xref: /optee_os/lib/libutee/tee_api_arith_mpi.c (revision b2dd8747125be413f9b8b7fd7e52f457cabd709c)
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 
16062e3d01SJens Wiklander #define MPI_MEMPOOL_SIZE	(8 * 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 {
45*b2dd8747SJens 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 
60062e3d01SJens Wiklander static void init_static_mpi(mbedtls_mpi *mpi, TEE_BigInt *bigInt)
61062e3d01SJens Wiklander {
62062e3d01SJens Wiklander 	struct bigint_hdr *hdr = (struct bigint_hdr *)bigInt;
63062e3d01SJens Wiklander 
64062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi_init_static(mpi, (mbedtls_mpi_uint *)(hdr + 1),
65062e3d01SJens Wiklander 				hdr->sign, hdr->alloc_size, hdr->nblimbs);
66062e3d01SJens Wiklander }
67062e3d01SJens Wiklander 
68062e3d01SJens Wiklander /*
69062e3d01SJens Wiklander  * Initializes a MPI.
70062e3d01SJens Wiklander  *
71062e3d01SJens Wiklander  * If a bigint is supplied it's initialized with the value of the bigint
72062e3d01SJens Wiklander  * and changes will be written back completely with a call to put_mpi().
73062e3d01SJens Wiklander  * The bigint dictates the size of the MPI which will be fixed to this
74062e3d01SJens Wiklander  * size.
75062e3d01SJens Wiklander  *
76062e3d01SJens Wiklander  * If no bigint is supplied a temporary MPI is allocated instead which will
77062e3d01SJens Wiklander  * be freed by put_mpi().
78062e3d01SJens Wiklander  */
79062e3d01SJens Wiklander static void get_mpi(mbedtls_mpi *mpi, TEE_BigInt *bigInt)
80062e3d01SJens Wiklander {
81062e3d01SJens Wiklander 	/*
82062e3d01SJens Wiklander 	 * The way the GP spec is defining the bignums it's
83062e3d01SJens Wiklander 	 * difficult/tricky to do it using 64-bit arithmetics given that
84062e3d01SJens Wiklander 	 * we'd need 64-bit alignment of the data as well.
85062e3d01SJens Wiklander 	 */
86062e3d01SJens Wiklander 	COMPILE_TIME_ASSERT(sizeof(mbedtls_mpi_uint) == sizeof(uint32_t));
87062e3d01SJens Wiklander 
88062e3d01SJens Wiklander 	/*
89062e3d01SJens Wiklander 	 * The struct bigint_hdr is the overhead added to the bigint and
90062e3d01SJens Wiklander 	 * is required to take exactly 2 uint32_t.
91062e3d01SJens Wiklander 	 */
92062e3d01SJens Wiklander 	COMPILE_TIME_ASSERT(sizeof(struct bigint_hdr) ==
93062e3d01SJens Wiklander 			    sizeof(uint32_t) * BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32);
94062e3d01SJens Wiklander 
95062e3d01SJens Wiklander 	if (bigInt)
96062e3d01SJens Wiklander 		init_static_mpi(mpi, bigInt);
97062e3d01SJens Wiklander 	else
98062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi_init_mempool(mpi);
99062e3d01SJens Wiklander }
100062e3d01SJens Wiklander 
101062e3d01SJens Wiklander /*
102062e3d01SJens Wiklander  * Initializes a MPI from a constant bigint.
103062e3d01SJens Wiklander  *
104062e3d01SJens Wiklander  * A MPI is allocated and given an initial value based on the supplied
105062e3d01SJens Wiklander  * bigint. When the MPI is freed with put_mpi() no changes are propagated
106062e3d01SJens Wiklander  * back.
107062e3d01SJens Wiklander  */
108062e3d01SJens Wiklander static void get_const_mpi(mbedtls_mpi *mpi, const TEE_BigInt *bigInt)
109062e3d01SJens Wiklander {
110062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_const;
111062e3d01SJens Wiklander 
112062e3d01SJens Wiklander 	init_static_mpi(&mpi_const, (TEE_BigInt *)bigInt);
113062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(mpi, NULL);
114062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(mpi, &mpi_const));
115062e3d01SJens Wiklander }
116062e3d01SJens Wiklander 
117062e3d01SJens Wiklander /*
118062e3d01SJens Wiklander  * Uninitialize a MPI.
119062e3d01SJens Wiklander  *
120062e3d01SJens Wiklander  * If the MPI is linked to a bigint the final changes (size and sign) will
121062e3d01SJens Wiklander  * be copied back.
122062e3d01SJens Wiklander  *
123062e3d01SJens Wiklander  * If the MPI isn't linked to bigint it's only freed.
