curve25519: use crypto/ecdh on Go 1.20
For golang/go#52221 Change-Id: I27e867d4cc89cd52c8d510f0dbab4e89b7cd4763 Reviewed-on: https://go-review.googlesource.com/c/crypto/+/451115 Auto-Submit: Filippo Valsorda <filippo@golang.org> Reviewed-by: Cherry Mui <cherryyz@google.com> TryBot-Result: Gopher Robot <gobot@golang.org> Run-TryBot: Filippo Valsorda <filippo@golang.org> Reviewed-by: Roland Shoemaker <roland@golang.org>
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committed by
Gopher Robot
parent
c6a20f9984
commit
9cd0187c09
@@ -5,71 +5,18 @@
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// Package curve25519 provides an implementation of the X25519 function, which
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// Package curve25519 provides an implementation of the X25519 function, which
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// performs scalar multiplication on the elliptic curve known as Curve25519.
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// performs scalar multiplication on the elliptic curve known as Curve25519.
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// See RFC 7748.
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// See RFC 7748.
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//
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// Starting in Go 1.20, this package is a wrapper for the X25519 implementation
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// in the crypto/ecdh package.
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package curve25519 // import "golang.org/x/crypto/curve25519"
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package curve25519 // import "golang.org/x/crypto/curve25519"
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import (
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"crypto/subtle"
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"errors"
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"strconv"
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"golang.org/x/crypto/curve25519/internal/field"
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)
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// ScalarMult sets dst to the product scalar * point.
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// ScalarMult sets dst to the product scalar * point.
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//
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//
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// Deprecated: when provided a low-order point, ScalarMult will set dst to all
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// Deprecated: when provided a low-order point, ScalarMult will set dst to all
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// zeroes, irrespective of the scalar. Instead, use the X25519 function, which
|
// zeroes, irrespective of the scalar. Instead, use the X25519 function, which
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// will return an error.
|
// will return an error.
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func ScalarMult(dst, scalar, point *[32]byte) {
|
func ScalarMult(dst, scalar, point *[32]byte) {
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var e [32]byte
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scalarMult(dst, scalar, point)
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||||||
copy(e[:], scalar[:])
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e[0] &= 248
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e[31] &= 127
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e[31] |= 64
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||||||
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var x1, x2, z2, x3, z3, tmp0, tmp1 field.Element
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x1.SetBytes(point[:])
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x2.One()
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x3.Set(&x1)
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z3.One()
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swap := 0
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for pos := 254; pos >= 0; pos-- {
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b := e[pos/8] >> uint(pos&7)
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b &= 1
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swap ^= int(b)
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x2.Swap(&x3, swap)
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z2.Swap(&z3, swap)
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swap = int(b)
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tmp0.Subtract(&x3, &z3)
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tmp1.Subtract(&x2, &z2)
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||||||
x2.Add(&x2, &z2)
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||||||
z2.Add(&x3, &z3)
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z3.Multiply(&tmp0, &x2)
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z2.Multiply(&z2, &tmp1)
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tmp0.Square(&tmp1)
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||||||
tmp1.Square(&x2)
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||||||
x3.Add(&z3, &z2)
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||||||
z2.Subtract(&z3, &z2)
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||||||
x2.Multiply(&tmp1, &tmp0)
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||||||
tmp1.Subtract(&tmp1, &tmp0)
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z2.Square(&z2)
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||||||
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z3.Mult32(&tmp1, 121666)
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x3.Square(&x3)
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tmp0.Add(&tmp0, &z3)
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z3.Multiply(&x1, &z2)
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z2.Multiply(&tmp1, &tmp0)
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}
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x2.Swap(&x3, swap)
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z2.Swap(&z3, swap)
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z2.Invert(&z2)
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x2.Multiply(&x2, &z2)
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copy(dst[:], x2.Bytes())
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}
|
}
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||||||
// ScalarBaseMult sets dst to the product scalar * base where base is the
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// ScalarBaseMult sets dst to the product scalar * base where base is the
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@@ -78,7 +25,7 @@ func ScalarMult(dst, scalar, point *[32]byte) {
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// It is recommended to use the X25519 function with Basepoint instead, as
|
// It is recommended to use the X25519 function with Basepoint instead, as
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// copying into fixed size arrays can lead to unexpected bugs.
|
// copying into fixed size arrays can lead to unexpected bugs.
