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 118*fe03ed8bSJens Wiklander void TEE_BigIntInit(TEE_BigInt *bigInt, size_t len) 119062e3d01SJens Wiklander { 120062e3d01SJens Wiklander struct bigint_hdr *hdr = (struct bigint_hdr *)bigInt; 121062e3d01SJens Wiklander 122*fe03ed8bSJens Wiklander static_assert(MBEDTLS_MPI_MAX_LIMBS + BIGINT_HDR_SIZE_IN_U32 >= 123*fe03ed8bSJens Wiklander CFG_TA_BIGNUM_MAX_BITS / 32); 124*fe03ed8bSJens Wiklander 125e6e7781fSJens Wiklander memset(bigInt, 0, len * sizeof(uint32_t)); 126062e3d01SJens Wiklander hdr->sign = 1; 127*fe03ed8bSJens Wiklander 128*fe03ed8bSJens Wiklander /* "gpd.tee.arith.maxBigIntSize" is assigned CFG_TA_BIGNUM_MAX_BITS */ 129*fe03ed8bSJens 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 134*fe03ed8bSJens Wiklander void __GP11_TEE_BigIntInit(TEE_BigInt *bigInt, uint32_t len) 135*fe03ed8bSJens Wiklander { 136*fe03ed8bSJens Wiklander TEE_BigIntInit(bigInt, len); 137*fe03ed8bSJens Wiklander } 138*fe03ed8bSJens Wiklander 139062e3d01SJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntConvertFromOctetString(TEE_BigInt *dest, 140062e3d01SJens Wiklander const uint8_t *buffer, 141*fe03ed8bSJens 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 164*fe03ed8bSJens Wiklander TEE_Result __GP11_TEE_BigIntConvertFromOctetString(TEE_BigInt *dest, 165*fe03ed8bSJens Wiklander const uint8_t *buffer, 166*fe03ed8bSJens Wiklander uint32_t bufferLen, 167*fe03ed8bSJens Wiklander int32_t sign) 168*fe03ed8bSJens Wiklander { 169*fe03ed8bSJens Wiklander return TEE_BigIntConvertFromOctetString(dest, buffer, bufferLen, sign); 170*fe03ed8bSJens Wiklander } 171*fe03ed8bSJens Wiklander 172*fe03ed8bSJens 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 194*fe03ed8bSJens Wiklander TEE_Result __GP11_TEE_BigIntConvertToOctetString(uint8_t *buffer, 195*fe03ed8bSJens Wiklander uint32_t *bufferLen, 196*fe03ed8bSJens Wiklander const TEE_BigInt *bigInt) 197*fe03ed8bSJens Wiklander { 198*fe03ed8bSJens Wiklander TEE_Result res = TEE_SUCCESS; 199*fe03ed8bSJens Wiklander size_t l = *bufferLen; 200*fe03ed8bSJens Wiklander 201*fe03ed8bSJens Wiklander res = TEE_BigIntConvertToOctetString(buffer, &l, bigInt); 202*fe03ed8bSJens Wiklander *bufferLen = l; 203*fe03ed8bSJens Wiklander return res; 204*fe03ed8bSJens Wiklander } 205*fe03ed8bSJens 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 317*fe03ed8bSJens Wiklander void __GP11_TEE_BigIntShiftRight(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, 318*fe03ed8bSJens Wiklander uint32_t bits) 319*fe03ed8bSJens Wiklander { 320*fe03ed8bSJens Wiklander TEE_BigIntShiftRight(dest, op, bits); 321*fe03ed8bSJens Wiklander } 322*fe03ed8bSJens 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 351062e3d01SJens Wiklander static void bigint_binary(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1, 352062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op2, 353062e3d01SJens Wiklander int (*func)(mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, 354062e3d01SJens Wiklander const mbedtls_mpi *B)) 355062e3d01SJens Wiklander { 356062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_dest; 357062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op1; 358062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op2; 359062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1; 360062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2; 361062e3d01SJens Wiklander 362062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_dest, dest); 363062e3d01SJens Wiklander 364062e3d01SJens Wiklander if (op1 == dest) 365062e3d01SJens Wiklander pop1 = &mpi_dest; 366062e3d01SJens Wiklander else 3677696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op1, op1); 368062e3d01SJens Wiklander 369062e3d01SJens Wiklander if (op2 == dest) 370062e3d01SJens Wiklander pop2 = &mpi_dest; 371062e3d01SJens Wiklander else if (op2 == op1) 372062e3d01SJens Wiklander pop2 = pop1; 373062e3d01SJens Wiklander else 3747696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op2, op2); 375062e3d01SJens Wiklander 376062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(func(&mpi_dest, pop1, pop2)); 377062e3d01SJens Wiklander 3787696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest)); 3797696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_dest); 