32(uint32_t modulusSizeInBits)
877fe03ed8bSJens Wiklander {
878fe03ed8bSJens Wiklander 	return TEE_BigIntFMMSizeInU32(modulusSizeInBits);
879fe03ed8bSJens Wiklander }
880fe03ed8bSJens Wiklander 
881fe03ed8bSJens Wiklander size_t TEE_BigIntFMMContextSizeInU32(size_t modulusSizeInBits __unused)
882062e3d01SJens Wiklander {
883062e3d01SJens Wiklander 	/* Return something larger than 0 to keep malloc() and friends happy */
884062e3d01SJens Wiklander 	return 1;
885062e3d01SJens Wiklander }
886062e3d01SJens Wiklander 
887fe03ed8bSJens Wiklander uint32_t __GP11_TEE_BigIntFMMContextSizeInU32(uint32_t modulusSizeInBits)
888fe03ed8bSJens Wiklander {
889fe03ed8bSJens Wiklander 	return TEE_BigIntFMMContextSizeInU32(modulusSizeInBits);
890fe03ed8bSJens Wiklander }
891fe03ed8bSJens Wiklander 
892062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertToFMM(TEE_BigIntFMM *dest, const TEE_BigInt *src,
893062e3d01SJens Wiklander 			    const TEE_BigInt *n,
894062e3d01SJens Wiklander 			    const TEE_BigIntFMMContext *context __unused)
895062e3d01SJens Wiklander {
896062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntMod(dest, src, n);
897062e3d01SJens Wiklander }
898062e3d01SJens Wiklander 
899062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertFromFMM(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigIntFMM *src,
900062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigInt *n __unused,
901062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigIntFMMContext *context __unused)
902062e3d01SJens Wiklander {
903062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dst;
904062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_src;
905062e3d01SJens Wiklander 
906062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dst, dest);
9077696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_src, src);
908062e3d01SJens Wiklander 
909062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dst, &mpi_src));
910062e3d01SJens Wiklander 
9117696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dst, dest));
9127696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dst);
9137696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_src);
914062e3d01SJens Wiklander }
915062e3d01SJens Wiklander 
916062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntComputeFMM(TEE_BigIntFMM *dest, const TEE_BigIntFMM *op1,
917062e3d01SJens Wiklander 			  const TEE_BigIntFMM *op2, const TEE_BigInt *n,
918062e3d01SJens Wiklander 			  const TEE_BigIntFMMContext *context __unused)
919062e3d01SJens Wiklander {
920062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dst;
921062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
922062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
923062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_n;
924062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_t;
925062e3d01SJens Wiklander 
926062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dst, dest);
9277696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op1, op1);
9287696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_op2, op2);
9297696ab7fSJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_n, n);
930062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_t, NULL);
931062e3d01SJens Wiklander 
932062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mul_mpi(&mpi_t, &mpi_op1, &mpi_op2));
933062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mod_mpi(&mpi_dst, &mpi_t, &mpi_n));
934062e3d01SJens Wiklander 
9357696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_t);
9367696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_n);
9377696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op2);
9387696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_op1);
9397696ab7fSJens Wiklander 	MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dst, dest));
9407696ab7fSJens Wiklander 	mbedtls_mpi_free(&mpi_dst);
941062e3d01SJens Wiklander }
942