pub/, progs/: Implement Bernstein's Ed25519 signature scheme.
[catacomb] / pub / ed25519.c
diff --git a/pub/ed25519.c b/pub/ed25519.c
new file mode 100644 (file)
index 0000000..a5fe57b
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,599 @@
+/* -*-c-*-
+ *
+ * The Ed25519 signature scheme
+ *
+ * (c) 2017 Straylight/Edgeware
+ */
+
+/*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
+ *
+ * This file is part of Catacomb.
+ *
+ * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
+ * it under the terms of the GNU Library General Public License as
+ * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
+ * License, or (at your option) any later version.
+ *
+ * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
+ * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
+ * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
+ * GNU Library General Public License for more details.
+ *
+ * You should have received a copy of the GNU Library General Public
+ * License along with Catacomb; if not, write to the Free
+ * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
+ * MA 02111-1307, USA.
+ */
+
+/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
+
+#include <string.h>
+
+#include "f25519.h"
+#include "ed25519.h"
+#include "scaf.h"
+#include "sha512.h"
+
+/*----- Key fetching ------------------------------------------------------*/
+
+const key_fetchdef ed25519_pubfetch[] = {
+  { "pub",     offsetof(ed25519_pub, pub),     KENC_BINARY,    0 },
+  { 0,         0,                              0,              0 }
+};
+
+static const key_fetchdef priv[] = {
+  { "priv",    offsetof(ed25519_priv, priv),   KENC_BINARY,    0 },
+  { 0,         0,                              0,              0 }
+};
+
+const key_fetchdef ed25519_privfetch[] = {
+  { "pub",     offsetof(ed25519_priv, pub),    KENC_BINARY,    0 },
+  { "private", 0,                              KENC_STRUCT,    priv },
+  { 0,         0,                              0,              0 }
+};
+
+/*----- A number of magic numbers -----------------------------------------*/
+
+#if SCAF_IMPL == 32
+# define PIECEWD 24
+  static const scaf_piece l[] = {
+    0xf5d3ed, 0x631a5c, 0xd65812, 0xa2f79c, 0xdef9de, 0x000014,
+    0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x000000, 0x001000
+  };
+  static const scaf_piece mu[] = {
+    0x1b3994, 0x0a2c13, 0x9ce5a3, 0x29a7ed, 0x5d0863, 0x210621,
+    0xffffeb, 0xffffff, 0xffffff, 0xffffff, 0xffffff, 0x000fff
+  };
+#endif
+
+#if SCAF_IMPL == 16
+# define PIECEWD 12
+  static const scaf_piece l[] = {
+    0x3ed, 0xf5d, 0xa5c, 0x631, 0x812, 0xd65,
+    0x79c, 0xa2f, 0x9de, 0xdef, 0x014, 0x000,
+    0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000, 0x000,
+    0x000, 0x000, 0x000, 0x001
+  };
+  static const scaf_piece mu[] = {
+    0x994, 0x1b3, 0xc13, 0x0a2, 0x5a3, 0x9ce,
+    0x7ed, 0x29a, 0x863, 0x5d0, 0x621, 0x210,
+    0xfeb, 0xfff, 0xfff, 0xfff, 0xfff, 0xfff,
+    0xfff, 0xfff, 0xfff, 0xfff, 0xfff
