chiark / gitweb /
Fix daft error in the comment for @gfshare_get@.
[catacomb] / gfshare.h
1 /* -*-c-*-
2  *
3  * $Id: gfshare.h,v 1.5 2000/06/24 19:11:47 mdw Exp $
4  *
5  * Secret sharing over %$\gf{2^8}$%
6  *
7  * (c) 2000 Straylight/Edgeware
8  */
9
10 /*----- Licensing notice --------------------------------------------------* 
11  *
12  * This file is part of Catacomb.
13  *
14  * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
15  * it under the terms of the GNU Library General Public License as
16  * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
17  * License, or (at your option) any later version.
18  * 
19  * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
20  * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
21  * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
22  * GNU Library General Public License for more details.
23  * 
24  * You should have received a copy of the GNU Library General Public
25  * License along with Catacomb; if not, write to the Free
26  * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
27  * MA 02111-1307, USA.
28  */
29
30 /*----- Revision history --------------------------------------------------* 
31  *
32  * $Log: gfshare.h,v $
33  * Revision 1.5  2000/06/24 19:11:47  mdw
34  * Fix daft error in the comment for @gfshare_get@.
35  *
36  * Revision 1.4  2000/06/24 18:29:05  mdw
37  * Interface change: allow shares to be extracted from a context on demand,
38  * rather than building them all up-front.
39  *
40  * Revision 1.3  2000/06/18 23:12:15  mdw
41  * Change typesetting of Galois Field names.
42  *
43  * Revision 1.2  2000/06/17 11:05:27  mdw
44  * Add a commentary on the system.
45  *
46  * Revision 1.1  2000/06/17 10:56:30  mdw
47  * Fast but nonstandard secret sharing system.
48  *
49  */
50
51 /*----- Notes on the system -----------------------------------------------*
52  *
53  * This uses a variant of Shamir's secret sharing system.  Shamir's original
54  * system used polynomials modulo a large prime.  This implementation instead
55  * uses the field %$\gf{2^8}$%, represented by
56  *
57  *   %$\gf{2}[x]/(x^8 + x^4 + x^3 + x^2 + 1)$%
58  *
59  * and shares each byte of the secret independently.  It is therefore limited
60  * to 255 players, although this probably isn't a serious limitation in
61  * practice.
62  *
63  * Share creation and reconstruction is extremely efficient.  Contrast the
64  * performance of the straightforward implementation based on multiprecision
65  * arithmetic.
66  */
67
68 #ifndef CATACOMB_GFSHARE_H
69 #define CATACOMB_GFSHARE_H
70
71 #ifdef __cplusplus
72   extern "C" {
73 #endif
74
75 /*----- Header files ------------------------------------------------------*/
76
77 #include <mLib/bits.h>
78
79 #ifndef CATACOMB_GRAND_H
80 #  include "grand.h"
81 #endif
82
83 /*----- Data structures ---------------------------------------------------*/
84
85 /* --- A secret sharing context --- */
86
87 typedef struct gfshare {
88   unsigned t;                           /* Threshold */
89   unsigned i;                           /* Next free slot in vector */
90   size_t sz;                            /* Size of the secret and shares */
91   void *s;                              /* The secret */
92   octet *v;                             /* Vector of share information */
93 } gfshare;
94
95 #define GFSHARE_INIT(t, sz) { t, 0, sz, 0, 0 }
96
97 /*----- Functions provided ------------------------------------------------*/
98
99 /* --- @gfshare_create@ --- *
100  *
101  * Arguments:   @gfshare *s@ = pointer to share context to initialize
102  *              @unsigned t@ = threshold for the system
103  *              @size_t sz@ = size of the secret
104  *
105  * Returns:     ---
106  *
107  * Use:         Initializes a sharing context.
108  */
109
110 extern void gfshare_create(gfshare */*s*/, unsigned /*t*/, size_t /*sz*/);
111
112 /* --- @gfshare_destroy@ --- *
113  *
114  * Arguments:   @gfshare *s@ = pointer to share context to destroy
115  *
116  * Returns:     ---
117  *
118  * Use:         Disposes of a sharing context.  The allocations for the
119  *              individual shares and the vector @v@ are freed; the secret is
120  *              left alone.
121  */
122
123 extern void gfshare_destroy(gfshare */*s*/);
124
125 /* --- @gfshare_mkshares@ --- *
126  *
127  * Arguments:   @gfshare *s@ = pointer to share context to fill in
128  *              @grand *r@ = pointer to random number source
129  *
130  * Returns:     ---
131  *
132  * Use:         Initializes a sharing context to be able to create shares.
133  *              The context structure is expected to be mostly filled in.  In
134  *              particular, @t@ and @s@ must be initialized.  If @v@ is zero,
135  *              a vector of appropriate size is allocated.  You should use
136  *              the macro @GFSHARE_INIT@ or @gfshare_create@ to construct
137  *              sharing contexts.
138  */
139
140 extern void gfshare_mkshares(gfshare */*s*/, grand */*r*/);
141
142 /* --- @gfshare_get@ --- *
143  *
144  * Arguments:   @gfshare *s@ = pointer to share conext
145  *              @unsigned x@ = share index to fetch
146  *              @void *buf@ = pointer to output buffer
147  *
148  * Returns:     ---
149  *
150  * Use:         Extracts a share from the system.  You may extract up to 255
151  *              shares from the system.  Shares are indexed from 0.
152  */
153
154 extern void gfshare_get(gfshare */*s*/, unsigned /*x*/, void */*buf*/);
155
156 /* --- @gfshare_add@ --- *
157  *
158  * Arguments:   @gfshare *s@ = pointer to sharing context
159  *              @unsigned x@ = which share number this is
160  *              @const void *y@ = the share value
161  *
162  * Returns:     Number of shares required before recovery may be performed.
163  *
164  * Use:         Adds a share to the context.  The context must have been
165  *              initialized with the correct threshold @t@.
166  */
167
168 extern unsigned gfshare_add(gfshare */*s*/,
169                             unsigned /*x*/, const void */*y*/);
170
171 /* --- @gfshare_combine@ --- *
172  *
173  * Arguments:   @gfshare *s@ = pointer to share context
174  *              @void *buf@ = pointer to output buffer for the secret
175  *
176  * Returns:     ---
177  *
178  * Use:         Reconstructs a secret, given enough shares.
179  */
180
181 extern void gfshare_combine(gfshare */*s*/, void */*buf*/);
182
183 /*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/
184
185 #ifdef __cplusplus
186   }
187 #endif
188
189 #endif