124062e3d01SJens Wiklander  */
125062e3d01SJens Wiklander static void put_mpi(mbedtls_mpi *mpi)
126062e3d01SJens Wiklander {
127062e3d01SJens Wiklander 	if (mpi->alloc_type == MBEDTLS_MPI_ALLOC_TYPE_STATIC) {
128062e3d01SJens Wiklander 		struct bigint_hdr *hdr = ((struct bigint_hdr *)mpi->p) - 1;
129062e3d01SJens Wiklander 
130062e3d01SJens Wiklander 		hdr->sign = mpi->s;
131062e3d01SJens Wiklander 		hdr->nblimbs = mpi->n;
132062e3d01SJens Wiklander 	} else {
133062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi_free(mpi);
134062e3d01SJens Wiklander 	}
135062e3d01SJens Wiklander }
136062e3d01SJens Wiklander 
137062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInit(TEE_BigInt *bigInt, uint32_t len)
138062e3d01SJens Wiklander {
139062e3d01SJens Wiklander 	memset(bigInt, 0, TEE_BigIntSizeInU32(len) * sizeof(uint32_t));
140062e3d01SJens Wiklander 
141062e3d01SJens Wiklander 	struct bigint_hdr *hdr = (struct bigint_hdr *)bigInt;
142062e3d01SJens Wiklander 
143062e3d01SJens Wiklander 
144062e3d01SJens Wiklander 	hdr->sign = 1;
145062e3d01SJens Wiklander 	if ((len - BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32) > MBEDTLS_MPI_MAX_LIMBS)
146062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("Too large bigint");
147062e3d01SJens Wiklander 	hdr->alloc_size = len - BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32;
148062e3d01SJens Wiklander }
149062e3d01SJens Wiklander 
150062e3d01SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertFromOctetString(TEE_BigInt *dest,
151062e3d01SJens Wiklander 					    const uint8_t *buffer,
152062e3d01SJens Wiklander 					    uint32_t bufferLen, int32_t sign)
153062e3d01SJens Wiklander {
154062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Result res;
155062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
156062e3d01SJens Wiklander 
157062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
158062e3d01SJens Wiklander 
159062e3d01SJens Wiklander 	if (mbedtls_mpi_read_binary(&mpi_dest,  buffer, bufferLen))
160062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
161062e3d01SJens Wiklander 	else
162062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_SUCCESS;
163062e3d01SJens Wiklander 
164062e3d01SJens Wiklander 	if (sign < 0)
165062e3d01SJens Wiklander 		mpi_dest.s = -1;
166062e3d01SJens Wiklander 
167062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dest);
168062e3d01SJens Wiklander 
169062e3d01SJens Wiklander 	return res;
170062e3d01SJens Wiklander }
171062e3d01SJens Wiklander 
172062e3d01SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertToOctetString(uint8_t *buffer, uint32_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 
179062e3d01SJens Wiklander 	get_const_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 
189062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi);
190062e3d01SJens Wiklander 
191062e3d01SJens Wiklander 	return res;
192062e3d01SJens Wiklander }
193062e3d01SJens Wiklander 
194062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertFromS32(TEE_BigInt *dest, int32_t shortVal)
195062e3d01SJens Wiklander {
196062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
197062e3d01SJens Wiklander 
198062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi, dest);
199062e3d01SJens Wiklander 
200062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi, shortVal));
201062e3d01SJens Wiklander 
202062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi);
203062e3d01SJens Wiklander }
204062e3d01SJens Wiklander 
205062e3d01SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertToS32(int32_t *dest, const TEE_BigInt *src)
206062e3d01SJens Wiklander {
207062e3d01SJens Wiklander 	TEE_Result res = TEE_SUCCESS;
208062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
209062e3d01SJens Wiklander 	uint32_t v;
210062e3d01SJens Wiklander 
211062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi, src);
212062e3d01SJens Wiklander 
213062e3d01SJens Wiklander 	if (mbedtls_mpi_write_binary(&mpi, (void *)&v, sizeof(v))) {
214062e3d01SJens Wiklander 		res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
215062e3d01SJens Wiklander 		goto out;
216062e3d01SJens Wiklander 	}
217062e3d01SJens Wiklander 
218062e3d01SJens Wiklander 	if (mpi.s > 0) {
219062e3d01SJens Wiklander 		if (ADD_OVERFLOW(0, TEE_U32_FROM_BIG_ENDIAN(v), dest))
220062e3d01SJens Wiklander 			res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
221062e3d01SJens Wiklander 	} else {
222062e3d01SJens Wiklander 		if (SUB_OVERFLOW(0, TEE_U32_FROM_BIG_ENDIAN(v), dest))
223062e3d01SJens Wiklander 			res = TEE_ERROR_OVERFLOW;
224062e3d01SJens Wiklander 	}
225062e3d01SJens Wiklander 
226062e3d01SJens Wiklander out:
227062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi);
228062e3d01SJens Wiklander 
229062e3d01SJens Wiklander 	return res;
230062e3d01SJens Wiklander }
231062e3d01SJens Wiklander 
232062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntCmp(const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2)
233062e3d01SJens Wiklander {
234062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi1;
235062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi2;
236062e3d01SJens Wiklander 	int32_t rc;
237062e3d01SJens Wiklander 
238062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi1, op1);
239062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi2, op2);
240062e3d01SJens Wiklander 
241062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_cmp_mpi(&mpi1, &mpi2);
242062e3d01SJens Wiklander 
243062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi1);
244062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi2);
245062e3d01SJens Wiklander 
246062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
247062e3d01SJens Wiklander }
248062e3d01SJens Wiklander 
249062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntCmpS32(const TEE_BigInt *op, int32_t shortVal)