380062e3d01SJens Wiklander if (pop1 == &mpi_op1) 3817696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op1); 382062e3d01SJens Wiklander if (pop2 == &mpi_op2) 3837696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op2); 384062e3d01SJens Wiklander } 385062e3d01SJens Wiklander 386062e3d01SJens Wiklander static void bigint_binary_mod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1, 387062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n, 388062e3d01SJens Wiklander int (*func)(mbedtls_mpi *X, const mbedtls_mpi *A, 389062e3d01SJens Wiklander const mbedtls_mpi *B)) 390062e3d01SJens Wiklander { 391062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_dest; 392062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op1; 393062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op2; 394062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_n; 395062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1; 396062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2; 397062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_t; 398062e3d01SJens Wiklander 39966e18280SJens Wiklander if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0) 40066e18280SJens Wiklander API_PANIC("Modulus is too short"); 40166e18280SJens Wiklander 402062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_dest, dest); 4037696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_n, n); 404062e3d01SJens Wiklander 405062e3d01SJens Wiklander if (op1 == dest) 406062e3d01SJens Wiklander pop1 = &mpi_dest; 407062e3d01SJens Wiklander else 4087696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op1, op1); 409062e3d01SJens Wiklander 410062e3d01SJens Wiklander if (op2 == dest) 411062e3d01SJens Wiklander pop2 = &mpi_dest; 412062e3d01SJens Wiklander else if (op2 == op1) 413062e3d01SJens Wiklander pop2 = pop1; 414062e3d01SJens Wiklander else 4157696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op2, op2); 416062e3d01SJens Wiklander 417062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_t, NULL); 418062e3d01SJens Wiklander 419062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(func(&mpi_t, pop1, pop2)); 420062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mod_mpi(&mpi_dest, &mpi_t, &mpi_n)); 421062e3d01SJens Wiklander 4227696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest)); 4237696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_dest); 424062e3d01SJens Wiklander if (pop1 == &mpi_op1) 4257696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op1); 426062e3d01SJens Wiklander if (pop2 == &mpi_op2) 4277696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op2); 4287696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_t); 42913218059SMatthieu BERTIN mbedtls_mpi_free(&mpi_n); 430062e3d01SJens Wiklander } 431062e3d01SJens Wiklander 432062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntAdd(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1, 433062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op2) 434062e3d01SJens Wiklander { 435062e3d01SJens Wiklander bigint_binary(dest, op1, op2, mbedtls_mpi_add_mpi); 436062e3d01SJens Wiklander } 437062e3d01SJens Wiklander 438062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSub(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1, 439062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op2) 440062e3d01SJens Wiklander { 441062e3d01SJens Wiklander bigint_binary(dest, op1, op2, mbedtls_mpi_sub_mpi); 442062e3d01SJens Wiklander } 443062e3d01SJens Wiklander 444062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntNeg(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *src) 445062e3d01SJens Wiklander { 446062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_dest; 447062e3d01SJens Wiklander 448062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_dest, dest); 449062e3d01SJens Wiklander 450062e3d01SJens Wiklander if (dest != src) { 451062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_src; 452062e3d01SJens Wiklander 4537696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_src, src); 454062e3d01SJens Wiklander 455062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dest, &mpi_src)); 456062e3d01SJens Wiklander 4577696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_src); 