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[oweals/openssl.git] / crypto / ec / ecp_nistz256.c
index 0ff87ff30441373bae5fc596441a520d1c4513b1..14cf868f6640ab5663c91370ba3584a8323c4e3c 100644 (file)
@@ -28,7 +28,7 @@
 
 #include <string.h>
 
-#include <openssl/bn.h>
+#include "internal/bn_int.h"
 #include <openssl/err.h>
 #include <openssl/ec.h>
 #include "cryptlib.h"
@@ -113,9 +113,13 @@ void ecp_nistz256_from_mont(BN_ULONG res[P256_LIMBS],
 void ecp_nistz256_to_mont(BN_ULONG res[P256_LIMBS],
                           const BN_ULONG in[P256_LIMBS]);
 /* Functions that perform constant time access to the precomputed tables */
-void ecp_nistz256_select_w5(P256_POINT * val,
+void ecp_nistz256_scatter_w5(P256_POINT * val,
                             const P256_POINT * in_t, int index);
-void ecp_nistz256_select_w7(P256_POINT_AFFINE * val,
+void ecp_nistz256_gather_w5(P256_POINT * val,
+                            const P256_POINT * in_t, int index);
+void ecp_nistz256_scatter_w7(P256_POINT_AFFINE * val,
+                            const P256_POINT_AFFINE * in_t, int index);
+void ecp_nistz256_gather_w7(P256_POINT_AFFINE * val,
                             const P256_POINT_AFFINE * in_t, int index);
 
 /* One converted into the Montgomery domain */
@@ -124,13 +128,13 @@ static const BN_ULONG ONE[P256_LIMBS] = {
     TOBN(0xffffffff, 0xffffffff), TOBN(0x00000000, 0xfffffffe)
 };
 
-static void *ec_pre_comp_dup(void *);
-static void ec_pre_comp_free(void *);
-static void ec_pre_comp_clear_free(void *);
-static EC_PRE_COMP *ec_pre_comp_new(const EC_GROUP * group);
+static void *ecp_nistz256_pre_comp_dup(void *);
+static void ecp_nistz256_pre_comp_free(void *);
+static void ecp_nistz256_pre_comp_clear_free(void *);
+static EC_PRE_COMP *ecp_nistz256_pre_comp_new(const EC_GROUP * group);
 
 /* Precomputed tables for the default generator */
-#include "ecp_nistz256_table.c"
+extern const PRECOMP256_ROW ecp_nistz256_precomputed[37];
 
 /* Recode window to a signed digit, see ecp_nistputil.c for details */
 static unsigned int _booth_recode_w5(unsigned int in)
@@ -539,12 +543,7 @@ static void ecp_nistz256_mod_inverse(BN_ULONG r[P256_LIMBS],
 static int ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(BN_ULONG out[P256_LIMBS],
                                              const BIGNUM * in)
 {
-    if (in->top > P256_LIMBS)
-        return 0;
-
-    memset(out, 0, sizeof(BN_ULONG) * P256_LIMBS);
-    memcpy(out, in->d, sizeof(BN_ULONG) * in->top);
-    return 1;
+    return bn_copy_words(out, in, P256_LIMBS);
 }
 
 /* r = sum(scalar[i]*point[i]) */
@@ -560,23 +559,23 @@ static void ecp_nistz256_windowed_mul(const EC_GROUP * group,
     const unsigned int window_size = 5;
     const unsigned int mask = (1 << (window_size + 1)) - 1;
     unsigned int wvalue;
-    BN_ULONG tmp[P256_LIMBS];
-    ALIGN32 P256_POINT h;
+    P256_POINT *temp;   /* place for 5 temporary points */
     const BIGNUM **scalars = NULL;
     P256_POINT(*table)[16] = NULL;
     void *table_storage = NULL;
 
     if ((table_storage =
-         OPENSSL_malloc(num * 16 * sizeof(P256_POINT) + 64)) == NULL
+         OPENSSL_malloc((num * 16 + 5) * sizeof(P256_POINT) + 64)) == NULL
         || (p_str =
             OPENSSL_malloc(num * 33 * sizeof(unsigned char))) == NULL
         || (scalars = OPENSSL_malloc(num * sizeof(BIGNUM *))) == NULL) {
-        ECerr(EC_F_NISTZ256_POINTS_MUL_W, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+        ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_WINDOWED_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
         goto err;
-    } else {
-        table = (void *)ALIGNPTR(table_storage, 64);
     }
 