250062e3d01SJens Wiklander {
251062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
252062e3d01SJens Wiklander 	int32_t rc;
253062e3d01SJens Wiklander 
254062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi, op);
255062e3d01SJens Wiklander 
256062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_cmp_int(&mpi, shortVal);
257062e3d01SJens Wiklander 
258062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi);
259062e3d01SJens Wiklander 
260062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
261062e3d01SJens Wiklander }
262062e3d01SJens Wiklander 
263062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntShiftRight(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, size_t bits)
264062e3d01SJens Wiklander {
265062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
266062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op;
267062e3d01SJens Wiklander 
268062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
269062e3d01SJens Wiklander 
270062e3d01SJens Wiklander 	if (dest == op) {
271062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&mpi_dest, bits));
272062e3d01SJens Wiklander 		goto out;
273062e3d01SJens Wiklander 	}
274062e3d01SJens Wiklander 
275062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_op, op);
276062e3d01SJens Wiklander 
277062e3d01SJens Wiklander 	if (mbedtls_mpi_size(&mpi_dest) >= mbedtls_mpi_size(&mpi_op)) {
278062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_op));
279062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&mpi_dest, bits));
280062e3d01SJens Wiklander 	} else {
281062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_t;
282062e3d01SJens Wiklander 
283062e3d01SJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_t, NULL);
284062e3d01SJens Wiklander 
285062e3d01SJens Wiklander 		/*
286062e3d01SJens Wiklander 		 * We're using a temporary buffer to avoid the corner case
287062e3d01SJens Wiklander 		 * where destination is unexpectedly overflowed by up to
288062e3d01SJens Wiklander 		 * @bits number of bits.
289062e3d01SJens Wiklander 		 */
290062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_t, &mpi_op));
291062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&mpi_t, bits));
292062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_t));
293062e3d01SJens Wiklander 
294062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_t);
295062e3d01SJens Wiklander 	}
296062e3d01SJens Wiklander 
297062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_op);
298062e3d01SJens Wiklander 
299062e3d01SJens Wiklander out:
300062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dest);
301062e3d01SJens Wiklander }
302062e3d01SJens Wiklander 
303062e3d01SJens Wiklander bool TEE_BigIntGetBit(const TEE_BigInt *src, uint32_t bitIndex)
304062e3d01SJens Wiklander {
305062e3d01SJens Wiklander 	bool rc;
306062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
307062e3d01SJens Wiklander 
308062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi, src);
309062e3d01SJens Wiklander 
310062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_get_bit(&mpi, bitIndex);
311062e3d01SJens Wiklander 
312062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi);
313062e3d01SJens Wiklander 
314062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
315062e3d01SJens Wiklander }
316062e3d01SJens Wiklander 
317062e3d01SJens Wiklander uint32_t TEE_BigIntGetBitCount(const TEE_BigInt *src)
318062e3d01SJens Wiklander {
319062e3d01SJens Wiklander 	uint32_t rc;
320062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi;
321062e3d01SJens Wiklander 
322062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi, src);
323062e3d01SJens Wiklander 
324062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_bitlen(&mpi);
325062e3d01SJens Wiklander 
326062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi);
327062e3d01SJens Wiklander 
328062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
329062e3d01SJens Wiklander }
330062e3d01SJens Wiklander 
331062e3d01SJens Wiklander static void bigint_binary(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
332062e3d01SJens Wiklander 			  const TEE_BigInt *op2,
333062e3d01SJens Wiklander 			  int (*func)(mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A,
334062e3d01SJens Wiklander 				      const mbedtls_mpi *B))
335062e3d01SJens Wiklander {
336062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
337062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
338062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
339062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1;
340062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
341062e3d01SJens Wiklander 
342062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
343062e3d01SJens Wiklander 
344062e3d01SJens Wiklander 	if (op1 == dest)
345062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest;
346062e3d01SJens Wiklander 	else
347062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_op1, op1);
348062e3d01SJens Wiklander 
349062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == dest)
350062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest;
351062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == op1)
352062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = pop1;
353062e3d01SJens Wiklander 	else
354062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_op2, op2);
355062e3d01SJens Wiklander 
356062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(func(&mpi_dest, pop1, pop2));
357062e3d01SJens Wiklander 
358062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dest);
359062e3d01SJens Wiklander 	if (pop1 == &mpi_op1)
360062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_op1);
361062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
362062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_op2);
