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math/group-parse.c (group-parse): Parse binary-group descriptions.
[catacomb] / math / group-stdops.c
1 /* -*-c-*-
2  *
3  * Standard group operations
4  *
5  * (c) 2004 Straylight/Edgeware
6  */
7
8 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
9  *
10  * This file is part of Catacomb.
11  *
12  * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
13  * it under the terms of the GNU Library General Public License as
14  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
15  * License, or (at your option) any later version.
16  *
17  * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
18  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
19  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
20  * GNU Library General Public License for more details.
21  *
22  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
23  * License along with Catacomb; if not, write to the Free
24  * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
25  * MA 02111-1307, USA.
26  */
27
28 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
29
30 #include "group.h"
31 #include "pgen.h"
32
33 /*----- Handy functions ---------------------------------------------------*/
34
35 /* --- @group_check@ --- *
36  *
37  * Arguments:   @group *g@ = an abstract group
38  *              @ge *x@ = a group element
39  *
40  * Returns:     Zero on success, nonzero for failure.
41  *
42  * Use:         Checks that @x@ is a valid group element.  This may take a
43  *              while, since it checks that %$x \ne 1$% and %$x^r = 1$%.
44  */
45
46 int group_check(group *g, ge *x)
47 {
48   ge *d = G_CREATE(g);
49   int rc;
50
51   G_EXP(g, d, x, g->r);
52   rc = (G_IDENTP(g, d) && !G_IDENTP(g, x));
53   G_DESTROY(g, d);
54   if (!rc) return (-1);
55   return (0);
56 }
57
58 /* --- @group_samep@ --- *
59  *
60  * Arguments:   @group *g, *h@ = two abstract groups
61  *
62  * Returns:     Nonzero if the groups are in fact identical (not just
63  *              isomorphic).
64  *
65  * Use:         Checks to see whether two groups are actually the same.  This
66  *              function does the full check: the group operatrion @samep@
67  *              just does the group-specific details.
68  */
69
70 int group_samep(group *g, group *h)
71 {
72   return (g == h || (g->ops == h->ops &&
73                      MP_EQ(g->r, h->r) && MP_EQ(g->h, h->h) &&
74                      G_EQ(g, g->i, h->i) && G_EQ(g, g->g, h->g) &&
75                      G_SAMEP(g, h)));
76 }
77
78 /*----- Standard implementations ------------------------------------------*/
79
80 /* --- @group_stdidentp@ --- *
81  *
82  * Arguments:   @group *g@ = abstract group
83  *              @ge *x@ = group element
84  *
85  * Returns:     Nonzero if %$x$% is the group identity.
86  */
87
88 int group_stdidentp(group *g, ge *x) { return (G_EQ(g, x, g->i)); }
89
90 /* --- @group_stdsqr@ --- *
91  *
92  * Arguments:   @group *g@ = abstract group
93  *              @ge *d@ = destination pointer
94  *              @ge *x@ = group element
95  *
96  * Returns:     ---
97  *
98  * Use:         Computes %$d = x^2$% as %$d = x x$%.
99  */
100
101 void group_stdsqr(group *g, ge *d, ge *x) { G_MUL(g, d, x, x); }
102
103 /* --- @group_stddiv@ --- *
104  *
105  * Arguments:   @group *g@ = abstract group
106  *              @ge *d@ = destination pointer
107  *              @ge *x@ = dividend
108  *              @ge *y@ = divisor
109  *
110  * Returns:     ---
111  *
112  * Use:         Computes %$d = x/y$% as %$d = x y^{-1}$%.
113  */
114
115 void group_stddiv(group *g, ge *d, ge *x, ge *y)
116   { G_INV(g, d, y); G_MUL(g, d, x, d); }
117
118 /* --- @group_stdtoec@ --- *
119  *
120  * Arguments:   @group *g@ = abstract group
121  *              @ec *d@ = destination point
122  *              @ge *x@ = group element
123  *
124  * Returns:     @-1@, indicating failure.
125  *
126  * Use:         Fails to convert a group element to an elliptic curve point.
127  */
128
129 int group_stdtoec(group *g, ec *d, ge *x) { return (-1); }
130
131 /* --- @group_stdfromec@ --- *
132  *
133  * Arguments:   @group *g@ = abstract group
134  *              @ge *d@ = destination pointer
135  *              @const ec *p@ = elliptic curve point
136  *
137  * Returns:     Zero for success, @-1@ on failure.
138  *
139  * Use:         Converts %$p$% to a group element by converting its %$x$%-
140  *              coordinate.
141  */
142
143 int group_stdfromec(group *g, ge *d, const ec *p)
144   { if (EC_ATINF(p)) return (-1); return (G_FROMINT(g, d, p->x)); }
145
146 /* --- @group_stdcheck@ --- *
147  *
148  * Arguments:   @group *g@ = abstract group
149  *              @grand *gr@ = random number source.
150  *
151  * Returns:     Null on success, or a pointer to an error message.
152  */
153
154 const char *group_stdcheck(group *g, grand *gr)
155 {
156   ge *t;
157   int rc;
158
159   if (!pgen_primep(g->r, gr)) return ("group order not prime");
160   t = G_CREATE(g); G_EXP(g, t, g->g, g->r);
161   rc = G_IDENTP(g, t); G_DESTROY(g, t);
162   if (!rc) return ("generator not in the group");
163   return (0);
164 }
165
166 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/