458062e3d01SJens Wiklander } 459062e3d01SJens Wiklander 460062e3d01SJens Wiklander mpi_dest.s *= -1; 461062e3d01SJens Wiklander 4627696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest)); 4637696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_dest); 464062e3d01SJens Wiklander } 465062e3d01SJens Wiklander 466062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMul(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1, 467062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op2) 468062e3d01SJens Wiklander { 46998efc118SJerome Forissier size_t bs1 = TEE_BigIntGetBitCount(op1); 47098efc118SJerome Forissier size_t bs2 = TEE_BigIntGetBitCount(op2); 47198efc118SJerome Forissier size_t s = TEE_BigIntSizeInU32(bs1) + TEE_BigIntSizeInU32(bs2); 47298efc118SJerome Forissier TEE_BigInt zero[TEE_BigIntSizeInU32(1)] = { 0 }; 47398efc118SJerome Forissier TEE_BigInt *tmp = NULL; 47498efc118SJerome Forissier 47598efc118SJerome Forissier tmp = mempool_alloc(mbedtls_mpi_mempool, sizeof(uint32_t) * s); 47698efc118SJerome Forissier if (!tmp) 47798efc118SJerome Forissier TEE_Panic(TEE_ERROR_OUT_OF_MEMORY); 47898efc118SJerome Forissier 47998efc118SJerome Forissier TEE_BigIntInit(tmp, s); 48098efc118SJerome Forissier TEE_BigIntInit(zero, TEE_BigIntSizeInU32(1)); 48198efc118SJerome Forissier 48298efc118SJerome Forissier bigint_binary(tmp, op1, op2, mbedtls_mpi_mul_mpi); 48398efc118SJerome Forissier 48498efc118SJerome Forissier TEE_BigIntAdd(dest, tmp, zero); 48598efc118SJerome Forissier 48698efc118SJerome Forissier mempool_free(mbedtls_mpi_mempool, tmp); 487062e3d01SJens Wiklander } 488062e3d01SJens Wiklander 489062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSquare(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op) 490062e3d01SJens Wiklander { 491062e3d01SJens Wiklander TEE_BigIntMul(dest, op, op); 492062e3d01SJens Wiklander } 493062e3d01SJens Wiklander 494062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntDiv(TEE_BigInt *dest_q, TEE_BigInt *dest_r, 495062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2) 496062e3d01SJens Wiklander { 497062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_dest_q; 498062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_dest_r; 499062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op1; 500062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op2; 501062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *pop1 = &mpi_op1; 502062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2; 503062e3d01SJens Wiklander 504062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_dest_q, dest_q); 505062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_dest_r, dest_r); 506062e3d01SJens Wiklander 507062e3d01SJens Wiklander if (op1 == dest_q) 508062e3d01SJens Wiklander pop1 = &mpi_dest_q; 509062e3d01SJens Wiklander else if (op1 == dest_r) 510062e3d01SJens Wiklander pop1 = &mpi_dest_r; 511062e3d01SJens Wiklander else 5127696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op1, op1); 513062e3d01SJens Wiklander 514062e3d01SJens Wiklander if (op2 == dest_q) 515062e3d01SJens Wiklander pop2 = &mpi_dest_q; 516062e3d01SJens Wiklander else if (op2 == dest_r) 517062e3d01SJens Wiklander pop2 = &mpi_dest_r; 518062e3d01SJens Wiklander else if (op2 == op1) 519062e3d01SJens Wiklander pop2 = pop1; 520062e3d01SJens Wiklander else 5217696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op2, op2); 522062e3d01SJens Wiklander 523062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_div_mpi(&mpi_dest_q, &mpi_dest_r, pop1, pop2)); 524062e3d01SJens Wiklander 525a874dbbdSJens Wiklander if (dest_q) 5267696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest_q, dest_q)); 527a874dbbdSJens Wiklander if (dest_r) 5287696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest_r, dest_r)); 5297696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_dest_q); 5307696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_dest_r); 531062e3d01SJens Wiklander if (pop1 == &mpi_op1) 5327696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op1); 533062e3d01SJens Wiklander if (pop2 == &mpi_op2) 5347696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op2); 535062e3d01SJens Wiklander } 536062e3d01SJens Wiklander 