363062e3d01SJens Wiklander }
364062e3d01SJens Wiklander 
365062e3d01SJens Wiklander static void bigint_binary_mod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
366062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n,
367062e3d01SJens Wiklander 			      int (*func)(mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A,
368062e3d01SJens Wiklander 					  const mbedtls_mpi *B))
369062e3d01SJens Wiklander {
370062e3d01SJens Wiklander 	if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0)
371062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("Modulus is too short");
372062e3d01SJens Wiklander 
373062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
374062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
375062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
376062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_n;
377062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1;
378062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
379062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_t;
380062e3d01SJens Wiklander 
381062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
382062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_n, n);
383062e3d01SJens Wiklander 
384062e3d01SJens Wiklander 	if (op1 == dest)
385062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest;
386062e3d01SJens Wiklander 	else
387062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_op1, op1);
388062e3d01SJens Wiklander 
389062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == dest)
390062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest;
391062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == op1)
392062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = pop1;
393062e3d01SJens Wiklander 	else
394062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_op2, op2);
395062e3d01SJens Wiklander 
396062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_t, NULL);
397062e3d01SJens Wiklander 
398062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(func(&mpi_t, pop1, pop2));
399062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mod_mpi(&mpi_dest, &mpi_t, &mpi_n));
400062e3d01SJens Wiklander 
401062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dest);
402062e3d01SJens Wiklander 	if (pop1 == &mpi_op1)
403062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_op1);
404062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
405062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_op2);
406062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_t);
407062e3d01SJens Wiklander }
408062e3d01SJens Wiklander 
409062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntAdd(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
410062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op2)
411062e3d01SJens Wiklander {
412062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary(dest, op1, op2, mbedtls_mpi_add_mpi);
413062e3d01SJens Wiklander }
414062e3d01SJens Wiklander 
415062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSub(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
416062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op2)
417062e3d01SJens Wiklander {
418062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary(dest, op1, op2, mbedtls_mpi_sub_mpi);
419062e3d01SJens Wiklander }
420062e3d01SJens Wiklander 
421062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntNeg(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *src)
422062e3d01SJens Wiklander {
423062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
424062e3d01SJens Wiklander 
425062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
426062e3d01SJens Wiklander 
427062e3d01SJens Wiklander 	if (dest != src) {
428062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_src;
429062e3d01SJens Wiklander 
430062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_src, src);
431062e3d01SJens Wiklander 
432062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_src));
433062e3d01SJens Wiklander 
434062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_src);
435062e3d01SJens Wiklander 	}
436062e3d01SJens Wiklander 
437062e3d01SJens Wiklander 	mpi_dest.s *= -1;
438062e3d01SJens Wiklander 
439062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dest);
440062e3d01SJens Wiklander }
441062e3d01SJens Wiklander 
442062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMul(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
443062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op2)
444062e3d01SJens Wiklander {
44598efc118SJerome Forissier 	size_t bs1 = TEE_BigIntGetBitCount(op1);
44698efc118SJerome Forissier 	size_t bs2 = TEE_BigIntGetBitCount(op2);
44798efc118SJerome Forissier 	size_t s = TEE_BigIntSizeInU32(bs1) + TEE_BigIntSizeInU32(bs2);
44898efc118SJerome Forissier 	TEE_BigInt zero[TEE_BigIntSizeInU32(1)] = { 0 };
44998efc118SJerome Forissier 	TEE_BigInt *tmp = NULL;
45098efc118SJerome Forissier 
45198efc118SJerome Forissier 	tmp = mempool_alloc(mbedtls_mpi_mempool, sizeof(uint32_t) * s);
45298efc118SJerome Forissier 	if (!tmp)
45398efc118SJerome Forissier 		TEE_Panic(TEE_ERROR_OUT_OF_MEMORY);
45498efc118SJerome Forissier 
45598efc118SJerome Forissier 	TEE_BigIntInit(tmp, s);
45698efc118SJerome Forissier 	TEE_BigIntInit(zero, TEE_BigIntSizeInU32(1));
45798efc118SJerome Forissier 
45898efc118SJerome Forissier 	bigint_binary(tmp, op1, op2, mbedtls_mpi_mul_mpi);
45998efc118SJerome Forissier 
46098efc118SJerome Forissier 	TEE_BigIntAdd(dest, tmp, zero);
46198efc118SJerome Forissier 
46298efc118SJerome Forissier 	mempool_free(mbedtls_mpi_mempool, tmp);
463062e3d01SJens Wiklander }
464062e3d01SJens Wiklander 
465062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSquare(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op)
466062e3d01SJens Wiklander {
