projectuser
2019-07-08 827102212c4403e5c454b77bc44b40310f23fa34
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
121
122
123
124
125
126
127
128
129
130
131
132
133
134
135
136
137
138
139
140
141
142
143
144
145
146
147
148
149
150
151
152
153
154
155
156
157
158
159
160
161
162
163
164
165
166
167
168
169
170
171
172
173
174
175
176
177
178
179
180
181
182
183
184
185
186
187
188
189
190
191
192
193
194
195
196
197
198
199
200
201
202
203
204
205
206
207
208
209
210
211
212
213
214
215
216
217
218
219
220
221
/*
 * Copyright (C) 2015 Southern Storm Software, Pty Ltd.
 *
 * Permission is hereby granted, free of charge, to any person obtaining a
 * copy of this software and associated documentation files (the "Software"),
 * to deal in the Software without restriction, including without limitation
 * the rights to use, copy, modify, merge, publish, distribute, sublicense,
 * and/or sell copies of the Software, and to permit persons to whom the
 * Software is furnished to do so, subject to the following conditions:
 *
 * The above copyright notice and this permission notice shall be included
 * in all copies or substantial portions of the Software.
 *
 * THE SOFTWARE IS PROVIDED "AS IS", WITHOUT WARRANTY OF ANY KIND, EXPRESS
 * OR IMPLIED, INCLUDING BUT NOT LIMITED TO THE WARRANTIES OF MERCHANTABILITY,
 * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE AND NONINFRINGEMENT. IN NO EVENT SHALL THE
 * AUTHORS OR COPYRIGHT HOLDERS BE LIABLE FOR ANY CLAIM, DAMAGES OR OTHER
 * LIABILITY, WHETHER IN AN ACTION OF CONTRACT, TORT OR OTHERWISE, ARISING
 * FROM, OUT OF OR IN CONNECTION WITH THE SOFTWARE OR THE USE OR OTHER
 * DEALINGS IN THE SOFTWARE.
 */
 
/*
This example runs tests on the Curve25519 algorithm.
*/
 
#include <Crypto.h>
#include <Curve25519.h>
#include <RNG.h>
#include <string.h>
 
void printNumber(const char *name, const uint8_t *x)
{
    static const char hexchars[] = "0123456789ABCDEF";
    Serial.print(name);
    Serial.print(" = ");
    for (uint8_t posn = 0; posn < 32; ++posn) {
        Serial.print(hexchars[(x[posn] >> 4) & 0x0F]);
        Serial.print(hexchars[x[posn] & 0x0F]);
    }
    Serial.println();
}
 
// Check the eval() function using the test vectors from
// section 6.1 of RFC 7748.
void testEval()
{
    static uint8_t alice_private[32] = {
        0x77, 0x07, 0x6d, 0x0a, 0x73, 0x18, 0xa5, 0x7d,
        0x3c, 0x16, 0xc1, 0x72, 0x51, 0xb2, 0x66, 0x45,
        0xdf, 0x4c, 0x2f, 0x87, 0xeb, 0xc0, 0x99, 0x2a,
        0xb1, 0x77, 0xfb, 0xa5, 0x1d, 0xb9, 0x2c, 0x2a
    };
    static uint8_t const alice_public[32] = {
        0x85, 0x20, 0xf0, 0x09, 0x89, 0x30, 0xa7, 0x54,
        0x74, 0x8b, 0x7d, 0xdc, 0xb4, 0x3e, 0xf7, 0x5a,
        0x0d, 0xbf, 0x3a, 0x0d, 0x26, 0x38, 0x1a, 0xf4,
        0xeb, 0xa4, 0xa9, 0x8e, 0xaa, 0x9b, 0x4e, 0x6a
    };
    static uint8_t bob_private[32] = {
        0x5d, 0xab, 0x08, 0x7e, 0x62, 0x4a, 0x8a, 0x4b,
        0x79, 0xe1, 0x7f, 0x8b, 0x83, 0x80, 0x0e, 0xe6,
        0x6f, 0x3b, 0xb1, 0x29, 0x26, 0x18, 0xb6, 0xfd,
        0x1c, 0x2f, 0x8b, 0x27, 0xff, 0x88, 0xe0, 0xeb
    };
    static uint8_t const bob_public[32] = {
        0xde, 0x9e, 0xdb, 0x7d, 0x7b, 0x7d, 0xc1, 0xb4,
        0xd3, 0x5b, 0x61, 0xc2, 0xec, 0xe4, 0x35, 0x37,
        0x3f, 0x83, 0x43, 0xc8, 0x5b, 0x78, 0x67, 0x4d,
        0xad, 0xfc, 0x7e, 0x14, 0x6f, 0x88, 0x2b, 0x4f
    };
    static uint8_t const shared_secret[32] = {
        0x4a, 0x5d, 0x9d, 0x5b, 0xa4, 0xce, 0x2d, 0xe1,
        0x72, 0x8e, 0x3b, 0xf4, 0x80, 0x35, 0x0f, 0x25,
        0xe0, 0x7e, 0x21, 0xc9, 0x47, 0xd1, 0x9e, 0x33,
        0x76, 0xf0, 0x9b, 0x3c, 0x1e, 0x16, 0x17, 0x42
    };
 