537062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, const TEE_BigInt *n) 538062e3d01SJens Wiklander { 539062e3d01SJens Wiklander if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0) 540062e3d01SJens Wiklander API_PANIC("Modulus is too short"); 541062e3d01SJens Wiklander 542062e3d01SJens Wiklander bigint_binary(dest, op, n, mbedtls_mpi_mod_mpi); 543062e3d01SJens Wiklander } 544062e3d01SJens Wiklander 545062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntAddMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1, 546062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n) 547062e3d01SJens Wiklander { 548062e3d01SJens Wiklander bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_add_mpi); 549062e3d01SJens Wiklander } 550062e3d01SJens Wiklander 551062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSubMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1, 552062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n) 553062e3d01SJens Wiklander { 554062e3d01SJens Wiklander bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_sub_mpi); 555062e3d01SJens Wiklander } 556062e3d01SJens Wiklander 557062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntMulMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op1, 558062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op2, const TEE_BigInt *n) 559062e3d01SJens Wiklander { 560062e3d01SJens Wiklander bigint_binary_mod(dest, op1, op2, n, mbedtls_mpi_mul_mpi); 561062e3d01SJens Wiklander } 562062e3d01SJens Wiklander 563062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntSquareMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, 564062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *n) 565062e3d01SJens Wiklander { 566062e3d01SJens Wiklander TEE_BigIntMulMod(dest, op, op, n); 567062e3d01SJens Wiklander } 568062e3d01SJens Wiklander 569062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInvMod(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigInt *op, 570062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *n) 571062e3d01SJens Wiklander { 572062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_dest; 573062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op; 574062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_n; 575062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *pop = &mpi_op; 576062e3d01SJens Wiklander 5775bb4e062SJens Wiklander if (TEE_BigIntCmpS32(n, 2) < 0 || TEE_BigIntCmpS32(op, 0) == 0) 5785bb4e062SJens Wiklander API_PANIC("too small modulus or trying to invert zero"); 5795bb4e062SJens Wiklander 580062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_dest, dest); 5817696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_n, n); 582062e3d01SJens Wiklander 583062e3d01SJens Wiklander if (op == dest) 584062e3d01SJens Wiklander pop = &mpi_dest; 585062e3d01SJens Wiklander else 5867696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op, op); 587062e3d01SJens Wiklander 588062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_inv_mod(&mpi_dest, pop, &mpi_n)); 589062e3d01SJens Wiklander 5907696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dest, dest)); 5917696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_dest); 5927696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_n); 593062e3d01SJens Wiklander if (pop == &mpi_op) 5947696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op); 595062e3d01SJens Wiklander } 596062e3d01SJens Wiklander 597062e3d01SJens Wiklander bool TEE_BigIntRelativePrime(const TEE_BigInt *op1, const TEE_BigInt *op2) 598062e3d01SJens Wiklander { 599062e3d01SJens Wiklander bool rc; 600062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op1; 601062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op2; 602062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2; 603062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi gcd; 604062e3d01SJens Wiklander 6057696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op1, op1); 606062e3d01SJens Wiklander 607062e3d01SJens Wiklander if (op2 == op1) 608062e3d01SJens Wiklander pop2 = &mpi_op1; 609062e3d01SJens Wiklander else 6107696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op2, op2); 611062e3d01SJens Wiklander 612062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&gcd, NULL); 