467062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntMul(dest, op, op);
468062e3d01SJens Wiklander }
469062e3d01SJens Wiklander 
470062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntDiv(TEE_BigInt *dest_q, TEE_BigInt *dest_r,
471062e3d01SJens Wiklander 		   const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2)
472062e3d01SJens Wiklander {
473062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest_q;
474062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest_r;
475062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
476062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
477062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1;
478062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
479062e3d01SJens Wiklander 
480062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest_q, dest_q);
481062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest_r, dest_r);
482062e3d01SJens Wiklander 
483062e3d01SJens Wiklander 	if (op1 == dest_q)
484062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest_q;
485062e3d01SJens Wiklander 	else if (op1 == dest_r)
486062e3d01SJens Wiklander 		pop1 = &mpi_dest_r;
487062e3d01SJens Wiklander 	else
488062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_op1, op1);
489062e3d01SJens Wiklander 
490062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == dest_q)
491062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest_q;
492062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == dest_r)
493062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_dest_r;
494062e3d01SJens Wiklander 	else if (op2 == op1)
495062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = pop1;
496062e3d01SJens Wiklander 	else
497062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_op2, op2);
498062e3d01SJens Wiklander 
499062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_div_mpi(&mpi_dest_q, &mpi_dest_r, pop1, pop2));
500062e3d01SJens Wiklander 
501062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dest_q);
502062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dest_r);
503062e3d01SJens Wiklander 	if (pop1 == &mpi_op1)
504062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_op1);
505062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
506062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_op2);
507062e3d01SJens Wiklander }
508062e3d01SJens Wiklander 
509062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, const TEE_BigInt *n)
510062e3d01SJens Wiklander {
511062e3d01SJens Wiklander 	if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0)
512062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("Modulus is too short");
513062e3d01SJens Wiklander 
514062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary(dest, op, n, mbedtls_mpi_mod_mpi);
515062e3d01SJens Wiklander }
516062e3d01SJens Wiklander 
517062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntAddMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
518062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n)
519062e3d01SJens Wiklander {
520062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_add_mpi);
521062e3d01SJens Wiklander }
522062e3d01SJens Wiklander 
523062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSubMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
524062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n)
525062e3d01SJens Wiklander {
526062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_sub_mpi);
527062e3d01SJens Wiklander }
528062e3d01SJens Wiklander 
529062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMulMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1,
530062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n)
531062e3d01SJens Wiklander {
532062e3d01SJens Wiklander 	bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_mul_mpi);
533062e3d01SJens Wiklander }
534062e3d01SJens Wiklander 
535062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSquareMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op,
536062e3d01SJens Wiklander 			 const TEE_BigInt *n)
537062e3d01SJens Wiklander {
538062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntMulMod(dest, op, op, n);
539062e3d01SJens Wiklander }
540062e3d01SJens Wiklander 
541062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInvMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op,
542062e3d01SJens Wiklander 		      const TEE_BigInt *n)
543062e3d01SJens Wiklander {
544062e3d01SJens Wiklander 	if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0 || TEE_BigIntCmpS32(op, 0) == 0)
545062e3d01SJens Wiklander 		API_PANIC("too small modulus or trying to invert zero");
546062e3d01SJens Wiklander 
547062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dest;
548062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op;
549062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_n;
550062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop = &mpi_op;
551062e3d01SJens Wiklander 
552062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dest, dest);
553062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_n, n);
554062e3d01SJens Wiklander 
555062e3d01SJens Wiklander 	if (op == dest)
556062e3d01SJens Wiklander 		pop = &mpi_dest;
557062e3d01SJens Wiklander 	else
558062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_op, op);
559062e3d01SJens Wiklander 
560062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_inv_mod(&mpi_dest, pop, &mpi_n));
561062e3d01SJens Wiklander 
562062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dest);
563062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_n);
564062e3d01SJens Wiklander 	if (pop == &mpi_op)
565062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_op);
566062e3d01SJens Wiklander }
567062e3d01SJens Wiklander 
568062e3d01SJens Wiklander bool TEE_BigIntRelativePrime(const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2)