+    table = (void *)ALIGNPTR(table_storage, 64);
+    temp  = (P256_POINT *)(table + num);
+
     for (i = 0; i < num; i++) {
         P256_POINT *row = table[i];
 
@@ -585,16 +584,16 @@ static void ecp_nistz256_windowed_mul(const EC_GROUP * group,
 
             if ((mod = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
                 goto err;
-            if (!BN_nnmod(mod, scalar[i], &group->order, ctx)) {
-                ECerr(EC_F_NISTZ256_POINTS_MUL_W, ERR_R_BN_LIB);
+            if (!BN_nnmod(mod, scalar[i], group->order, ctx)) {
+                ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_WINDOWED_MUL, ERR_R_BN_LIB);
                 goto err;
             }
             scalars[i] = mod;
         } else
             scalars[i] = scalar[i];
 
-        for (j = 0; j < scalars[i]->top * BN_BYTES; j += BN_BYTES) {
-            BN_ULONG d = scalars[i]->d[j / BN_BYTES];
+        for (j = 0; j < bn_get_top(scalars[i]) * BN_BYTES; j += BN_BYTES) {
+            BN_ULONG d = bn_get_words(scalars[i])[j / BN_BYTES];
 
             p_str[i][j + 0] = d & 0xff;
             p_str[i][j + 1] = (d >> 8) & 0xff;
@@ -611,33 +610,49 @@ static void ecp_nistz256_windowed_mul(const EC_GROUP * group,
         for (; j < 33; j++)
             p_str[i][j] = 0;
 
-        /* table[0] is implicitly (0,0,0) (the point at infinity),
+        if (!ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(temp[0].X, point[i]->X)
+            || !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(temp[0].Y, point[i]->Y)
+            || !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(temp[0].Z, point[i]->Z)) {
+            ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_WINDOWED_MUL, EC_R_COORDINATES_OUT_OF_RANGE);
+            goto err;
+        }
+
+        /* row[0] is implicitly (0,0,0) (the point at infinity),
          * therefore it is not stored. All other values are actually
          * stored with an offset of -1 in table.
          */
 
-        if (!ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(row[1 - 1].X, &point[i]->X)
-            || !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(row[1 - 1].Y, &point[i]->Y)
-            || !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(row[1 - 1].Z, &point[i]->Z)) {
-            ECerr(EC_F_NISTZ256_POINTS_MUL_W, EC_R_COORDINATES_OUT_OF_RANGE);
-            goto err;
-        }
-
-        ecp_nistz256_point_double(&row[ 2 - 1], &row[ 1 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_add   (&row[ 3 - 1], &row[ 2 - 1], &row[1 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_double(&row[ 4 - 1], &row[ 2 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_double(&row[ 6 - 1], &row[ 3 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_double(&row[ 8 - 1], &row[ 4 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_double(&row[12 - 1], &row[ 6 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_add   (&row[ 5 - 1], &row[ 4 - 1], &row[1 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_add   (&row[ 7 - 1], &row[ 6 - 1], &row[1 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_add   (&row[ 9 - 1], &row[ 8 - 1], &row[1 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_add   (&row[13 - 1], &row[12 - 1], &row[1 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_double(&row[14 - 1], &row[ 7 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_double(&row[10 - 1], &row[ 5 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_add   (&row[15 - 1], &row[14 - 1], &row[1 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_add   (&row[11 - 1], &row[10 - 1], &row[1 - 1]);
-        ecp_nistz256_point_add   (&row[16 - 1], &row[15 - 1], &row[1 - 1]);
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[0], 1);
+        ecp_nistz256_point_double(&temp[1], &temp[0]);              /*1+1=2  */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[1], 2);
+        ecp_nistz256_point_add   (&temp[2], &temp[1], &temp[0]);    /*2+1=3  */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[2], 3);
+        ecp_nistz256_point_double(&temp[1], &temp[1]);              /*2*2=4  */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[1], 4);
+        ecp_nistz256_point_double(&temp[2], &temp[2]);              /*2*3=6  */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[2], 6);
+        ecp_nistz256_point_add   (&temp[3], &temp[1], &temp[0]);    /*4+1=5  */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[3], 5);
+        ecp_nistz256_point_add   (&temp[4], &temp[2], &temp[0]);    /*6+1=7  */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[4], 7);
+        ecp_nistz256_point_double(&temp[1], &temp[1]);              /*2*4=8  */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[1], 8);
+        ecp_nistz256_point_double(&temp[2], &temp[2]);              /*2*6=12 */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[2], 12);
+        ecp_nistz256_point_double(&temp[3], &temp[3]);              /*2*5=10 */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[3], 10);
+        ecp_nistz256_point_double(&temp[4], &temp[4]);              /*2*7=14 */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[4], 14);
+        ecp_nistz256_point_add   (&temp[2], &temp[2], &temp[0]);    /*12+1=13*/
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[2], 13);
+        ecp_nistz256_point_add   (&temp[3], &temp[3], &temp[0]);    /*10+1=11*/
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[3], 11);
+        ecp_nistz256_point_add   (&temp[4], &temp[4], &temp[0]);    /*14+1=15*/
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[4], 15);
+        ecp_nistz256_point_add   (&temp[2], &temp[1], &temp[0]);    /*8+1=9  */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[2], 9);
+        ecp_nistz256_point_double(&temp[1], &temp[1]);              /*2*8=16 */
+        ecp_nistz256_scatter_w5  (row, &temp[1], 16);
     }
 
