]> de.git.xonotic.org Git - xonotic/d0_blind_id.git/blobdiff - d0_blind_id.c
also handle temps here
[xonotic/d0_blind_id.git] / d0_blind_id.c
index 3abfb9da74d1b24406fc06acea886fbb3f7ad8d7..3d325a1e2dfa3ef8cbe3d3c31dc3998054e605f4 100644 (file)
 #include "d0_bignum.h"
 #include "sha2.h"
 
+// old "positive" protocol, uses one extra mod_inv in verify stages
+// #define D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
+
 // our SHA is SHA-256
 #define SHA_DIGESTSIZE 32
 const char *sha(const unsigned char *in, size_t len)
 {
-       static char h[32];
+       static __thread char h[32];
        d0_blind_id_util_sha256(h, (const char *) in, len);
        return h;
 }
@@ -94,18 +97,32 @@ struct d0_blind_id_s
        size_t msglen; // message length
 };
 
+//#define CHECKDEBUG
+#ifdef CHECKDEBUG
+#define CHECK(x) do { if(!(x)) { fprintf(stderr, "CHECK FAILED (%s:%d): %s\n", __FILE__, __LINE__, #x); goto fail; } } while(0)
+#define CHECK_ASSIGN(var, value) do { d0_bignum_t *val; val = value; if(!val) { fprintf(stderr, "CHECK FAILED (%s:%d): %s\n", __FILE__, __LINE__, #value); goto fail; } var = val; } while(0)
+#else
 #define CHECK(x) do { if(!(x)) goto fail; } while(0)
 #define CHECK_ASSIGN(var, value) do { d0_bignum_t *val; val = value; if(!val) goto fail; var = val; } while(0)
-#define MPCHECK(x) do { if(!failed) if(!(x)) failed = 1; } while(0)
-#define MPCHECK_ASSIGN(var, value) do { if(!failed) { d0_bignum_t *val; val = value; if(val) var = val; else failed = 1; } } while(0)
+#endif
 
 #define USING(x) if(!(ctx->x)) return 0
 #define REPLACING(x)
 
-static d0_bignum_t *zero, *one, *four, *temp0, *temp1, *temp2, *temp3, *temp4;
+// safe to use
+static d0_bignum_t *zero, *one, *four;
+
+static d0_bignum_t *temp0, *temp1, *temp2, *temp3, *temp4;
+static void *tempmutex = NULL; // hold this mutex when using temp0 to temp4
+#define USINGTEMPS() int locked = 0
+#define LOCKTEMPS() do { if(!locked) d0_lockmutex(tempmutex); locked = 1; } while(0)
+#define UNLOCKTEMPS() do { if(locked) d0_unlockmutex(tempmutex); locked = 0; } while(0);
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_INITIALIZE(void)
 {
+       USINGTEMPS();
+       tempmutex = d0_createmutex();
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_bignum_INITIALIZE());
        CHECK_ASSIGN(zero, d0_bignum_int(zero, 0));
        CHECK_ASSIGN(one, d0_bignum_int(one, 1));
@@ -115,13 +132,17 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_INITIALIZE(void)
        CHECK_ASSIGN(temp2, d0_bignum_int(temp2, 0));
        CHECK_ASSIGN(temp3, d0_bignum_int(temp3, 0));
        CHECK_ASSIGN(temp4, d0_bignum_int(temp4, 0));
+       UNLOCKTEMPS();
        return 1;
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        return 0;
 }
 
 void d0_blind_id_SHUTDOWN(void)
 {
+       USINGTEMPS();
+       LOCKTEMPS();
        d0_bignum_free(zero);
        d0_bignum_free(one);
        d0_bignum_free(four);
@@ -131,10 +152,13 @@ void d0_blind_id_SHUTDOWN(void)
        d0_bignum_free(temp3);
        d0_bignum_free(temp4);
        d0_bignum_SHUTDOWN();
+       UNLOCKTEMPS();
+       d0_destroymutex(tempmutex);
+       tempmutex = NULL;
 }
 
 // (G-1)/2
-d0_bignum_t *d0_dl_get_order(d0_bignum_t *o, const d0_bignum_t *G)
+static d0_bignum_t *d0_dl_get_order(d0_bignum_t *o, const d0_bignum_t *G)
 {
        CHECK_ASSIGN(o, d0_bignum_sub(o, G, one));
        CHECK(d0_bignum_shl(o, o, -1)); // order o = (G-1)/2
@@ -152,7 +176,7 @@ fail:
        return NULL;
 }
 