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func ScalarBaseMult(dst, scalar *[32]byte) {
|
func ScalarBaseMult(dst, scalar *[32]byte) {
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||||||
ScalarMult(dst, scalar, &basePoint)
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scalarBaseMult(dst, scalar)
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}
|
}
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||||||
const (
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const (
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||||||
@@ -91,21 +38,10 @@ const (
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|||||||
// Basepoint is the canonical Curve25519 generator.
|
// Basepoint is the canonical Curve25519 generator.
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||||||
var Basepoint []byte
|
var Basepoint []byte
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||||||
|
|
||||||
var basePoint = [32]byte{9, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0}
|
var basePoint = [32]byte{9}
|
||||||
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||||||
func init() { Basepoint = basePoint[:] }
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func init() { Basepoint = basePoint[:] }
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||||||
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||||||
func checkBasepoint() {
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||||||
if subtle.ConstantTimeCompare(Basepoint, []byte{
|
|
||||||
0x09, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
|
||||||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
|
||||||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
|
||||||
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
|
||||||
}) != 1 {
|
|
||||||
panic("curve25519: global Basepoint value was modified")
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}
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}
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// X25519 returns the result of the scalar multiplication (scalar * point),
|
// X25519 returns the result of the scalar multiplication (scalar * point),
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||||||
// according to RFC 7748, Section 5. scalar, point and the return value are
|
// according to RFC 7748, Section 5. scalar, point and the return value are
|
||||||
// slices of 32 bytes.
|
// slices of 32 bytes.
|
||||||
@@ -121,26 +57,3 @@ func X25519(scalar, point []byte) ([]byte, error) {
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|||||||
var dst [32]byte
|
var dst [32]byte
|
||||||
return x25519(&dst, scalar, point)
|
return x25519(&dst, scalar, point)
|
||||||
}
|
}
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||||||
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|
||||||
func x25519(dst *[32]byte, scalar, point []byte) ([]byte, error) {
|
|
||||||
var in [32]byte
|
|
||||||
if l := len(scalar); l != 32 {
|
|
||||||
return nil, errors.New("bad scalar length: " + strconv.Itoa(l) + ", expected 32")
|
|
||||||
}
|
|
||||||
if l := len(point); l != 32 {
|
|
||||||
return nil, errors.New("bad point length: " + strconv.Itoa(l) + ", expected 32")
|
|
||||||
}
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|
||||||
copy(in[:], scalar)
|
|
||||||
if &point[0] == &Basepoint[0] {
|
|
||||||
checkBasepoint()
|
|
||||||
ScalarBaseMult(dst, &in)
|
|
||||||
} else {
|
|
||||||
var base, zero [32]byte
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||||||
copy(base[:], point)
|
|
||||||
ScalarMult(dst, &in, &base)
|
|
||||||
if subtle.ConstantTimeCompare(dst[:], zero[:]) == 1 {
|
|
||||||
return nil, errors.New("bad input point: low order point")
|
|
||||||
}
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||||||
}
|
|
||||||
return dst[:], nil
|
|
||||||
}
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@@ -0,0 +1,105 @@
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// Copyright 2019 The Go Authors. All rights reserved.
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// Use of this source code is governed by a BSD-style
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// license that can be found in the LICENSE file.