569062e3d01SJens Wiklander {
570062e3d01SJens Wiklander 	bool rc;
571062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
572062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
573062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
574062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi gcd;
575062e3d01SJens Wiklander 
576062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_op1, op1);
577062e3d01SJens Wiklander 
578062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == op1)
579062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_op1;
580062e3d01SJens Wiklander 	else
581062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_op2, op2);
582062e3d01SJens Wiklander 
583062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&gcd, NULL);
584062e3d01SJens Wiklander 
585062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_gcd(&gcd, &mpi_op1, &mpi_op2));
586062e3d01SJens Wiklander 
587062e3d01SJens Wiklander 	rc = !mbedtls_mpi_cmp_int(&gcd, 1);
588062e3d01SJens Wiklander 
589062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&gcd);
590062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_op1);
591062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
592062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_op2);
593062e3d01SJens Wiklander 
594062e3d01SJens Wiklander 	return rc;
595062e3d01SJens Wiklander }
596062e3d01SJens Wiklander 
597062e3d01SJens Wiklander static bool mpi_is_odd(mbedtls_mpi *x)
598062e3d01SJens Wiklander {
599062e3d01SJens Wiklander 	return mbedtls_mpi_get_bit(x, 0);
600062e3d01SJens Wiklander }
601062e3d01SJens Wiklander 
602062e3d01SJens Wiklander static bool mpi_is_even(mbedtls_mpi *x)
603062e3d01SJens Wiklander {
604062e3d01SJens Wiklander 	return !mpi_is_odd(x);
605062e3d01SJens Wiklander }
606062e3d01SJens Wiklander 
607062e3d01SJens Wiklander /*
608062e3d01SJens Wiklander  * Based on libmpa implementation __mpa_egcd(), modified to work with MPI
609062e3d01SJens Wiklander  * instead.
610062e3d01SJens Wiklander  */
611062e3d01SJens Wiklander static void mpi_egcd(mbedtls_mpi *gcd, mbedtls_mpi *a, mbedtls_mpi *b,
612062e3d01SJens Wiklander 		     mbedtls_mpi *x_in, mbedtls_mpi *y_in)
613062e3d01SJens Wiklander {
614062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi_uint k;
615062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi A;
616062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi B;
617062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi C;
618062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi D;
619062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi x;
620062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi y;
621062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi u;
622062e3d01SJens Wiklander 
623062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&A, NULL);
624062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&B, NULL);
625062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&C, NULL);
626062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&D, NULL);
627062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&x, NULL);
628062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&y, NULL);
629062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&u, NULL);
630062e3d01SJens Wiklander 
631062e3d01SJens Wiklander 	/* have y < x from assumption */
632062e3d01SJens Wiklander 	if (!mbedtls_mpi_cmp_int(y_in, 0)) {
633062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(a, 1));
634062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(b, 0));
635062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(gcd, x_in));
636062e3d01SJens Wiklander 		goto out;
637062e3d01SJens Wiklander 	}
638062e3d01SJens Wiklander 
639062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&x, x_in));
640062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&y, y_in));
641062e3d01SJens Wiklander 
642062e3d01SJens Wiklander 	k = 0;
643062e3d01SJens Wiklander 	while (mpi_is_even(&x) && mpi_is_even(&y)) {
644062e3d01SJens Wiklander 		k++;
645062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&x, 1));
646062e3d01SJens Wiklander 		MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&y, 1));
647062e3d01SJens Wiklander 	}
648062e3d01SJens Wiklander 
649062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&u, &x));
650062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(gcd, &y));
651062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&A, 1));
652062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&B, 0));
653062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&C, 0));
654062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&D, 1));
655062e3d01SJens Wiklander 
656062e3d01SJens Wiklander 	while (mbedtls_mpi_cmp_int(&u, 0)) {
657062e3d01SJens Wiklander 		while (mpi_is_even(&u)) {
658062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&u, 1));
659062e3d01SJens Wiklander 			if (mpi_is_odd(&A) || mpi_is_odd(&B)) {
660062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_add_mpi(&A, &A, &y));
661062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&B, &B, &x));
662062e3d01SJens Wiklander 			}
663062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&A, 1));
664062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&B, 1));
665062e3d01SJens Wiklander 		}
666062e3d01SJens Wiklander 
667062e3d01SJens Wiklander 		while (mpi_is_even(gcd)) {
668062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(gcd, 1));
669062e3d01SJens Wiklander 			if (mpi_is_odd(&C) || mpi_is_odd(&D)) {
670062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_add_mpi(&C, &C, &y));
671062e3d01SJens Wiklander 				MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&D, &D, &x));
672062e3d01SJens Wiklander 			}
673062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&C, 1));
674062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&D, 1));