+  };
+#endif
+
+#define NPIECE SCAF_NPIECE(255, PIECEWD)
+
+#if F25519_IMPL == 26
+# define P p26
+  static const int32 bx_pieces[] = {
+    -14297830,  -7645148,  16144683, -16471763,  27570974,
+     -2696100, -26142465,   8378389,  20764389,   8758491
+  }, by_pieces[] = {
+    -26843560,  -6710886,  13421773, -13421773,  26843546,
+      6710886, -13421773,  13421773, -26843546,  26843546
+  }, d_pieces[] = {
+    -10913629,  13857413, -15372611,   6949391,    114729,
+     -8787816,  -6275908,  -3247719, -18696448,  21499316
+  };
+#endif
+#if F25519_IMPL == 10
+# define P p10
+  static const int16 bx_pieces[] = {
+     282,  373,  242,  386, -467,   86, -423,  318, -437,
+      75,  236, -308,  421,   92,  439,  -35,  400,  452,
+      82,  -40,  160,  441,  -51,  437, -365,  134
+  }, by_pieces[] = {
+    -424,  410, -410,  410, -410, -102,  205, -205,  205,
+    -205,  205, -410,  410, -410,  410,  102, -205,  205,
+    -205,  205, -205,  410, -410,  410, -410,  410
+  }, d_pieces[] = {
+     163, -418,  310, -216, -178, -133,  367, -315, -380,
+    -351, -182, -255,    2,  152, -390, -136,  -52, -383,
+    -412, -398,  -12,  448, -469, -196,   55,  328
+  };
+#endif
+
+static const scaf_piece bz_pieces[NPIECE] = { 1, 0, /* ... */ };
+#define BX ((const f25519 *)bx_pieces)
+#define BY ((const f25519 *)by_pieces)
+#define BZ ((const f25519 *)bz_pieces)
+#define D ((const f25519 *)d_pieces)
+
+/*----- Point encoding and decoding ---------------------------------------*/
+
+static void ptencode(octet q[32],
+                    const f25519 *X, const f25519 *Y, const f25519 *Z)
+{
+  f25519 x, y, t;
+  octet b[32];
+
+  f25519_inv(&t, Z); f25519_mul(&x, X, &t); f25519_mul(&y, Y, &t);
+  f25519_store(q, &y); f25519_store(b, &x); q[31] |= (b[0]&1u) << 7;
+}
+
+static int ptdecode(f25519 *X, f25519 *Y, f25519 *Z, const octet q[32])
+{
+  octet b[32];
+  f25519 t, u;
+  uint32 m;
+  int rc;
+
+  memcpy(b, q, 32); b[31] &= 0x7fu; f25519_load(Y, b);
+  f25519_sqr(&t, Y); f25519_mul(&u, &t, D); t.P[0] -= 1; u.P[0] += 1;
+  rc = f25519_quosqrt(X, &t, &u);
+  f25519_store(b, X); m = -(((q[31] >> 7) ^ b[0])&0x1u);
+  f25519_condneg(X, X, m);
+  f25519_set(Z, 1);
+  return (rc);
+}
+
+/*----- Edwards curve arithmetic ------------------------------------------*/
+
+static void ptadd(f25519 *X, f25519 *Y, f25519 *Z,
+                 const f25519 *X0, const f25519 *Y0, const f25519 *Z0,
+                 const f25519 *X1, const f25519 *Y1, const f25519 *Z1)
+{
+  f25519 t0, t1, t2, t3, t4, t5;
+
+  /* Bernstein, Birkner, Joye, Lange, and Peters, `Twisted Edwards Curves',
+   * 2008-03-13, https://cr.yp.to/newelliptic/twisted-20080313.pdf shows the
+   * formulae as:
+   *
+   *   A = Z1 Z2;   B = A^2;   C = X1 X2;   D = Y1 Y2;
+   *   E = d C D;   F = B - E;   G = B + E;
+   *   X3 = A F ((X1 + Y1) (X2 + Y2) - C - D);
+   *   Y3 = A G (D - a C);   Z3 = F G.
+   *
+   * Note that a = -1, which things easier.