     index = 255;
@@ -645,7 +660,12 @@ static void ecp_nistz256_windowed_mul(const EC_GROUP * group,
     wvalue = p_str[0][(index - 1) / 8];
     wvalue = (wvalue >> ((index - 1) % 8)) & mask;
 
-    ecp_nistz256_select_w5(r, table[0], _booth_recode_w5(wvalue) >> 1);
+    /*
+     * We gather to temp[0], because we know it's position relative
+     * to table
+     */
+    ecp_nistz256_gather_w5(&temp[0], table[0], _booth_recode_w5(wvalue) >> 1);
+    memcpy(r, &temp[0], sizeof(temp[0]));
 
     while (index >= 5) {
         for (i = (index == 255 ? 1 : 0); i < num; i++) {
@@ -656,12 +676,12 @@ static void ecp_nistz256_windowed_mul(const EC_GROUP * group,
 
             wvalue = _booth_recode_w5(wvalue);
 
-            ecp_nistz256_select_w5(&h, table[i], wvalue >> 1);
+            ecp_nistz256_gather_w5(&temp[0], table[i], wvalue >> 1);
 
-            ecp_nistz256_neg(tmp, h.Y);
-            copy_conditional(h.Y, tmp, (wvalue & 1));
+            ecp_nistz256_neg(temp[1].Y, temp[0].Y);
+            copy_conditional(temp[0].Y, temp[1].Y, (wvalue & 1));
 
-            ecp_nistz256_point_add(r, r, &h);
+            ecp_nistz256_point_add(r, r, &temp[0]);
         }
 
         index -= window_size;
@@ -680,12 +700,12 @@ static void ecp_nistz256_windowed_mul(const EC_GROUP * group,
 
         wvalue = _booth_recode_w5(wvalue);
 
-        ecp_nistz256_select_w5(&h, table[i], wvalue >> 1);
+        ecp_nistz256_gather_w5(&temp[0], table[i], wvalue >> 1);
 
-        ecp_nistz256_neg(tmp, h.Y);
-        copy_conditional(h.Y, tmp, wvalue & 1);
+        ecp_nistz256_neg(temp[1].Y, temp[0].Y);
+        copy_conditional(temp[0].Y, temp[1].Y, wvalue & 1);
 
-        ecp_nistz256_point_add(r, r, &h);
+        ecp_nistz256_point_add(r, r, &temp[0]);
     }
 
 err:
@@ -712,11 +732,12 @@ const static BN_ULONG def_yG[P256_LIMBS] = {
  * P-256 generator. */
 static int ecp_nistz256_is_affine_G(const EC_POINT * generator)
 {
-    return (generator->X.top == P256_LIMBS) &&
-        (generator->Y.top == P256_LIMBS) &&
-        (generator->Z.top == (P256_LIMBS - P256_LIMBS / 8)) &&
-        is_equal(generator->X.d, def_xG) &&
-        is_equal(generator->Y.d, def_yG) && is_one(generator->Z.d);
+    return (bn_get_top(generator->X) == P256_LIMBS) &&
+        (bn_get_top(generator->Y) == P256_LIMBS) &&
+        (bn_get_top(generator->Z) == (P256_LIMBS - P256_LIMBS / 8)) &&
+        is_equal(bn_get_words(generator->X), def_xG) &&
+        is_equal(bn_get_words(generator->Y), def_yG) &&
+        is_one(bn_get_words(generator->Z));
 }
 
 static int ecp_nistz256_mult_precompute(EC_GROUP * group, BN_CTX * ctx)
@@ -736,12 +757,13 @@ static int ecp_nistz256_mult_precompute(EC_GROUP * group, BN_CTX * ctx)
     unsigned char *precomp_storage = NULL;
 