    // Fix up the private keys by applying the standard masks.
    alice_private[0] &= 0xF8;
    alice_private[31] = (alice_private[31] & 0x7F) | 0x40;
    bob_private[0] &= 0xF8;
    bob_private[31] = (bob_private[31] & 0x7F) | 0x40;
 
    // Evaluate the curve function and check the public keys.
    uint8_t result[32];
    Serial.println("Fixed test vectors:");
    Serial.print("Computing Alice's public key ... ");
    Serial.flush();
    unsigned long start = micros();
    Curve25519::eval(result, alice_private, 0);
    unsigned long elapsed = micros() - start;
    if (memcmp(result, alice_public, 32) == 0) {
        Serial.print("ok");
    } else {
        Serial.println("failed");
        printNumber("actual  ", result);
        printNumber("expected", alice_public);
    }
    Serial.print(" (elapsed ");
    Serial.print(elapsed);
    Serial.println(" us)");
    Serial.print("Computing Bob's public key ... ");
    Serial.flush();
    start = micros();
    Curve25519::eval(result, bob_private, 0);
    elapsed = micros() - start;
    if (memcmp(result, bob_public, 32) == 0) {
        Serial.print("ok");
    } else {
        Serial.println("failed");
        printNumber("actual  ", result);
        printNumber("expected", bob_public);
    }
    Serial.print(" (elapsed ");
    Serial.print(elapsed);
    Serial.println(" us)");
 
    // Compute the shared secret from each side.
    Serial.print("Computing Alice's shared secret ... ");
    Serial.flush();
    start = micros();
    Curve25519::eval(result, alice_private, bob_public);
    elapsed = micros() - start;
    if (memcmp(result, shared_secret, 32) == 0) {
        Serial.print("ok");
    } else {
        Serial.println("failed");
        printNumber("actual  ", result);
        printNumber("expected", shared_secret);
    }
    Serial.print(" (elapsed ");
    Serial.print(elapsed);
    Serial.println(" us)");
    Serial.print("Computing Bob's shared secret ... ");
    Serial.flush();
    start = micros();
    Curve25519::eval(result, bob_private, alice_public);
    elapsed = micros() - start;
    if (memcmp(result, shared_secret, 32) == 0) {
        Serial.print("ok");
    } else {
        Serial.println("failed");
        printNumber("actual  ", result);
        printNumber("expected", shared_secret);
    }
    Serial.print(" (elapsed ");
    Serial.print(elapsed);
    Serial.println(" us)");
}
 
void testDH()
{
    static uint8_t alice_k[32];
    static uint8_t alice_f[32];
    static uint8_t bob_k[32];
    static uint8_t bob_f[32];
 
    Serial.println("Diffie-Hellman key exchange:");
    Serial.print("Generate random k/f for Alice ... ");
    Serial.flush();
    unsigned long start = micros();
    Curve25519::dh1(alice_k, alice_f);
    unsigned long elapsed = micros() - start;
    Serial.print("elapsed ");
    Serial.print(elapsed);
    Serial.println(" us");
 
    Serial.print("Generate random k/f for Bob ... ");
    Serial.flush();
    start = micros();
    Curve25519::dh1(bob_k, bob_f);
    elapsed = micros() - start;
    Serial.print("elapsed ");
    Serial.print(elapsed);
    Serial.println(" us");
 
    Serial.print("Generate shared secret for Alice ... ");
    Serial.flush();
    start = micros();
    Curve25519::dh2(bob_k, alice_f);
    elapsed = micros() - start;
    Serial.print("elapsed ");
    Serial.print(elapsed);
    Serial.println(" us");
 
    Serial.print("Generate shared secret for Bob ... ");
    Serial.flush();
    start = micros();
    Curve25519::dh2(alice_k, bob_f);
    elapsed = micros() - start;
    Serial.print("elapsed ");
    Serial.print(elapsed);
    Serial.println(" us");
 
    Serial.print("Check that the shared secrets match ... ");
    if (memcmp(alice_k, bob_k, 32) == 0)
        Serial.println("ok");
    else
        Serial.println("failed");
}
 
void setup()
{
    Serial.begin(9600);
 
    // Start the random number generator.  We don't initialise a noise
    // source here because we don't need one for testing purposes.
    // Real DH applications should of course use a proper noise source.
    RNG.begin("TestCurve25519 1.0");
 
    // Perform the tests.
    testEval();
    Serial.println();
    testDH();
    Serial.println();
}
 
void loop()
{
}