+   */
+
+  f25519_mul(&t0, Z0, Z1);             /* t0 = A = Z0 Z1 */
+  f25519_sqr(&t1, &t0);                        /* t1 = B = A^2 */
+  f25519_mul(&t2, X0, X1);             /* t2 = C = X0 X1 */
+  f25519_mul(&t3, Y0, Y1);             /* t3 = D = Y0 Y1 */
+  f25519_mul(&t4, &t2, &t3);           /* t4 = C D */
+  f25519_mul(&t4, &t4, D);             /* t4 = E = d C D */
+  f25519_sub(&t5, &t1, &t4);           /* t5 = F = B - E */
+  f25519_add(&t4, &t1, &t4);           /* t4 = G = B + E */
+  f25519_add(&t1, &t2, &t3);           /* t1 = C + D */
+  f25519_add(&t2, X0, Y0);             /* t2 = X0 + Y0 */
+  f25519_add(&t3, X1, Y1);             /* t3 = X1 + Y1 */
+  f25519_mul(X, &t0, &t5);             /* X = A F */
+  f25519_mul(Y, &t0, &t4);             /* Y = A G */
+  f25519_mul(Z, &t5, &t4);             /* Z = F G */
+  f25519_mul(Y, Y, &t1);               /* Y = A G (C + D) = A G (D - a C) */
+  f25519_mul(&t0, &t2, &t3);           /* t0 = (X0 + Y0) (X1 + Y1) */
+  f25519_sub(&t0, &t0, &t1);          /* t0 = (X0 + Y0) (X1 + Y1) - C - D */
+  f25519_mul(X, X, &t0);         /* X = A F ((X0 + Y0) (X1 + Y1) - C - D) */
+}
+
+static void ptdbl(f25519 *X, f25519 *Y, f25519 *Z,
+                 const f25519 *X0, const f25519 *Y0, const f25519 *Z0)
+{
+  f25519 t0, t1, t2;
+
+  /* Bernstein, Birkner, Joye, Lange, and Peters, `Twisted Edwards Curves',
+   * 2008-03-13, https://cr.yp.to/newelliptic/twisted-20080313.pdf shows the
+   * formulae as:
+   *
+   *   B = (X1 + Y1)^2;   C = X1^2;   D = Y1^2;   E = a C;
+   *   F = E + D;   H = Z1^2;   J = F - 2 H;
+   *   X3 = (B - C - D) J;   Y3 = F (E - D);   Z3 = F J.
+   *
+   * Note that a = -1, which things easier.
+   */
+
+  f25519_add(&t0, X0, Y0);             /* t0 = X0 + Y0 */
+  f25519_sqr(&t0, &t0);                        /* t0 = B = (X0 + Y0)^2 */
+  f25519_sqr(&t1, X0);                 /* t1 = C = X0^2 */
+  f25519_sqr(&t2, Y0);                 /* t2 = D = Y0^2 */
+  f25519_add(Y, &t1, &t2);             /* Y = C + D = -(E - D) */
+  f25519_sub(X, &t0, Y);               /* X = B - C - D */
+                                       /* (E = a C = -C) */
+  f25519_sub(&t0, &t2, &t1);           /* t0 = F = D - C = E + D */
+  f25519_sqr(&t1, Z0);                 /* t1 = H = Z0^2 */
+  f25519_mulconst(&t1, &t1, 2);                /* t1 = 2 H */
+  f25519_sub(&t1, &t0, &t1);           /* t1 = J = F - 2 H */
+  f25519_mul(X, X, &t1);               /* X = (B - C - D) J */
+  f25519_mul(Y, Y, &t0);               /* Y = -F (E - D) */
+  f25519_neg(Y, Y);                    /* Y = F (E - D) */
+  f25519_mul(Z, &t0, &t1);             /* Z = F J */
+}
+
+static void ptmul(f25519 *X, f25519 *Y, f25519 *Z,
+                 const scaf_piece n[NPIECE],
+                 const f25519 *X0, const f25519 *Y0, const f25519 *Z0)
+{
+  /* We assume that the window width divides the scalar piece width. */
+#define WINWD 4
+#define WINLIM (1 << WINWD)
+#define WINMASK (WINLIM - 1)
+#define TABSZ (WINLIM/2 + 1)
+
+  f25519 VX[TABSZ], VY[TABSZ], VZ[TABSZ];
+  f25519 TX, TY, TZ, UX, UY, UZ;
+  unsigned i, j, k, w;
+  uint32 m_neg;
+  scaf_piece ni;
+
+  /* Build a table of small multiples. */
+  f25519_set(&VX[0], 0); f25519_set(&VY[0], 1); f25519_set(&VZ[0], 1);
+  VX[1] = *X0; VY[1] = *Y0; VZ[1] = *Z0;
+  ptdbl(&VX[2], &VY[2], &VZ[2], &VX[1], &VY[1], &VZ[1]);
+  for (i = 3; i < TABSZ; i += 2) {
+    ptadd(&VX[i], &VY[i], &VZ[i],
+         &VX[i - 1], &VY[i - 1], &VZ[i - 1], X0, Y0, Z0);
+    ptdbl(&VX[i + 1], &VY[i + 1], &VZ[i + 1],
+         &VX[(i + 1)/2], &VY[(i + 1)/2], &VZ[(i + 1)/2]);
+  }
+
+  /* Now do the multiplication.  We lag a window behind the cursor position
+   * because of the scalar recoding we do.