613062e3d01SJens Wiklander 614062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_gcd(&gcd, &mpi_op1, &mpi_op2)); 615062e3d01SJens Wiklander 616062e3d01SJens Wiklander rc = !mbedtls_mpi_cmp_int(&gcd, 1); 617062e3d01SJens Wiklander 6187696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&gcd); 6197696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op1); 620062e3d01SJens Wiklander if (pop2 == &mpi_op2) 6217696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op2); 622062e3d01SJens Wiklander 623062e3d01SJens Wiklander return rc; 624062e3d01SJens Wiklander } 625062e3d01SJens Wiklander 626062e3d01SJens Wiklander static bool mpi_is_odd(mbedtls_mpi *x) 627062e3d01SJens Wiklander { 628062e3d01SJens Wiklander return mbedtls_mpi_get_bit(x, 0); 629062e3d01SJens Wiklander } 630062e3d01SJens Wiklander 631062e3d01SJens Wiklander static bool mpi_is_even(mbedtls_mpi *x) 632062e3d01SJens Wiklander { 633062e3d01SJens Wiklander return !mpi_is_odd(x); 634062e3d01SJens Wiklander } 635062e3d01SJens Wiklander 636062e3d01SJens Wiklander /* 637062e3d01SJens Wiklander * Based on libmpa implementation __mpa_egcd(), modified to work with MPI 638062e3d01SJens Wiklander * instead. 639062e3d01SJens Wiklander */ 640062e3d01SJens Wiklander static void mpi_egcd(mbedtls_mpi *gcd, mbedtls_mpi *a, mbedtls_mpi *b, 641062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *x_in, mbedtls_mpi *y_in) 642062e3d01SJens Wiklander { 643062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi_uint k; 644062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi A; 645062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi B; 646062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi C; 647062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi D; 648062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi x; 649062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi y; 650062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi u; 651062e3d01SJens Wiklander 652062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&A, NULL); 653062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&B, NULL); 654062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&C, NULL); 655062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&D, NULL); 656062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&x, NULL); 657062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&y, NULL); 658062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&u, NULL); 659062e3d01SJens Wiklander 660062e3d01SJens Wiklander /* have y < x from assumption */ 661062e3d01SJens Wiklander if (!mbedtls_mpi_cmp_int(y_in, 0)) { 662062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(a, 1)); 663062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(b, 0)); 664062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(gcd, x_in)); 665062e3d01SJens Wiklander goto out; 666062e3d01SJens Wiklander } 667062e3d01SJens Wiklander 668062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&x, x_in)); 669062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&y, y_in)); 670062e3d01SJens Wiklander 671062e3d01SJens Wiklander k = 0; 672062e3d01SJens Wiklander while (mpi_is_even(&x) && mpi_is_even(&y)) { 673062e3d01SJens Wiklander k++; 674062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&x, 1)); 675062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&y, 1)); 676062e3d01SJens Wiklander } 677062e3d01SJens Wiklander 678062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&u, &x)); 679062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(gcd, &y)); 680062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&A, 1)); 681062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&B, 0)); 682062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&C, 0)); 683062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&D, 1)); 684062e3d01SJens Wiklander 685062e3d01SJens Wiklander while (mbedtls_mpi_cmp_int(&u, 0)) { 686062e3d01SJens Wiklander while (mpi_is_even(&u)) { 687062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&u, 1)); 688062e3d01SJens Wiklander if (mpi_is_odd(&A) || mpi_is_odd(&B)) { 689062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_add_mpi(&A, &A, &y)); 690062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&B, &B, &x)); 