     /* if there is an old EC_PRE_COMP object, throw it away */
-    EC_EX_DATA_free_data(&group->extra_data, ec_pre_comp_dup,
-                         ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
+    EC_EX_DATA_free_data(&group->extra_data, ecp_nistz256_pre_comp_dup,
+                         ecp_nistz256_pre_comp_free,
+                         ecp_nistz256_pre_comp_clear_free);
 
     generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
     if (generator == NULL) {
-        ECerr(EC_F_NISTZ256_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
+        ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_MULT_PRECOMPUTE, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
         return 0;
     }
 
@@ -751,7 +773,7 @@ static int ecp_nistz256_mult_precompute(EC_GROUP * group, BN_CTX * ctx)
         return 1;
     }
 
-    if ((pre_comp = ec_pre_comp_new(group)) == NULL)
+    if ((pre_comp = ecp_nistz256_pre_comp_new(group)) == NULL)
         return 0;
 
     if (ctx == NULL) {
@@ -770,7 +792,7 @@ static int ecp_nistz256_mult_precompute(EC_GROUP * group, BN_CTX * ctx)
         goto err;
 
     if (BN_is_zero(order)) {
-        ECerr(EC_F_NISTZ256_PRECOMPUTE_MULT, EC_R_UNKNOWN_ORDER);
+        ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_MULT_PRECOMPUTE, EC_R_UNKNOWN_ORDER);
         goto err;
     }
 
@@ -778,12 +800,12 @@ static int ecp_nistz256_mult_precompute(EC_GROUP * group, BN_CTX * ctx)
 
     if ((precomp_storage =
          OPENSSL_malloc(37 * 64 * sizeof(P256_POINT_AFFINE) + 64)) == NULL) {
-        ECerr(EC_F_NISTZ256_PRECOMPUTE_MULT, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+        ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_MULT_PRECOMPUTE, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
         goto err;
-    } else {
-        preComputedTable = (void *)ALIGNPTR(precomp_storage, 64);
     }
 
+    preComputedTable = (void *)ALIGNPTR(precomp_storage, 64);
+
     P = EC_POINT_new(group);
     T = EC_POINT_new(group);
 
@@ -794,14 +816,14 @@ static int ecp_nistz256_mult_precompute(EC_GROUP * group, BN_CTX * ctx)
     for (k = 0; k < 64; k++) {
         EC_POINT_copy(P, T);
         for (j = 0; j < 37; j++) {
+            P256_POINT_AFFINE temp;
             /* It would be faster to use
              * ec_GFp_simple_points_make_affine and make multiple
              * points affine at the same time. */
             ec_GFp_simple_make_affine(group, P, ctx);
-            ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(preComputedTable[j]
-                                              [k].X, &P->X);
-            ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(preComputedTable[j]
-                                              [k].Y, &P->Y);
+            ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(temp.X, P->X);
+            ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(temp.Y, P->Y);
+            ecp_nistz256_scatter_w7(preComputedTable[j], &temp, k);
             for (i = 0; i < 7; i++)
                 ec_GFp_simple_dbl(group, P, P, ctx);
         }
@@ -816,8 +838,9 @@ static int ecp_nistz256_mult_precompute(EC_GROUP * group, BN_CTX * ctx)
     precomp_storage = NULL;
 
     if (!EC_EX_DATA_set_data(&group->extra_data, pre_comp,
-                             ec_pre_comp_dup, ec_pre_comp_free,
-                             ec_pre_comp_clear_free)) {
+                             ecp_nistz256_pre_comp_dup,
+                             ecp_nistz256_pre_comp_free,
+                             ecp_nistz256_pre_comp_clear_free)) {
         goto err;
     }
 