675062e3d01SJens Wiklander 
676062e3d01SJens Wiklander 		}
677062e3d01SJens Wiklander 
678062e3d01SJens Wiklander 		if (mbedtls_mpi_cmp_mpi(&u, gcd) >= 0) {
679062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&u, &u, gcd));
680062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&A, &A, &C));
681062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&B, &B, &D));
682062e3d01SJens Wiklander 		} else {
683062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(gcd, gcd, &u));
684062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&C, &C, &A));
685062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&D, &D, &B));
686062e3d01SJens Wiklander 		}
687062e3d01SJens Wiklander 	}
688062e3d01SJens Wiklander 
689062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(a, &C));
690062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(b, &D));
691062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_l(gcd, k));
692062e3d01SJens Wiklander 
693062e3d01SJens Wiklander out:
694062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&A);
695062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&B);
696062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&C);
697062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&D);
698062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&x);
699062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&y);
700062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&u);
701062e3d01SJens Wiklander }
702062e3d01SJens Wiklander 
703062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntComputeExtendedGcd(TEE_BigInt *gcd, TEE_BigInt *u,
704062e3d01SJens Wiklander 				  TEE_BigInt *v, const TEE_BigInt *op1,
705062e3d01SJens Wiklander 				  const TEE_BigInt *op2)
706062e3d01SJens Wiklander {
707062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_gcd_res;
708062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
709062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
710062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2;
711062e3d01SJens Wiklander 
712062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_gcd_res, gcd);
713062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_op1, op1);
714062e3d01SJens Wiklander 
715062e3d01SJens Wiklander 	if (op2 == op1)
716062e3d01SJens Wiklander 		pop2 = &mpi_op1;
717062e3d01SJens Wiklander 	else
718062e3d01SJens Wiklander 		get_const_mpi(&mpi_op2, op2);
719062e3d01SJens Wiklander 
720062e3d01SJens Wiklander 	if (!u && !v) {
721062e3d01SJens Wiklander 		if (gcd)
722062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_gcd(&mpi_gcd_res, &mpi_op1,
723062e3d01SJens Wiklander 						  pop2));
724062e3d01SJens Wiklander 	} else {
725062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_u;
726062e3d01SJens Wiklander 		mbedtls_mpi mpi_v;
727062e3d01SJens Wiklander 		int8_t s1 = mpi_op1.s;
728062e3d01SJens Wiklander 		int8_t s2 = pop2->s;
729062e3d01SJens Wiklander 		int cmp;
730062e3d01SJens Wiklander 
731062e3d01SJens Wiklander 		mpi_op1.s = 1;
732062e3d01SJens Wiklander 		pop2->s = 1;
733062e3d01SJens Wiklander 
734062e3d01SJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_u, u);
735062e3d01SJens Wiklander 		get_mpi(&mpi_v, v);
736062e3d01SJens Wiklander 
737062e3d01SJens Wiklander 		cmp = mbedtls_mpi_cmp_abs(&mpi_op1, pop2);
738062e3d01SJens Wiklander 		if (cmp == 0) {
739062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_gcd_res, &mpi_op1));
740062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi_u, 1));
741062e3d01SJens Wiklander 			MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi_v, 0));
742062e3d01SJens Wiklander 		} else if (cmp > 0) {
743062e3d01SJens Wiklander 			mpi_egcd(&mpi_gcd_res, &mpi_u, &mpi_v, &mpi_op1, pop2);
744062e3d01SJens Wiklander 		} else {
745062e3d01SJens Wiklander 			mpi_egcd(&mpi_gcd_res, &mpi_v, &mpi_u, pop2, &mpi_op1);
746062e3d01SJens Wiklander 		}
747062e3d01SJens Wiklander 
748062e3d01SJens Wiklander 		mpi_u.s *= s1;
749062e3d01SJens Wiklander 		mpi_v.s *= s2;
750062e3d01SJens Wiklander 
751062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_u);
752062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_v);
753062e3d01SJens Wiklander 	}
754062e3d01SJens Wiklander 
755062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_gcd_res);
756062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_op1);
757062e3d01SJens Wiklander 	if (pop2 == &mpi_op2)
758062e3d01SJens Wiklander 		put_mpi(&mpi_op2);
759062e3d01SJens Wiklander }
760062e3d01SJens Wiklander 
761062e3d01SJens Wiklander static int rng_read(void *ignored __unused, unsigned char *buf, size_t blen)
762062e3d01SJens Wiklander {
763062e3d01SJens Wiklander 	if (utee_cryp_random_number_generate(buf, blen))
764062e3d01SJens Wiklander 		return MBEDTLS_ERR_MPI_FILE_IO_ERROR;
765062e3d01SJens Wiklander 	return 0;
766062e3d01SJens Wiklander }
767062e3d01SJens Wiklander 
768062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntIsProbablePrime(const TEE_BigInt *op,
769062e3d01SJens Wiklander 				  uint32_t confidenceLevel __unused)
770062e3d01SJens Wiklander {
771062e3d01SJens Wiklander 	int rc;
772062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op;
773062e3d01SJens Wiklander 
774062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_op, op);
775062e3d01SJens Wiklander 
776062e3d01SJens Wiklander 	rc = mbedtls_mpi_is_prime(&mpi_op, rng_read, NULL);
777062e3d01SJens Wiklander 
778062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_op);
779062e3d01SJens Wiklander 
780062e3d01SJens Wiklander 	if (rc)
781062e3d01SJens Wiklander 		return 0;
782062e3d01SJens Wiklander 
783062e3d01SJens Wiklander 	return 1;
784062e3d01SJens Wiklander }
785062e3d01SJens Wiklander 
786062e3d01SJens Wiklander /*
787062e3d01SJens Wiklander  * Not so fast FMM implementation based on the normal big int functions.