691062e3d01SJens Wiklander } 692062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&A, 1)); 693062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&B, 1)); 694062e3d01SJens Wiklander } 695062e3d01SJens Wiklander 696062e3d01SJens Wiklander while (mpi_is_even(gcd)) { 697062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(gcd, 1)); 698062e3d01SJens Wiklander if (mpi_is_odd(&C) || mpi_is_odd(&D)) { 699062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_add_mpi(&C, &C, &y)); 700062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&D, &D, &x)); 701062e3d01SJens Wiklander } 702062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&C, 1)); 703062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_r(&D, 1)); 704062e3d01SJens Wiklander 705062e3d01SJens Wiklander } 706062e3d01SJens Wiklander 707062e3d01SJens Wiklander if (mbedtls_mpi_cmp_mpi(&u, gcd) >= 0) { 708062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&u, &u, gcd)); 709062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&A, &A, &C)); 710062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&B, &B, &D)); 711062e3d01SJens Wiklander } else { 712062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(gcd, gcd, &u)); 713062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&C, &C, &A)); 714062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_sub_mpi(&D, &D, &B)); 715062e3d01SJens Wiklander } 716062e3d01SJens Wiklander } 717062e3d01SJens Wiklander 718062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(a, &C)); 719062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(b, &D)); 720062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_shift_l(gcd, k)); 721062e3d01SJens Wiklander 722062e3d01SJens Wiklander out: 7237696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&A); 7247696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&B); 7257696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&C); 7267696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&D); 7277696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&x); 7287696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&y); 7297696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&u); 730062e3d01SJens Wiklander } 731062e3d01SJens Wiklander 732062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntComputeExtendedGcd(TEE_BigInt *gcd, TEE_BigInt *u, 733062e3d01SJens Wiklander TEE_BigInt *v, const TEE_BigInt *op1, 734062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *op2) 735062e3d01SJens Wiklander { 736062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_gcd_res; 737062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op1; 738062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op2; 739062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi *pop2 = &mpi_op2; 740062e3d01SJens Wiklander 741062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_gcd_res, gcd); 7427696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op1, op1); 743062e3d01SJens Wiklander 744062e3d01SJens Wiklander if (op2 == op1) 745062e3d01SJens Wiklander pop2 = &mpi_op1; 746062e3d01SJens Wiklander else 7477696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op2, op2); 748062e3d01SJens Wiklander 749062e3d01SJens Wiklander if (!u && !v) { 750b6fa905fSJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_gcd(&mpi_gcd_res, &mpi_op1, pop2)); 751062e3d01SJens Wiklander } else { 752062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_u; 753062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_v; 754062e3d01SJens Wiklander int8_t s1 = mpi_op1.s; 755062e3d01SJens Wiklander int8_t s2 = pop2->s; 756062e3d01SJens Wiklander int cmp; 757062e3d01SJens Wiklander 758062e3d01SJens Wiklander mpi_op1.s = 1; 759062e3d01SJens Wiklander pop2->s = 1; 760062e3d01SJens Wiklander 761062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_u, u); 762062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_v, v); 763062e3d01SJens Wiklander 764062e3d01SJens Wiklander cmp = mbedtls_mpi_cmp_abs(&mpi_op1, pop2); 765062e3d01SJens Wiklander if (cmp == 0) { 766062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_gcd_res, &mpi_op1)); 767062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi_u, 1)); 