@@ -829,7 +852,7 @@ err:
     if (ctx != NULL)
         BN_CTX_end(ctx);
     if (pre_comp)
-        ec_pre_comp_free(pre_comp);
+        ecp_nistz256_pre_comp_free(pre_comp);
     if (precomp_storage)
         OPENSSL_free(precomp_storage);
     if (P)
@@ -849,15 +872,13 @@ err:
  * you'd need to compile even asm/ecp_nistz256-avx.pl module.
  */
 #if defined(ECP_NISTZ256_AVX2)
-# if !(defined(__x86_64) || defined(__x86_64__)) || \
+# if !(defined(__x86_64) || defined(__x86_64__) || \
        defined(_M_AMD64) || defined(_MX64)) || \
      !(defined(__GNUC__) || defined(_MSC_VER)) /* this is for ALIGN32 */
 #  undef ECP_NISTZ256_AVX2
 # else
 /* Constant time access, loading four values, from four consecutive tables */
-void ecp_nistz256_avx2_select_w7(P256_POINT_AFFINE * val,
-                                 const P256_POINT_AFFINE * in_t, int index);
-void ecp_nistz256_avx2_multi_select_w7(void *result, const void *in, int index0,
+void ecp_nistz256_avx2_multi_gather_w7(void *result, const void *in, int index0,
                                        int index1, int index2, int index3);
 void ecp_nistz256_avx2_transpose_convert(void *RESULTx4, const void *in);
 void ecp_nistz256_avx2_convert_transpose_back(void *result, const void *Ax4);
@@ -906,8 +927,8 @@ static void ecp_nistz256_avx2_mul_g(P256_POINT * r,
 
     ALIGN32 BN_ULONG aX4[4 * 9 * 3] = { 0 };
     ALIGN32 BN_ULONG bX4[4 * 9 * 2] = { 0 };
-    ALIGN32 P256_POINT_AFFINE point_arr[P256_LIMBS];
-    ALIGN32 P256_POINT res_point_arr[P256_LIMBS];
+    ALIGN32 P256_POINT_AFFINE point_arr[4];
+    ALIGN32 P256_POINT res_point_arr[4];
 
     /* Initial four windows */
     wvalue = *((u16 *) & p_str[0]);
@@ -927,7 +948,7 @@ static void ecp_nistz256_avx2_mul_g(P256_POINT * r,
     index += window_size;
     booth_recode_w7(&sign3, &digit3, wvalue);
 
-    ecp_nistz256_avx2_multi_select_w7(point_arr, preComputedTable[0],
+    ecp_nistz256_avx2_multi_gather_w7(point_arr, preComputedTable[0],
                                       digit0, digit1, digit2, digit3);
 
     ecp_nistz256_neg(tmp, point_arr[0].Y);
@@ -961,7 +982,7 @@ static void ecp_nistz256_avx2_mul_g(P256_POINT * r,
     index += window_size;
     booth_recode_w7(&sign3, &digit3, wvalue);
 
-    ecp_nistz256_avx2_multi_select_w7(point_arr, preComputedTable[4 * 1],
+    ecp_nistz256_avx2_multi_gather_w7(point_arr, preComputedTable[4 * 1],
                                       digit0, digit1, digit2, digit3);
 
     ecp_nistz256_neg(tmp, point_arr[0].Y);
@@ -997,7 +1018,7 @@ static void ecp_nistz256_avx2_mul_g(P256_POINT * r,
         index += window_size;
         booth_recode_w7(&sign3, &digit3, wvalue);
 
-        ecp_nistz256_avx2_multi_select_w7(point_arr,
+        ecp_nistz256_avx2_multi_gather_w7(point_arr,
                                           preComputedTable[4 * i],
                                           digit0, digit1, digit2, digit3);
 
@@ -1026,7 +1047,7 @@ static void ecp_nistz256_avx2_mul_g(P256_POINT * r,
     wvalue = *((u16 *) & p_str[(index - 1) / 8]);
     wvalue = (wvalue >> ((index - 1) % 8)) & mask;
     booth_recode_w7(&sign0, &digit0, wvalue);
-    ecp_nistz256_avx2_select_w7((P256_POINT_AFFINE *) r,
+    ecp_nistz256_gather_w7((P256_POINT_AFFINE *) r,
                                 preComputedTable[36], digit0);
     ecp_nistz256_neg(tmp, r->Y);
     copy_conditional(r->Y, tmp, sign0);
@@ -1044,23 +1065,28 @@ static int ecp_nistz256_set_from_affine(EC_POINT * out, const EC_GROUP * group,
                                         const P256_POINT_AFFINE * in,
                                         BN_CTX * ctx)
 {
-    BIGNUM x, y;
+    BIGNUM *x, *y;
     BN_ULONG d_x[P256_LIMBS], d_y[P256_LIMBS];
     int ret = 0;
 