788062e3d01SJens Wiklander  *
789062e3d01SJens Wiklander  * Note that these functions (along with all the other functions in this
790062e3d01SJens Wiklander  * file) only are used directly by the TA doing bigint arithmetics on its
791062e3d01SJens Wiklander  * own. Performance of RSA operations in TEE Internal API are not affected
792062e3d01SJens Wiklander  * by this.
793062e3d01SJens Wiklander  */
794062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInitFMM(TEE_BigIntFMM *bigIntFMM, uint32_t len)
795062e3d01SJens Wiklander {
796062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntInit(bigIntFMM, len);
797062e3d01SJens Wiklander }
798062e3d01SJens Wiklander 
799062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInitFMMContext(TEE_BigIntFMMContext *context __unused,
800062e3d01SJens Wiklander 			      uint32_t len __unused,
801062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigInt *modulus __unused)
802062e3d01SJens Wiklander {
803062e3d01SJens Wiklander }
804062e3d01SJens Wiklander 
805062e3d01SJens Wiklander uint32_t TEE_BigIntFMMSizeInU32(uint32_t modulusSizeInBits)
806062e3d01SJens Wiklander {
807062e3d01SJens Wiklander 	return TEE_BigIntSizeInU32(modulusSizeInBits);
808062e3d01SJens Wiklander }
809062e3d01SJens Wiklander 
810062e3d01SJens Wiklander uint32_t TEE_BigIntFMMContextSizeInU32(uint32_t modulusSizeInBits __unused)
811062e3d01SJens Wiklander {
812062e3d01SJens Wiklander 	/* Return something larger than 0 to keep malloc() and friends happy */
813062e3d01SJens Wiklander 	return 1;
814062e3d01SJens Wiklander }
815062e3d01SJens Wiklander 
816062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertToFMM(TEE_BigIntFMM *dest, const TEE_BigInt *src,
817062e3d01SJens Wiklander 			    const TEE_BigInt *n,
818062e3d01SJens Wiklander 			    const TEE_BigIntFMMContext *context __unused)
819062e3d01SJens Wiklander {
820062e3d01SJens Wiklander 	TEE_BigIntMod(dest, src, n);
821062e3d01SJens Wiklander }
822062e3d01SJens Wiklander 
823062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertFromFMM(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigIntFMM *src,
824062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigInt *n __unused,
825062e3d01SJens Wiklander 			      const TEE_BigIntFMMContext *context __unused)
826062e3d01SJens Wiklander {
827062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dst;
828062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_src;
829062e3d01SJens Wiklander 
830062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dst, dest);
831062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_src, src);
832062e3d01SJens Wiklander 
833062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dst, &mpi_src));
834062e3d01SJens Wiklander 
835062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dst);
836062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_src);
837062e3d01SJens Wiklander }
838062e3d01SJens Wiklander 
839062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntComputeFMM(TEE_BigIntFMM *dest, const TEE_BigIntFMM *op1,
840062e3d01SJens Wiklander 			  const TEE_BigIntFMM *op2, const TEE_BigInt *n,
841062e3d01SJens Wiklander 			  const TEE_BigIntFMMContext *context __unused)
842062e3d01SJens Wiklander {
843062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_dst;
844062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op1;
845062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_op2;
846062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_n;
847062e3d01SJens Wiklander 	mbedtls_mpi mpi_t;
848062e3d01SJens Wiklander 
849062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_dst, dest);
850062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_op1, op1);
851062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_op2, op2);
852062e3d01SJens Wiklander 	get_const_mpi(&mpi_n, n);
853062e3d01SJens Wiklander 	get_mpi(&mpi_t, NULL);
854062e3d01SJens Wiklander 
855062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mul_mpi(&mpi_t, &mpi_op1, &mpi_op2));
856062e3d01SJens Wiklander 	MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mod_mpi(&mpi_dst, &mpi_t, &mpi_n));
857062e3d01SJens Wiklander 
858062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_t);
859062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_n);
860062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_op2);
861062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_op1);
862062e3d01SJens Wiklander 	put_mpi(&mpi_dst);
863062e3d01SJens Wiklander }
864