768062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_lset(&mpi_v, 0)); 769062e3d01SJens Wiklander } else if (cmp > 0) { 770062e3d01SJens Wiklander mpi_egcd(&mpi_gcd_res, &mpi_u, &mpi_v, &mpi_op1, pop2); 771062e3d01SJens Wiklander } else { 772062e3d01SJens Wiklander mpi_egcd(&mpi_gcd_res, &mpi_v, &mpi_u, pop2, &mpi_op1); 773062e3d01SJens Wiklander } 774062e3d01SJens Wiklander 775062e3d01SJens Wiklander mpi_u.s *= s1; 776062e3d01SJens Wiklander mpi_v.s *= s2; 777062e3d01SJens Wiklander 7787696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_u, u)); 7797696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_v, v)); 7807696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_u); 7817696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_v); 782062e3d01SJens Wiklander } 783062e3d01SJens Wiklander 7847696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_gcd_res, gcd)); 7857696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_gcd_res); 7867696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op1); 787062e3d01SJens Wiklander if (pop2 == &mpi_op2) 7887696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op2); 789062e3d01SJens Wiklander } 790062e3d01SJens Wiklander 791062e3d01SJens Wiklander static int rng_read(void *ignored __unused, unsigned char *buf, size_t blen) 792062e3d01SJens Wiklander { 7932c028fdeSJerome Forissier if (_utee_cryp_random_number_generate(buf, blen)) 794062e3d01SJens Wiklander return MBEDTLS_ERR_MPI_FILE_IO_ERROR; 795062e3d01SJens Wiklander return 0; 796062e3d01SJens Wiklander } 797062e3d01SJens Wiklander 798062e3d01SJens Wiklander int32_t TEE_BigIntIsProbablePrime(const TEE_BigInt *op, 799062e3d01SJens Wiklander uint32_t confidenceLevel __unused) 800062e3d01SJens Wiklander { 801062e3d01SJens Wiklander int rc; 802062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op; 803062e3d01SJens Wiklander 8047696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op, op); 805062e3d01SJens Wiklander 806062e3d01SJens Wiklander rc = mbedtls_mpi_is_prime(&mpi_op, rng_read, NULL); 807062e3d01SJens Wiklander 8087696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op); 809062e3d01SJens Wiklander 810062e3d01SJens Wiklander if (rc) 811062e3d01SJens Wiklander return 0; 812062e3d01SJens Wiklander 813062e3d01SJens Wiklander return 1; 814062e3d01SJens Wiklander } 815062e3d01SJens Wiklander 816062e3d01SJens Wiklander /* 817062e3d01SJens Wiklander * Not so fast FMM implementation based on the normal big int functions. 818062e3d01SJens Wiklander * 819062e3d01SJens Wiklander * Note that these functions (along with all the other functions in this 820062e3d01SJens Wiklander * file) only are used directly by the TA doing bigint arithmetics on its 821062e3d01SJens Wiklander * own. Performance of RSA operations in TEE Internal API are not affected 822062e3d01SJens Wiklander * by this. 823062e3d01SJens Wiklander */ 824*fe03ed8bSJens Wiklander void TEE_BigIntInitFMM(TEE_BigIntFMM *bigIntFMM, size_t len) 825062e3d01SJens Wiklander { 826062e3d01SJens Wiklander TEE_BigIntInit(bigIntFMM, len); 827062e3d01SJens Wiklander } 828062e3d01SJens Wiklander 829*fe03ed8bSJens Wiklander void __GP11_TEE_BigIntInitFMM(TEE_BigIntFMM *bigIntFMM, uint32_t len) 830*fe03ed8bSJens Wiklander { 831*fe03ed8bSJens Wiklander TEE_BigIntInitFMM(bigIntFMM, len); 832*fe03ed8bSJens Wiklander } 833*fe03ed8bSJens Wiklander 834062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntInitFMMContext(TEE_BigIntFMMContext *context __unused, 835*fe03ed8bSJens Wiklander size_t len __unused, 836062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *modulus __unused) 837062e3d01SJens Wiklander { 838062e3d01SJens Wiklander } 839062e3d01SJens Wiklander 840*fe03ed8bSJens Wiklander void __GP11_TEE_BigIntInitFMMContext(TEE_BigIntFMMContext *context, 841*fe03ed8bSJens Wiklander uint32_t len, const TEE_BigInt *modulus) 842*fe03ed8bSJens Wiklander { 843*fe03ed8bSJens Wiklander TEE_BigIntInitFMMContext(context, len, modulus); 844*fe03ed8bSJens Wiklander } 845*fe03ed8bSJens Wiklander 846*fe03ed8bSJens Wiklander TEE_Result TEE_BigIntInitFMMContext1(TEE_BigIntFMMContext *context __unused, 847*fe03ed8bSJens Wiklander size_t len __unused, 848*fe03ed8bSJens Wiklander const TEE_BigInt *modulus __unused) 849*fe03ed8bSJens