-D0_BOOL d0_dl_generate_key(size_t size, d0_bignum_t *G)
+static D0_BOOL d0_dl_generate_key(size_t size, d0_bignum_t *G)
 {
        // using: temp0
        if(size < 16)
@@ -174,7 +198,7 @@ fail:
        return 0;
 }
 
-D0_BOOL d0_rsa_generate_key(size_t size, const d0_bignum_t *challenge, d0_bignum_t *d, d0_bignum_t *n)
+static D0_BOOL d0_rsa_generate_key(size_t size, const d0_bignum_t *challenge, d0_bignum_t *d, d0_bignum_t *n)
 {
        // uses temp0 to temp4
        int fail = 0;
@@ -195,7 +219,7 @@ D0_BOOL d0_rsa_generate_key(size_t size, const d0_bignum_t *challenge, d0_bignum
                if(!d0_bignum_cmp(temp4, one))
                        break;
                if(++gcdfail == 3)
-                       return 0;
+                       goto fail;
                ++gcdfail;
        }
        gcdfail = 0;
@@ -205,7 +229,7 @@ D0_BOOL d0_rsa_generate_key(size_t size, const d0_bignum_t *challenge, d0_bignum
                if(!d0_bignum_cmp(temp1, temp0))
                {
                        if(++fail == 3)
-                               return 0;
+                               goto fail;
                }
                fail = 0;
                if(d0_bignum_isprime(temp1, 10) == 0)
@@ -215,7 +239,7 @@ D0_BOOL d0_rsa_generate_key(size_t size, const d0_bignum_t *challenge, d0_bignum
                if(!d0_bignum_cmp(temp4, one))
                        break;
                if(++gcdfail == 3)
-                       return 0;
+                       goto fail;
                ++gcdfail;
        }
 
@@ -230,7 +254,7 @@ fail:
        return 0;
 }
 
-D0_BOOL d0_rsa_generate_key_fastreject(size_t size, d0_fastreject_function reject, d0_blind_id_t *ctx, void *pass)
+static D0_BOOL d0_rsa_generate_key_fastreject(size_t size, d0_fastreject_function reject, d0_blind_id_t *ctx, void *pass)
 {
        // uses temp0 to temp4
        int fail = 0;
@@ -309,7 +333,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_longhash_destructive(unsigned char *convbuf, si
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_longhash_bignum(const d0_bignum_t *in, unsigned char *outbuf, size_t outbuflen)
 {
-       static unsigned char convbuf[1024];
+       static __thread unsigned char convbuf[1024];
        size_t sz;
 
        CHECK(d0_bignum_export_unsigned(in, convbuf, sizeof(convbuf)) >= 0);
@@ -366,17 +390,21 @@ fail:
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_generate_private_key_fastreject(d0_blind_id_t *ctx, int k, d0_fastreject_function reject, void *pass)
 {
+       USINGTEMPS();
        REPLACING(rsa_e); REPLACING(rsa_d); REPLACING(rsa_n);
 
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_e, d0_bignum_int(ctx->rsa_e, 65537));
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_d, d0_bignum_zero(ctx->rsa_d));
        CHECK_ASSIGN(ctx->rsa_n, d0_bignum_zero(ctx->rsa_n));
+       LOCKTEMPS();
        if(reject)
                CHECK(d0_rsa_generate_key_fastreject(k+1, reject, ctx, pass)); // must fit G for sure
        else
                CHECK(d0_rsa_generate_key(k+1, ctx->rsa_e, ctx->rsa_d, ctx->rsa_n)); // must fit G for sure
+       UNLOCKTEMPS();
        return 1;
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        return 0;
 }
 
@@ -456,7 +484,7 @@ fail:
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_fingerprint64_public_key(const d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char convbuf[2048];
+       static __thread unsigned char convbuf[2048];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz, n;
 
@@ -487,13 +515,17 @@ fail:
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_generate_private_id_modulus(d0_blind_id_t *ctx)
 {
+       USINGTEMPS();
        USING(rsa_n);
        REPLACING(schnorr_G);
 