+   */
+  f25519_set(&TX, 0); f25519_set(&TY, 1); f25519_set(&TZ, 1);
+  for (i = NPIECE, w = 0, m_neg = 0; i--; ) {
+    ni = n[i];
+
+    /* Work through each window in the scalar piece. */
+    for (j = 0; j < PIECEWD; j += WINWD) {
+
+      /* Shift along by a window. */
+      for (k = 0; k < WINWD; k++) ptdbl(&TX, &TY, &TZ, &TX, &TY, &TZ);
+
+      /* Peek at the next window of four bits.  If the top bit is set we lend
+       * a bit leftwards, into w.  It's too late for this to affect the sign
+       * now, but if we negated earlier then the addition would be wrong.
+       */
+      w += (ni >> (PIECEWD - 1))&0x1u;
+      w = ((WINLIM - w)&m_neg) | (w&~m_neg);
+
+      /* Collect the entry from the table, and add or subtract. */
+      f25519_pickn(&UX, VX, TABSZ, w);
+      f25519_pickn(&UY, VY, TABSZ, w);
+      f25519_pickn(&UZ, VZ, TABSZ, w);
+      f25519_condneg(&UX, &UX, m_neg);
+      ptadd(&TX, &TY, &TZ, &TX, &TY, &TZ, &UX, &UY, &UZ);
+
+      /* Move the next window into the delay slot.  If its top bit is set,
+       * then negate it and set m_neg.
+       */
+      w = (ni >> (PIECEWD - WINWD))&WINMASK;
+      m_neg = -(uint32)((w >> (WINWD - 1))&0x1u);
+      ni <<= WINWD;
+    }
+  }
+
+  /* Do the final window.  Just fix the sign and go. */
+  for (k = 0; k < WINWD; k++) ptdbl(&TX, &TY, &TZ, &TX, &TY, &TZ);
+  w = ((WINLIM - w)&m_neg) | (w&~m_neg);
+  f25519_pickn(&UX, VX, TABSZ, w);
+  f25519_pickn(&UY, VY, TABSZ, w);
+  f25519_pickn(&UZ, VZ, TABSZ, w);
+  f25519_condneg(&UX, &UX, m_neg);
+  ptadd(X, Y, Z, &TX, &TY, &TZ, &UX, &UY, &UZ);
+
+#undef WINWD
+#undef WINLIM
+#undef WINMASK
+#undef TABSZ
+}
+
+static void ptsimmul(f25519 *X, f25519 *Y, f25519 *Z,
+                    const scaf_piece n0[NPIECE],
+                    const f25519 *X0, const f25519 *Y0, const f25519 *Z0,
+                    const scaf_piece n1[NPIECE],
+                    const f25519 *X1, const f25519 *Y1, const f25519 *Z1)
+{
+  /* We assume that the window width divides the scalar piece width. */
+#define WINWD 2
+#define WINLIM (1 << WINWD)
+#define WINMASK (WINLIM - 1)
+#define TABSZ (1 << 2*WINWD)
+
+  f25519 VX[TABSZ], VY[TABSZ], VZ[TABSZ];
+  f25519 TX, TY, TZ, UX, UY, UZ;
+  unsigned i, j, k, w, ni0, ni1;
+
+  /* Build a table of small linear combinations. */
+  f25519_set(&VX[0], 0); f25519_set(&VY[0], 1); f25519_set(&VZ[0], 1);
+  VX[1] = *X0; VX[WINLIM] = *X1;
+  VY[1] = *Y0; VY[WINLIM] = *Y1;
+  VZ[1] = *Z0; VZ[WINLIM] = *Z1;
+  for (i = 2; i < WINLIM; i <<= 1) {
+    ptdbl(&VX[i], &VY[i], &VZ[i],
+         &VX[i/2], &VY[i/2], &VZ[i/2]);
+    ptdbl(&VX[i*WINLIM], &VY[i*WINLIM], &VZ[i*WINLIM],