Wiklander { 850*fe03ed8bSJens Wiklander return TEE_SUCCESS; 851*fe03ed8bSJens Wiklander } 852*fe03ed8bSJens Wiklander 853*fe03ed8bSJens Wiklander size_t TEE_BigIntFMMSizeInU32(size_t modulusSizeInBits) 854062e3d01SJens Wiklander { 855062e3d01SJens Wiklander return TEE_BigIntSizeInU32(modulusSizeInBits); 856062e3d01SJens Wiklander } 857062e3d01SJens Wiklander 858*fe03ed8bSJens Wiklander uint32_t __GP11_TEE_BigIntFMMSizeInU32(uint32_t modulusSizeInBits) 859*fe03ed8bSJens Wiklander { 860*fe03ed8bSJens Wiklander return TEE_BigIntFMMSizeInU32(modulusSizeInBits); 861*fe03ed8bSJens Wiklander } 862*fe03ed8bSJens Wiklander 863*fe03ed8bSJens Wiklander size_t TEE_BigIntFMMContextSizeInU32(size_t modulusSizeInBits __unused) 864062e3d01SJens Wiklander { 865062e3d01SJens Wiklander /* Return something larger than 0 to keep malloc() and friends happy */ 866062e3d01SJens Wiklander return 1; 867062e3d01SJens Wiklander } 868062e3d01SJens Wiklander 869*fe03ed8bSJens Wiklander uint32_t __GP11_TEE_BigIntFMMContextSizeInU32(uint32_t modulusSizeInBits) 870*fe03ed8bSJens Wiklander { 871*fe03ed8bSJens Wiklander return TEE_BigIntFMMContextSizeInU32(modulusSizeInBits); 872*fe03ed8bSJens Wiklander } 873*fe03ed8bSJens Wiklander 874062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertToFMM(TEE_BigIntFMM *dest, const TEE_BigInt *src, 875062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *n, 876062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigIntFMMContext *context __unused) 877062e3d01SJens Wiklander { 878062e3d01SJens Wiklander TEE_BigIntMod(dest, src, n); 879062e3d01SJens Wiklander } 880062e3d01SJens Wiklander 881062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntConvertFromFMM(TEE_BigInt *dest, const TEE_BigIntFMM *src, 882062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigInt *n __unused, 883062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigIntFMMContext *context __unused) 884062e3d01SJens Wiklander { 885062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_dst; 886062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_src; 887062e3d01SJens Wiklander 888062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_dst, dest); 8897696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_src, src); 890062e3d01SJens Wiklander 891062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_copy(&mpi_dst, &mpi_src)); 892062e3d01SJens Wiklander 8937696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dst, dest)); 8947696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_dst); 8957696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_src); 896062e3d01SJens Wiklander } 897062e3d01SJens Wiklander 898062e3d01SJens Wiklander void TEE_BigIntComputeFMM(TEE_BigIntFMM *dest, const TEE_BigIntFMM *op1, 899062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigIntFMM *op2, const TEE_BigInt *n, 900062e3d01SJens Wiklander const TEE_BigIntFMMContext *context __unused) 901062e3d01SJens Wiklander { 902062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_dst; 903062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op1; 904062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_op2; 905062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_n; 906062e3d01SJens Wiklander mbedtls_mpi mpi_t; 907062e3d01SJens Wiklander 908062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_dst, dest); 9097696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op1, op1); 9107696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_op2, op2); 9117696ab7fSJens Wiklander get_mpi(&mpi_n, n); 912062e3d01SJens Wiklander get_mpi(&mpi_t, NULL); 913062e3d01SJens Wiklander 914062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mul_mpi(&mpi_t, &mpi_op1, &mpi_op2)); 915062e3d01SJens Wiklander MPI_CHECK(mbedtls_mpi_mod_mpi(&mpi_dst, &mpi_t, &mpi_n)); 916062e3d01SJens Wiklander 9177696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_t); 9187696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_n); 9197696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op2); 9207696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_op1); 9217696ab7fSJens Wiklander MPI_CHECK(copy_mpi_to_bigint(&mpi_dst, dest)); 9227696ab7fSJens Wiklander mbedtls_mpi_free(&mpi_dst); 923062e3d01SJens Wiklander } 924