        CHECK_ASSIGN(ctx->schnorr_G, d0_bignum_zero(ctx->schnorr_G));
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_dl_generate_key(d0_bignum_size(ctx->rsa_n)-1, ctx->schnorr_G));
+       UNLOCKTEMPS();
        return 1;
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        return 0;
 }
 
@@ -529,27 +561,30 @@ fail:
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_generate_private_id_start(d0_blind_id_t *ctx)
 {
-       // temps: temp0 = order
+       USINGTEMPS(); // temps: temp0 = order
        USING(schnorr_G);
        REPLACING(schnorr_s); REPLACING(schnorr_g_to_s);
 
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
        CHECK_ASSIGN(ctx->schnorr_s, d0_bignum_rand_range(ctx->schnorr_s, zero, temp0));
        CHECK_ASSIGN(ctx->schnorr_g_to_s, d0_bignum_mod_pow(ctx->schnorr_g_to_s, four, ctx->schnorr_s, ctx->schnorr_G));
        CHECK_ASSIGN(ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, d0_bignum_zero(ctx->schnorr_H_g_to_s_signature));
+       UNLOCKTEMPS();
        return 1;
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        return 0;
 }
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_generate_private_id_request(d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char shabuf[2048];
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
        size_t sz;
 
-       // temps: temp0 rsa_blind_signature_camouflage^challenge, temp1 (4^s)*rsa_blind_signature_camouflage^challenge
+       USINGTEMPS(); // temps: temp0 rsa_blind_signature_camouflage^challenge, temp1 (4^s)*rsa_blind_signature_camouflage^challenge
        USING(rsa_n); USING(rsa_e); USING(schnorr_g_to_s);
        REPLACING(rsa_blind_signature_camouflage);
 
@@ -559,6 +594,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_generate_private_id_request(d0_blind_i
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, ctx->rsa_blind_signature_camouflage, ctx->rsa_e, ctx->rsa_n));
 
        // we will actually sign HA(4^s) to prevent a malleability attack!
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_bignum_mov(temp2, ctx->schnorr_g_to_s));
        sz = (d0_bignum_size(ctx->rsa_n) + 7) / 8; // this is too long, so we have to take the value % rsa_n when "decrypting"
        if(sz > sizeof(shabuf))
@@ -569,9 +605,11 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_generate_private_id_request(d0_blind_i
        // hash complete
        CHECK(d0_bignum_mod_mul(temp1, temp2, temp0, ctx->rsa_n));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp1));
+       UNLOCKTEMPS();
        return d0_iobuf_close(out, outbuflen);
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(out, outbuflen);
        return 0;
 }
@@ -581,20 +619,23 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_answer_private_id_request(const d0_bli
        d0_iobuf_t *in = NULL;
        d0_iobuf_t *out = NULL;
 
-       // temps: temp0 input, temp1 temp0^d
+       USINGTEMPS(); // temps: temp0 input, temp1 temp0^d
        USING(rsa_d); USING(rsa_n);
 
        in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
        out = d0_iobuf_open_write(outbuf, *outbuflen);
 
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp0));
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, temp0, ctx->rsa_d, ctx->rsa_n));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp1));
 
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(in, NULL);
        return d0_iobuf_close(out, outbuflen);
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(in, NULL);
        d0_iobuf_close(out, outbuflen);
        return 0;
@@ -604,19 +645,23 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_finish_private_id_request(d0_blind_id_
 {
        d0_iobuf_t *in = NULL;
 
-       // temps: temp0 input, temp1 rsa_blind_signature_camouflage^-1
+       USINGTEMPS(); // temps: temp0 input, temp1 rsa_blind_signature_camouflage^-1
        USING(rsa_blind_signature_camouflage); USING(rsa_n);
        REPLACING(schnorr_H_g_to_s_signature);
 
        in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
 
+       LOCKTEMPS();
+
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp0));
        CHECK(d0_bignum_mod_inv(temp1, ctx->rsa_blind_signature_camouflage, ctx->rsa_n));
        CHECK_ASSIGN(ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, d0_bignum_mod_mul(ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, temp0, temp1, ctx->rsa_n));
 
+       UNLOCKTEMPS();
        return d0_iobuf_close(in, NULL);
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(in, NULL);
        return 0;
 }
@@ -735,12 +780,12 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_start(d0_
 //   1. get random r, send HASH(4^r)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char convbuf[1024];
+       static __thread unsigned char convbuf[1024];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz = 0;
        D0_BOOL failed = 0;
 