+    x = BN_new();
+    if(!x)
+        return 0;
+    y = BN_new();
+    if(!y) {
+        BN_free(x);
+        return 0;
+    }
     memcpy(d_x, in->X, sizeof(d_x));
-    x.d = d_x;
-    x.dmax = x.top = P256_LIMBS;
-    x.neg = 0;
-    x.flags = BN_FLG_STATIC_DATA;
+    bn_set_static_words(x, d_x, P256_LIMBS);
 
     memcpy(d_y, in->Y, sizeof(d_y));
-    y.d = d_y;
-    y.dmax = y.top = P256_LIMBS;
-    y.neg = 0;
-    y.flags = BN_FLG_STATIC_DATA;
+    bn_set_static_words(y, d_y, P256_LIMBS);
+
+    ret = EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(group, out, x, y, ctx);
 
-    ret = EC_POINT_set_affine_coordinates_GFp(group, out, &x, &y, ctx);
+    if(x) BN_free(x);
+    if(y) BN_free(y);
 
     return ret;
 }
@@ -1089,8 +1115,13 @@ static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP * group,
     } t, p;
     BIGNUM *tmp_scalar;
 
+    if ((num+1) == 0 || (num+1) > OPENSSL_MALLOC_MAX_NELEMS(void *)) {
+        ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_POINTS_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+        return 0;
+    }
+
     if (group->meth != r->meth) {
-        ECerr(EC_F_NISTZ256_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
+        ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
         return 0;
     }
     if ((scalar == NULL) && (num == 0))
@@ -1098,30 +1129,31 @@ static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP * group,
 
     for (j = 0; j < num; j++) {
         if (group->meth != points[j]->meth) {
-            ECerr(EC_F_NISTZ256_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
+            ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_POINTS_MUL, EC_R_INCOMPATIBLE_OBJECTS);
             return 0;
         }
     }
 
     /* Need 256 bits for space for all coordinates. */
-    bn_wexpand(&r->X, P256_LIMBS);
-    bn_wexpand(&r->Y, P256_LIMBS);
-    bn_wexpand(&r->Z, P256_LIMBS);
-    r->X.top = P256_LIMBS;
-    r->Y.top = P256_LIMBS;
-    r->Z.top = P256_LIMBS;
+    bn_wexpand(r->X, P256_LIMBS);
+    bn_wexpand(r->Y, P256_LIMBS);
+    bn_wexpand(r->Z, P256_LIMBS);
+    bn_set_top(r->X, P256_LIMBS);
+    bn_set_top(r->Y, P256_LIMBS);
+    bn_set_top(r->Z, P256_LIMBS);
 
     if (scalar) {
         generator = EC_GROUP_get0_generator(group);
         if (generator == NULL) {
-            ECerr(EC_F_NISTZ256_POINTS_MUL, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
+            ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_POINTS_MUL, EC_R_UNDEFINED_GENERATOR);
             goto err;
         }
 
         /* look if we can use precomputed multiples of generator */
         pre_comp =
-            EC_EX_DATA_get_data(group->extra_data, ec_pre_comp_dup,
-                                ec_pre_comp_free, ec_pre_comp_clear_free);
+            EC_EX_DATA_get_data(group->extra_data, ecp_nistz256_pre_comp_dup,
+                                ecp_nistz256_pre_comp_free,
+                                ecp_nistz256_pre_comp_clear_free);
 
         if (pre_comp) {
             /* If there is a precomputed table for the generator,
@@ -1131,8 +1163,9 @@ static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP * group,
             if (pre_comp_generator == NULL)
                 goto err;
 