+         &VX[i*WINLIM/2], &VY[i*WINLIM/2], &VZ[i*WINLIM/2]);
+  }
+  for (i = 2; i < TABSZ; i <<= 1) {
+    for (j = 1; j < i; j++)
+      ptadd(&VX[i + j], &VY[i + j], &VZ[i + j],
+           &VX[i], &VY[i], &VZ[i], &VX[j], &VY[j], &VZ[j]);
+  }
+
+  /* Do the multiplication. */
+  f25519_set(&TX, 0); f25519_set(&TY, 1); f25519_set(&TZ, 1);
+  for (i = NPIECE; i--; ) {
+    ni0 = n0[i]; ni1 = n1[i];
+
+    /* Work through each window in the scalar pieces. */
+    for (j = 0; j < PIECEWD; j += WINWD) {
+
+      /* Shift along by a window. */
+      for (k = 0; k < WINWD; k++) ptdbl(&TX, &TY, &TZ, &TX, &TY, &TZ);
+
+      /* Collect the next window from the scalars. */
+      w = ((ni0 >> (PIECEWD - WINWD))&WINMASK) |
+       ((ni1 >> (PIECEWD - 2*WINWD))&(WINMASK << WINWD));
+      ni0 <<= WINWD; ni1 <<= WINWD;
+
+      /* Collect the entry from the table, and add. */
+      f25519_pickn(&UX, VX, TABSZ, w);
+      f25519_pickn(&UY, VY, TABSZ, w);
+      f25519_pickn(&UZ, VZ, TABSZ, w);
+      ptadd(&TX, &TY, &TZ, &TX, &TY, &TZ, &UX, &UY, &UZ);
+    }
+  }
+
+  /* Done. */
+  *X = TX; *Y = TY; *Z = TZ;
+}
+
+/*----- Key derivation utilities ------------------------------------------*/
+
+static void unpack_key(scaf_piece a[NPIECE], octet h1[32],
+                      const octet *k, size_t ksz)
+{
+  sha512_ctx h;
+  octet b[SHA512_HASHSZ];
+
+  sha512_init(&h); sha512_hash(&h, k, ksz); sha512_done(&h, b);
+  b[0] &= 0xf8u; b[31] = (b[31]&0x3f) | 0x40;
+  scaf_load(a, b, 32, NPIECE, PIECEWD);
+  memcpy(h1, b + 32, 32);
+}
+
+/*----- Main code ---------------------------------------------------------*/
+
+/* --- @ed25519_pubkey@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @octet K[ED25519_PUBSZ]@ = where to put the public key
+ *             @const void *k@ = private key
+ *             @size_t ksz@ = length of private key
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Derives the public key from a private key.
+ */
+
+void ed25519_pubkey(octet K[ED25519_PUBSZ], const void *k, size_t ksz)
+{
+  scaf_piece a[NPIECE];
+  f25519 AX, AY, AZ;
+  octet h1[32];
+
+  unpack_key(a, h1, k, ksz);
+  ptmul(&AX, &AY, &AZ, a, BX, BY, BZ);
+  ptencode(K, &AX, &AY, &AZ);
+}
+
+/* --- @ed25519_sign@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @octet sig[ED25519_SIGSZ]@ = where to put the signature
+ *             @const void *k@ = private key
+ *             @size_t ksz@ = length of private key
+ *             @const octet K[ED25519_PUBSZ]@ = public key
+ *             @const void *m@ = message to sign
+ *             @size_t msz@ = length of message
+ *
+ * Returns:    ---
+ *
+ * Use:                Signs a message.