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//go:build !go1.20
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package curve25519
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import (
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"crypto/subtle"
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||||||
|
"errors"
|
||||||
|
"strconv"
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||||||
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||||||
|
"golang.org/x/crypto/curve25519/internal/field"
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)
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func scalarMult(dst, scalar, point *[32]byte) {
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||||||
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var e [32]byte
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||||||
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copy(e[:], scalar[:])
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||||||
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e[0] &= 248
|
||||||
|
e[31] &= 127
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||||||
|
e[31] |= 64
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||||||
|
|
||||||
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var x1, x2, z2, x3, z3, tmp0, tmp1 field.Element
|
||||||
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x1.SetBytes(point[:])
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||||||
|
x2.One()
|
||||||
|
x3.Set(&x1)
|
||||||
|
z3.One()
|
||||||
|
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||||||
|
swap := 0
|
||||||
|
for pos := 254; pos >= 0; pos-- {
|
||||||
|
b := e[pos/8] >> uint(pos&7)
|
||||||
|
b &= 1
|
||||||
|
swap ^= int(b)
|
||||||
|
x2.Swap(&x3, swap)
|
||||||
|
z2.Swap(&z3, swap)
|
||||||
|
swap = int(b)
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||||||
|
|
||||||
|
tmp0.Subtract(&x3, &z3)
|
||||||
|
tmp1.Subtract(&x2, &z2)
|
||||||
|
x2.Add(&x2, &z2)
|
||||||
|
z2.Add(&x3, &z3)
|
||||||
|
z3.Multiply(&tmp0, &x2)
|
||||||
|
z2.Multiply(&z2, &tmp1)
|
||||||
|
tmp0.Square(&tmp1)
|
||||||
|
tmp1.Square(&x2)
|
||||||
|
x3.Add(&z3, &z2)
|
||||||
|
z2.Subtract(&z3, &z2)
|
||||||
|
x2.Multiply(&tmp1, &tmp0)
|
||||||
|
tmp1.Subtract(&tmp1, &tmp0)
|
||||||
|
z2.Square(&z2)
|
||||||
|
|
||||||
|
z3.Mult32(&tmp1, 121666)
|
||||||
|
x3.Square(&x3)
|
||||||
|
tmp0.Add(&tmp0, &z3)
|
||||||
|
z3.Multiply(&x1, &z2)
|
||||||
|
z2.Multiply(&tmp1, &tmp0)
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
x2.Swap(&x3, swap)
|
||||||
|
z2.Swap(&z3, swap)
|
||||||
|
|
||||||
|
z2.Invert(&z2)
|
||||||
|
x2.Multiply(&x2, &z2)
|
||||||
|
copy(dst[:], x2.Bytes())
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func scalarBaseMult(dst, scalar *[32]byte) {
|
||||||
|
checkBasepoint()
|
||||||
|
scalarMult(dst, scalar, &basePoint)
|
||||||
|
}
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||||||
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|
||||||
|
func x25519(dst *[32]byte, scalar, point []byte) ([]byte, error) {
|
||||||
|
var in [32]byte
|
||||||
|
if l := len(scalar); l != 32 {
|
||||||
|
return nil, errors.New("bad scalar length: " + strconv.Itoa(l) + ", expected 32")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
if l := len(point); l != 32 {
|
||||||
|
return nil, errors.New("bad point length: " + strconv.Itoa(l) + ", expected 32")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
copy(in[:], scalar)
|
||||||
|
if &point[0] == &Basepoint[0] {
|
||||||
|
scalarBaseMult(dst, &in)
|
||||||
|
} else {
|
||||||
|
var base, zero [32]byte
|
||||||
|
copy(base[:], point)
|
||||||
|
scalarMult(dst, &in, &base)
|
||||||
|
if subtle.ConstantTimeCompare(dst[:], zero[:]) == 1 {
|
||||||
|
return nil, errors.New("bad input point: low order point")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
return dst[:], nil
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func checkBasepoint() {
|
||||||
|
if subtle.ConstantTimeCompare(Basepoint, []byte{
|
||||||
|
0x09, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
||||||
|
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
||||||
|
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
||||||
|
0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00, 0x00,
|
||||||
|
}) != 1 {
|
||||||
|
panic("curve25519: global Basepoint value was modified")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -0,0 +1,46 @@
|
|||||||
|
// Copyright 2022 The Go Authors. All rights reserved.
|
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|
// Use of this source code is governed by a BSD-style
|
||||||
|
// license that can be found in the LICENSE file.
|
||||||
|
|
||||||
|
//go:build go1.20
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|
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||||||
|
package curve25519
|
||||||
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||||||
|
import "crypto/ecdh"
|
||||||
|
|
||||||
|
func x25519(dst *[32]byte, scalar, point []byte) ([]byte, error) {
|
||||||
|
curve := ecdh.X25519()
|
||||||
|
pub, err := curve.NewPublicKey(point)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
return nil, err
|
||||||
|
}
|
||||||
|
priv, err := curve.NewPrivateKey(scalar)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
return nil, err
|
||||||
|
}
|
||||||
|
out, err := priv.ECDH(pub)
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
return nil, err
|
||||||
|
}
|
||||||
|
copy(dst[:], out)
|
||||||
|
return dst[:], nil
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func scalarMult(dst, scalar, point *[32]byte) {
|
||||||
|
if _, err := x25519(dst, scalar[:], point[:]); err != nil {
|
||||||
|
// The only error condition for x25519 when the inputs are 32 bytes long
|
||||||
|
// is if the output would have been the all-zero value.