-       // temps: temp0 order, temp0 4^r
+       USINGTEMPS(); // temps: temp0 order, temp0 4^r
        if(is_first)
        {
                USING(schnorr_g_to_s); USING(schnorr_H_g_to_s_signature);
@@ -761,13 +806,21 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_start(d0_
 
        // start schnorr ID scheme
        // generate random number r; x = g^r; send hash of x, remember r, forget x
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
+#ifdef RNG_XKCD
+       CHECK_ASSIGN(ctx->r, d0_bignum_int(ctx->r, 4)); // decided by fair dice roll
+#else
        CHECK_ASSIGN(ctx->r, d0_bignum_rand_range(ctx->r, zero, temp0));
-       //CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, four, ctx->r, ctx->schnorr_G));
+#endif
 
        // initialize Signed Diffie Hellmann
        // we already have the group order in temp1
+#ifdef RNG_XKCD
+       CHECK_ASSIGN(ctx->t, d0_bignum_int(ctx->t, 4)); // decided by fair dice roll
+#else
        CHECK_ASSIGN(ctx->t, d0_bignum_rand_range(ctx->t, zero, temp0));
+#endif
        // can we SOMEHOW do this with just one mod_pow?
 
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, four, ctx->r, ctx->schnorr_G));
@@ -780,6 +833,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_start(d0_
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, ctx->g_to_t));
        CHECK(d0_iobuf_write_packet(conv, msg, msglen));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, temp0));
+       UNLOCKTEMPS();
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, ctx->g_to_t));
        d0_iobuf_close(conv, &sz);
        conv = NULL;
@@ -789,6 +843,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_start(d0_
        return d0_iobuf_close(out, outbuflen);
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(out, outbuflen);
        return 0;
 }
@@ -801,10 +856,10 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_challenge
 {
        d0_iobuf_t *in = NULL;
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char shabuf[2048];
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
        size_t sz;
 
-       // temps: temp0 order, temp0 signature check
+       USINGTEMPS(); // temps: temp0 order, temp0 signature check
        if(is_first)
        {
                REPLACING(schnorr_g_to_s); REPLACING(schnorr_H_g_to_s_signature);
@@ -840,6 +895,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_challenge
                CHECK(d0_bignum_cmp(ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, ctx->rsa_n) < 0);
 
                // check signature of key (t = k^d, so, t^challenge = k)
+               LOCKTEMPS();
                CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, ctx->rsa_e, ctx->rsa_n));
 
                // we will actually sign SHA(4^s) to prevent a malleability attack!
@@ -866,14 +922,24 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_challenge
        CHECK(d0_iobuf_read_packet(in, ctx->msg, &ctx->msglen));
 
        // send challenge
+#ifdef RNG_XKCD
+       CHECK_ASSIGN(ctx->challenge, d0_bignum_int(ctx->challenge, 4)); // decided by fair dice roll
+#else
        CHECK_ASSIGN(ctx->challenge, d0_bignum_rand_bit_atmost(ctx->challenge, SCHNORR_BITS));
+#endif
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, ctx->challenge));
 
        // Diffie Hellmann send
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
+#ifdef RNG_XKCD
+       CHECK_ASSIGN(ctx->t, d0_bignum_int(ctx->t, 4)); // decided by fair dice roll
+#else
        CHECK_ASSIGN(ctx->t, d0_bignum_rand_range(ctx->t, zero, temp0));
+#endif
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, four, ctx->t, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp0));
+       UNLOCKTEMPS();
 
        if(status)
                *status = !!d0_bignum_cmp(ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, zero);
@@ -882,6 +948,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_challenge
        return d0_iobuf_close(out, outbuflen);
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(in, NULL);
        d0_iobuf_close(out, outbuflen);
        return 0;
@@ -894,13 +961,14 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_response(
        d0_iobuf_t *in = NULL;
        d0_iobuf_t *out = NULL;
 
-       // temps: 0 order, 1 prod, 2 y, 3 challenge
+       USINGTEMPS(); // temps: 0 order, 1 prod, 2 y, 3 challenge
        REPLACING(other_g_to_t); REPLACING(t);
        USING(schnorr_G); USING(schnorr_s); USING(r); USING(g_to_t);
 
        in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
        out = d0_iobuf_open_write(outbuf, *outbuflen);
 