+ */
+
+void ed25519_sign(octet sig[ED25519_SIGSZ],
+                 const void *k, size_t ksz,
+                 const octet K[ED25519_PUBSZ],
+                 const void *m, size_t msz)
+{
+  sha512_ctx h;
+  scaf_piece a[NPIECE], r[NPIECE], t[NPIECE], scratch[3*NPIECE + 1];
+  scaf_dblpiece tt[2*NPIECE];
+  f25519 RX, RY, RZ;
+  octet h1[32], b[SHA512_HASHSZ];
+  unsigned i;
+
+  /* Get my private key. */
+  unpack_key(a, h1, k, ksz);
+
+  /* Select the nonce and the vector part. */
+  sha512_init(&h);
+  sha512_hash(&h, h1, 32);
+  sha512_hash(&h, m, msz);
+  sha512_done(&h, b);
+  scaf_loaddbl(tt, b, 64, 2*NPIECE, PIECEWD);
+  scaf_reduce(r, tt, l, mu, NPIECE, PIECEWD, scratch);
+  ptmul(&RX, &RY, &RZ, r, BX, BY, BZ);
+  ptencode(sig, &RX, &RY, &RZ);
+
+  /* Calculate the scalar part. */
+  sha512_init(&h);
+  sha512_hash(&h, sig, 32);
+  sha512_hash(&h, K, 32);
+  sha512_hash(&h, m, msz);
+  sha512_done(&h, b);
+  scaf_loaddbl(tt, b, 64, 2*NPIECE, PIECEWD);
+  scaf_reduce(t, tt, l, mu, NPIECE, PIECEWD, scratch);
+  scaf_mul(tt, t, a, NPIECE);
+  for (i = 0; i < NPIECE; i++) tt[i] += r[i];
+  scaf_reduce(t, tt, l, mu, NPIECE, PIECEWD, scratch);
+  scaf_store(sig + 32, 32, t, NPIECE, PIECEWD);
+}
+
+/* --- @ed25519_verify@ --- *
+ *
+ * Arguments:  @const octet K[ED25519_PUBSZ]@ = public key
+ *             @const void *m@ = message to sign
+ *             @size_t msz@ = length of message
+ *             @const octet sig[ED25519_SIGSZ]@ = signature
+ *
+ * Returns:    Zero if OK, negative on failure.
+ *
+ * Use:                Verify a signature.
+ */
+
+int ed25519_verify(const octet K[ED25519_PUBSZ],
+                  const void *m, size_t msz,
+                  const octet sig[ED25519_SIGSZ])
+{
+  sha512_ctx h;
+  scaf_piece s[NPIECE], t[NPIECE], scratch[3*NPIECE + 1];
+  scaf_dblpiece tt[2*NPIECE];
+  f25519 AX, AY, AZ, RX, RY, RZ;
+  octet b[SHA512_HASHSZ];
+
+  /* Unpack the public key.  Negate it: we're meant to subtract the term
+   * involving the public key point, and this is easier than negating the
+   * scalar.