|
||||||
|
for i := range dst {
|
||||||
|
dst[i] = 0
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
func scalarBaseMult(dst, scalar *[32]byte) {
|
||||||
|
curve := ecdh.X25519()
|
||||||
|
priv, err := curve.NewPrivateKey(scalar[:])
|
||||||
|
if err != nil {
|
||||||
|
panic("curve25519: internal error: scalarBaseMult was not 32 bytes")
|
||||||
|
}
|
||||||
|
copy(dst[:], priv.PublicKey().Bytes())
|
||||||
|
}
|
||||||
@@ -2,13 +2,15 @@
|
|||||||
// Use of this source code is governed by a BSD-style
|
// Use of this source code is governed by a BSD-style
|
||||||
// license that can be found in the LICENSE file.
|
// license that can be found in the LICENSE file.
|
||||||
|
|
||||||
package curve25519
|
package curve25519_test
|
||||||
|
|
||||||
import (
|
import (
|
||||||
"bytes"
|
"bytes"
|
||||||
"crypto/rand"
|
"crypto/rand"
|
||||||
"encoding/hex"
|
"encoding/hex"
|
||||||
"testing"
|
"testing"
|
||||||
|
|
||||||
|
"golang.org/x/crypto/curve25519"
|
||||||
)
|
)
|
||||||
|
|
||||||
const expectedHex = "89161fde887b2b53de549af483940106ecc114d6982daa98256de23bdf77661a"
|
const expectedHex = "89161fde887b2b53de549af483940106ecc114d6982daa98256de23bdf77661a"
|
||||||
@@ -19,7 +21,7 @@ func TestX25519Basepoint(t *testing.T) {
|
|||||||
|
|
||||||
for i := 0; i < 200; i++ {
|
for i := 0; i < 200; i++ {
|
||||||
var err error
|
var err error
|
||||||
x, err = X25519(x, Basepoint)
|
x, err = curve25519.X25519(x, curve25519.Basepoint)
|
||||||
if err != nil {
|
if err != nil {
|
||||||
t.Fatal(err)
|
t.Fatal(err)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@@ -32,12 +34,12 @@ func TestX25519Basepoint(t *testing.T) {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
func TestLowOrderPoints(t *testing.T) {
|
func TestLowOrderPoints(t *testing.T) {
|
||||||
scalar := make([]byte, ScalarSize)
|
scalar := make([]byte, curve25519.ScalarSize)
|
||||||
if _, err := rand.Read(scalar); err != nil {
|
if _, err := rand.Read(scalar); err != nil {
|
||||||
t.Fatal(err)
|
t.Fatal(err)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
for i, p := range lowOrderPoints {
|
for i, p := range lowOrderPoints {
|
||||||
out, err := X25519(scalar, p)
|
out, err := curve25519.X25519(scalar, p)
|
||||||
if err == nil {
|
if err == nil {
|
||||||
t.Errorf("%d: expected error, got nil", i)
|
t.Errorf("%d: expected error, got nil", i)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@@ -48,10 +50,10 @@ func TestLowOrderPoints(t *testing.T) {
|
|||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
func TestTestVectors(t *testing.T) {
|
func TestTestVectors(t *testing.T) {
|
||||||
t.Run("Legacy", func(t *testing.T) { testTestVectors(t, ScalarMult) })
|
t.Run("Legacy", func(t *testing.T) { testTestVectors(t, curve25519.ScalarMult) })
|
||||||
t.Run("X25519", func(t *testing.T) {
|
t.Run("X25519", func(t *testing.T) {
|
||||||
testTestVectors(t, func(dst, scalar, point *[32]byte) {
|
testTestVectors(t, func(dst, scalar, point *[32]byte) {
|
||||||
out, err := X25519(scalar[:], point[:])
|
out, err := curve25519.X25519(scalar[:], point[:])
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||||||
if err != nil {
|
if err != nil {
|
||||||
t.Fatal(err)
|
t.Fatal(err)
|
||||||
}
|
}
|
||||||
@@ -88,10 +90,10 @@ func TestHighBitIgnored(t *testing.T) {
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|||||||
var hi0, hi1 [32]byte
|
var hi0, hi1 [32]byte
|
||||||
|
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||||||
u[31] &= 0x7f
|
u[31] &= 0x7f
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||||||
ScalarMult(&hi0, &s, &u)
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curve25519.ScalarMult(&hi0, &s, &u)
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||||||
|
|
||||||
u[31] |= 0x80
|
u[31] |= 0x80
|
||||||
ScalarMult(&hi1, &s, &u)
|
curve25519.ScalarMult(&hi1, &s, &u)
|
||||||
|
|
||||||
if !bytes.Equal(hi0[:], hi1[:]) {
|
if !bytes.Equal(hi0[:], hi1[:]) {
|
||||||
t.Errorf("high bit of group point should not affect result")
|
t.Errorf("high bit of group point should not affect result")