-            if (!ecp_nistz256_set_from_affine
-                (pre_comp_generator, group, pre_comp->precomp[0], ctx))
+            if (!ecp_nistz256_set_from_affine(pre_comp_generator,
+                                              group, pre_comp->precomp[0],
+                                              ctx))
                 goto err;
 
             if (0 == EC_POINT_cmp(group, generator, pre_comp_generator, ctx))
@@ -1146,7 +1179,7 @@ static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP * group,
              * is the default, a hardcoded table of precomputed
              * data is used. This is because applications, such as
              * Apache, do not use EC_KEY_precompute_mult. */
-            preComputedTable = (const PRECOMP256_ROW *)ecp_nistz256_precomputed;
+            preComputedTable = ecp_nistz256_precomputed;
         }
 
         if (preComputedTable) {
@@ -1155,15 +1188,15 @@ static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP * group,
                 if ((tmp_scalar = BN_CTX_get(ctx)) == NULL)
                     goto err;
 
-                if (!BN_nnmod(tmp_scalar, scalar, &group->order, ctx)) {
-                    ECerr(EC_F_NISTZ256_POINTS_MUL, ERR_R_BN_LIB);
+                if (!BN_nnmod(tmp_scalar, scalar, group->order, ctx)) {
+                    ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_POINTS_MUL, ERR_R_BN_LIB);
                     goto err;
                 }
                 scalar = tmp_scalar;
             }
 
-            for (i = 0; i < scalar->top * BN_BYTES; i += BN_BYTES) {
-                BN_ULONG d = scalar->d[i / BN_BYTES];
+            for (i = 0; i < bn_get_top(scalar) * BN_BYTES; i += BN_BYTES) {
+                BN_ULONG d = bn_get_words(scalar)[i / BN_BYTES];
 
                 p_str[i + 0] = d & 0xff;
                 p_str[i + 1] = (d >> 8) & 0xff;
@@ -1193,7 +1226,7 @@ static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP * group,
 
                 wvalue = _booth_recode_w7(wvalue);
 
-                ecp_nistz256_select_w7(&p.a, preComputedTable[0], wvalue >> 1);
+                ecp_nistz256_gather_w7(&p.a, preComputedTable[0], wvalue >> 1);
 
                 ecp_nistz256_neg(p.p.Z, p.p.Y);
                 copy_conditional(p.p.Y, p.p.Z, wvalue & 1);
@@ -1208,7 +1241,7 @@ static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP * group,
 
                     wvalue = _booth_recode_w7(wvalue);
 
-                    ecp_nistz256_select_w7(&t.a,
+                    ecp_nistz256_gather_w7(&t.a,
                                            preComputedTable[i], wvalue >> 1);
 
                     ecp_nistz256_neg(t.p.Z, t.a.Y);
@@ -1232,14 +1265,14 @@ static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP * group,
 
         new_scalars = OPENSSL_malloc((num + 1) * sizeof(BIGNUM *));
         if (!new_scalars) {
-            ECerr(EC_F_NISTZ256_POINTS_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+            ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_POINTS_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
             return 0;
         }
 
         new_points = OPENSSL_malloc((num + 1) * sizeof(EC_POINT *));
         if (!new_points) {
             OPENSSL_free(new_scalars);
-            ECerr(EC_F_NISTZ256_POINTS_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+            ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_POINTS_MUL, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
             return 0;
         }
 
@@ -1269,12 +1302,12 @@ static int ecp_nistz256_points_mul(const EC_GROUP * group,
         OPENSSL_free(scalars);
     }
 
-    memcpy(r->X.d, p.p.X, sizeof(p.p.X));
-    memcpy(r->Y.d, p.p.Y, sizeof(p.p.Y));
-    memcpy(r->Z.d, p.p.Z, sizeof(p.p.Z));
-    bn_correct_top(&r->X);
-    bn_correct_top(&r->Y);
-    bn_correct_top(&r->Z);
+    bn_set_data(r->X, p.p.X, sizeof(p.p.X));
+    bn_set_data(r->Y, p.p.Y, sizeof(p.p.Y));
+    bn_set_data(r->Z, p.p.Z, sizeof(p.p.Z));
+    bn_correct_top(r->X);
+    bn_correct_top(r->Y);
+    bn_correct_top(r->Z);
 
     ret = 1;
 
@@ -1293,15 +1326,14 @@ static int ecp_nistz256_get_affine(const EC_GROUP * group,
     BN_ULONG point_x[P256_LIMBS], point_y[P256_LIMBS], point_z[P256_LIMBS];
 
     if (EC_POINT_is_at_infinity(group, point)) {
-        ECerr(EC_F_NISTZ256_GET_AFFINE_COORDINATES, EC_R_POINT_AT_INFINITY);
+        ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_GET_AFFINE, EC_R_POINT_AT_INFINITY);
         return 0;
     }
 