+   */
+  if (ptdecode(&AX, &AY, &AZ, K)) return (-1);
+  f25519_neg(&AX, &AX);
+
+  /* Check the signature. */
+  sha512_init(&h);
+  sha512_hash(&h, sig, 32);
+  sha512_hash(&h, K, 32);
+  sha512_hash(&h, m, msz);
+  sha512_done(&h, b);
+  scaf_load(s, sig + 32, 32, NPIECE, PIECEWD);
+  scaf_loaddbl(tt, b, 64, 2*NPIECE, PIECEWD);
+  scaf_reduce(t, tt, l, mu, NPIECE, PIECEWD, scratch);
+  ptsimmul(&RX, &RY, &RZ, s, BX, BY, BZ, t, &AX, &AY, &AZ);
+  ptencode(b, &RX, &RY, &RZ);
+  if (memcmp(b, sig, 32) != 0) return (-1);
+
+  /* All is good. */
+  return (0);
+}
+
+/*----- Test rig ----------------------------------------------------------*/
+
+#ifdef TEST_RIG
+
+#include <stdio.h>
+#include <string.h>
+
+#include <mLib/report.h>
+#include <mLib/testrig.h>
+
+static int vrf_pubkey(dstr dv[])
+{
+  dstr dpub = DSTR_INIT;
+  int ok = 1;
+
+  if (dv[1].len != 32) die(1, "bad pub length");
+
+  dstr_ensure(&dpub, 32); dpub.len = 32;
+  ed25519_pubkey((octet *)dpub.buf, dv[0].buf, dv[0].len);
+  if (memcmp(dpub.buf, dv[1].buf, 64) != 0) {
+    ok = 0;
+    fprintf(stderr, "failed!");
+    fprintf(stderr, "\n\tpriv = "); type_hex.dump(&dv[0], stderr);
+    fprintf(stderr, "\n\tcalc = "); type_hex.dump(&dpub, stderr);
+    fprintf(stderr, "\n\twant = "); type_hex.dump(&dv[1], stderr);
+    fprintf(stderr, "\n");
+  }
+
+  dstr_destroy(&dpub);
+  return (ok);
+}
+
+static int vrf_sign(dstr dv[])
+{
+  octet K[ED25519_PUBSZ];
+  dstr dsig = DSTR_INIT;
+  int ok = 1;
+
+  if (dv[2].len != 64) die(1, "bad result length");
+
+  dstr_ensure(&dsig, 64); dsig.len = 64;
+  ed25519_pubkey(K, dv[0].buf, dv[0].len);
+  ed25519_sign((octet *)dsig.buf, dv[0].buf, dv[0].len, K,
+              dv[1].buf, dv[1].len);
+  if (memcmp(dsig.buf, dv[2].buf, 64) != 0) {
+    ok = 0;
+    fprintf(stderr, "failed!");
+    fprintf(stderr, "\n\tpriv = "); type_hex.dump(&dv[0], stderr);
+    fprintf(stderr, "\n\t msg = "); type_hex.dump(&dv[1], stderr);
+    fprintf(stderr, "\n\tcalc = "); type_hex.dump(&dsig, stderr);
+    fprintf(stderr, "\n\twant = "); type_hex.dump(&dv[2], stderr);
+    fprintf(stderr, "\n");
+  }
+
+  dstr_destroy(&dsig);
+  return (ok);
+}
+
+static int vrf_verify(dstr dv[])
+{
+  int rc_want, rc_calc;
+  int ok = 1;
+
+  if (dv[0].len != 32) die(1, "bad pub length");
+  if (dv[2].len != 64) die(1, "bad sig length");
+  rc_want = *(int *)dv[3].buf;
+
+  rc_calc = ed25519_verify((const octet *)dv[0].buf,
+                          dv[1].buf, dv[1].len,
+                          (const octet *)dv[2].buf);
+  if (!rc_want != !rc_calc) {
+    ok = 0;
+    fprintf(stderr, "failed!");
+    fprintf(stderr, "\n\t pub = "); type_hex.dump(&dv[0], stderr);
+    fprintf(stderr, "\n\t msg = "); type_hex.dump(&dv[1], stderr);
+    fprintf(stderr, "\n\t sig = "); type_hex.dump(&dv[2], stderr);
+    fprintf(stderr, "\n\tcalc = %d", rc_calc);
+    fprintf(stderr, "\n\twant = %d", rc_want);
+    fprintf(stderr, "\n");
+  }
+
+  return (ok);
+}
+
+static test_chunk tests[] = {
+  { "pubkey", vrf_pubkey, { &type_hex, &type_hex } },
+  { "sign", vrf_sign, { &type_hex, &type_hex, &type_hex } },
+  { "verify", vrf_verify, { &type_hex, &type_hex, &type_hex, &type_int } },
+  { 0, 0, { 0 } }
+};
+
+int main(int argc, char *argv[])
+{
+  test_run(argc, argv, tests, SRCDIR "/t/ed25519");
+  return (0);
+}
+
+#endif
+
+/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/