|
||||||
@@ -101,14 +103,14 @@ func TestHighBitIgnored(t *testing.T) {
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|||||||
var benchmarkSink byte
|
var benchmarkSink byte
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||||||
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func BenchmarkX25519Basepoint(b *testing.B) {
|
func BenchmarkX25519Basepoint(b *testing.B) {
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||||||
scalar := make([]byte, ScalarSize)
|
scalar := make([]byte, curve25519.ScalarSize)
|
||||||
if _, err := rand.Read(scalar); err != nil {
|
if _, err := rand.Read(scalar); err != nil {
|
||||||
b.Fatal(err)
|
b.Fatal(err)
|
||||||
}
|
}
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||||||
|
|
||||||
b.ResetTimer()
|
b.ResetTimer()
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||||||
for i := 0; i < b.N; i++ {
|
for i := 0; i < b.N; i++ {
|
||||||
out, err := X25519(scalar, Basepoint)
|
out, err := curve25519.X25519(scalar, curve25519.Basepoint)
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||||||
if err != nil {
|
if err != nil {
|
||||||
b.Fatal(err)
|
b.Fatal(err)
|
||||||
}
|
}
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||||||
@@ -117,11 +119,11 @@ func BenchmarkX25519Basepoint(b *testing.B) {
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|||||||
}
|
}
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|
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||||||
func BenchmarkX25519(b *testing.B) {
|
func BenchmarkX25519(b *testing.B) {
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||||||
scalar := make([]byte, ScalarSize)
|
scalar := make([]byte, curve25519.ScalarSize)
|
||||||
if _, err := rand.Read(scalar); err != nil {
|
if _, err := rand.Read(scalar); err != nil {
|
||||||
b.Fatal(err)
|
b.Fatal(err)
|
||||||
}
|
}
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||||||
point, err := X25519(scalar, Basepoint)
|
point, err := curve25519.X25519(scalar, curve25519.Basepoint)
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||||||
if err != nil {
|
if err != nil {
|
||||||
b.Fatal(err)
|
b.Fatal(err)
|
||||||
}
|
}
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@@ -131,7 +133,7 @@ func BenchmarkX25519(b *testing.B) {
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|||||||
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||||||
b.ResetTimer()
|
b.ResetTimer()
|
||||||
for i := 0; i < b.N; i++ {
|
for i := 0; i < b.N; i++ {
|
||||||
out, err := X25519(scalar, point)
|
out, err := curve25519.X25519(scalar, point)
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if err != nil {
|
if err != nil {
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b.Fatal(err)
|
b.Fatal(err)
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}
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}
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@@ -2,7 +2,7 @@
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// Use of this source code is governed by a BSD-style
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// Use of this source code is governed by a BSD-style
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// license that can be found in the LICENSE file.
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// license that can be found in the LICENSE file.
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package curve25519
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package curve25519_test
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// lowOrderPoints from libsodium.
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// lowOrderPoints from libsodium.
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// https://github.com/jedisct1/libsodium/blob/65621a1059a37d/src/libsodium/crypto_scalarmult/curve25519/ref10/x25519_ref10.c#L11-L70
|
// https://github.com/jedisct1/libsodium/blob/65621a1059a37d/src/libsodium/crypto_scalarmult/curve25519/ref10/x25519_ref10.c#L11-L70
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