-    if (!ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(point_x, &point->X) ||
-        !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(point_y, &point->Y) ||
-        !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(point_z, &point->Z)) {
-        ECerr(EC_F_NISTZ256_GET_AFFINE_COORDINATES,
-              EC_R_COORDINATES_OUT_OF_RANGE);
+    if (!ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(point_x, point->X) ||
+        !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(point_y, point->Y) ||
+        !ecp_nistz256_bignum_to_field_elem(point_z, point->Z)) {
+        ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_GET_AFFINE, EC_R_COORDINATES_OUT_OF_RANGE);
         return 0;
     }
 
@@ -1311,8 +1343,8 @@ static int ecp_nistz256_get_affine(const EC_GROUP * group,
 
     if (x != NULL) {
         bn_wexpand(x, P256_LIMBS);
-        x->top = P256_LIMBS;
-        ecp_nistz256_from_mont(x->d, x_aff);
+        bn_set_top(x, P256_LIMBS);
+        ecp_nistz256_from_mont(bn_get_words(x), x_aff);
         bn_correct_top(x);
     }
 
@@ -1320,15 +1352,15 @@ static int ecp_nistz256_get_affine(const EC_GROUP * group,
         ecp_nistz256_mul_mont(z_inv3, z_inv3, z_inv2);
         ecp_nistz256_mul_mont(y_aff, z_inv3, point_y);
         bn_wexpand(y, P256_LIMBS);
-        y->top = P256_LIMBS;
-        ecp_nistz256_from_mont(y->d, y_aff);
+        bn_set_top(y, P256_LIMBS);
+        ecp_nistz256_from_mont(bn_get_words(y), y_aff);
         bn_correct_top(y);
     }
 
     return 1;
 }
 
-static EC_PRE_COMP *ec_pre_comp_new(const EC_GROUP * group)
+static EC_PRE_COMP *ecp_nistz256_pre_comp_new(const EC_GROUP * group)
 {
     EC_PRE_COMP *ret = NULL;
 
@@ -1338,7 +1370,7 @@ static EC_PRE_COMP *ec_pre_comp_new(const EC_GROUP * group)
     ret = (EC_PRE_COMP *) OPENSSL_malloc(sizeof(EC_PRE_COMP));
 
     if (!ret) {
-        ECerr(EC_F_NISTZ256_PRE_COMP_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
+        ECerr(EC_F_ECP_NISTZ256_PRE_COMP_NEW, ERR_R_MALLOC_FAILURE);
         return ret;
     }
 
@@ -1350,7 +1382,7 @@ static EC_PRE_COMP *ec_pre_comp_new(const EC_GROUP * group)
     return ret;
 }
 
-static void *ec_pre_comp_dup(void *src_)
+static void *ecp_nistz256_pre_comp_dup(void *src_)
 {
     EC_PRE_COMP *src = src_;
 
@@ -1360,7 +1392,7 @@ static void *ec_pre_comp_dup(void *src_)
     return src_;
 }
 
-static void ec_pre_comp_free(void *pre_)
+static void ecp_nistz256_pre_comp_free(void *pre_)
 {
     int i;
     EC_PRE_COMP *pre = pre_;
@@ -1378,7 +1410,7 @@ static void ec_pre_comp_free(void *pre_)
     OPENSSL_free(pre);
 }
 
-static void ec_pre_comp_clear_free(void *pre_)
+static void ecp_nistz256_pre_comp_clear_free(void *pre_)
 {
     int i;
     EC_PRE_COMP *pre = pre_;
@@ -1408,9 +1440,9 @@ static int ecp_nistz256_window_have_precompute_mult(const EC_GROUP * group)
         return 1;
     }
 
-    return EC_EX_DATA_get_data(group->extra_data, ec_pre_comp_dup,
-                               ec_pre_comp_free,
-                               ec_pre_comp_clear_free) != NULL;
+    return EC_EX_DATA_get_data(group->extra_data, ecp_nistz256_pre_comp_dup,
+                               ecp_nistz256_pre_comp_free,
+                               ecp_nistz256_pre_comp_clear_free) != NULL;
 }
 
 const EC_METHOD *EC_GFp_nistz256_method(void)