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp3));
        CHECK(d0_bignum_cmp(temp3, zero) >= 0);
        CHECK(d0_bignum_size(temp3) <= SCHNORR_BITS);
@@ -909,8 +977,13 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_response(
        // i.challenge. r + ctx->schnorr_s * temp3
        CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_bignum_mod_mul(temp1, ctx->schnorr_s, temp3, temp0));
-       CHECK(d0_bignum_mod_add(temp2, temp1, ctx->r, temp0));
+#ifdef D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
+       CHECK(d0_bignum_mod_add(temp2, ctx->r, temp1, temp0));
+#else
+       CHECK(d0_bignum_mod_sub(temp2, ctx->r, temp1, temp0));
+#endif
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp2));
+       UNLOCKTEMPS();
 
        // Diffie Hellmann recv
        CHECK_ASSIGN(ctx->other_g_to_t, d0_iobuf_read_bignum(in, ctx->other_g_to_t));
@@ -923,6 +996,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_response(
        return d0_iobuf_close(out, outbuflen);
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(in, NULL);
        d0_iobuf_close(out, outbuflen);
        return 0;
@@ -934,25 +1008,32 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_verify(d0
 //      (check using H(g^r) which we know)
 {
        d0_iobuf_t *in = NULL;
-       static unsigned char convbuf[1024];
+       static __thread unsigned char convbuf[1024];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz;
 
-       // temps: 0 y 1 order
+       USINGTEMPS(); // temps: 0 y 1 order
        USING(challenge); USING(schnorr_G);
        REPLACING(other_g_to_t);
 
        in = d0_iobuf_open_read(inbuf, inbuflen);
 
+       LOCKTEMPS();
+
        CHECK(d0_dl_get_order(temp1, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp0));
        CHECK(d0_bignum_cmp(temp0, zero) >= 0);
        CHECK(d0_bignum_cmp(temp0, temp1) < 0);
 
        // verify schnorr ID scheme
+#ifdef D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
        // we need 4^r = 4^temp0 (g^s)^-challenge
        CHECK(d0_bignum_mod_inv(temp1, ctx->schnorr_g_to_s, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp2, temp1, ctx->challenge, ctx->schnorr_G));
+#else
+       // we need 4^r = 4^temp0 (g^s)^challenge
+       CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp2, ctx->schnorr_g_to_s, ctx->challenge, ctx->schnorr_G));
+#endif
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, four, temp0, ctx->schnorr_G));
        CHECK_ASSIGN(temp3, d0_bignum_mod_mul(temp3, temp1, temp2, ctx->schnorr_G));
 
@@ -967,6 +1048,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_verify(d0
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, ctx->other_g_to_t));
        CHECK(d0_iobuf_write_packet(conv, ctx->msg, ctx->msglen));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, temp3));
+       UNLOCKTEMPS();
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, ctx->other_g_to_t));
        d0_iobuf_close(conv, &sz);
        conv = NULL;
@@ -989,6 +1071,7 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_verify(d0
        return 1;
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(in, NULL);
        return 0;
 }
@@ -996,36 +1079,43 @@ fail:
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_authenticate_with_private_id_generate_missing_signature(d0_blind_id_t *ctx)
 {
        size_t sz;
-       static unsigned char shabuf[2048];
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
 
+       USINGTEMPS(); // temps: 2 hash
        REPLACING(schnorr_H_g_to_s_signature);
        USING(schnorr_g_to_s); USING(rsa_d); USING(rsa_n);
 
+       LOCKTEMPS();
+
        // we will actually sign SHA(4^s) to prevent a malleability attack!
-       CHECK(d0_bignum_mov(temp2, ctx->schnorr_g_to_s));
        sz = (d0_bignum_size(ctx->rsa_n) + 7) / 8; // this is too long, so we have to take the value % rsa_n when "decrypting"
        if(sz > sizeof(shabuf))
                sz = sizeof(shabuf);
-       CHECK(d0_longhash_bignum(temp2, shabuf, sz));
+       CHECK(d0_longhash_bignum(ctx->schnorr_g_to_s, shabuf, sz));
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_bignum_import_unsigned(temp2, shabuf, sz));
 
        // + 7 / 8 is too large, so let's mod it
        CHECK(d0_bignum_divmod(NULL, temp1, temp2, ctx->rsa_n));
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, temp1, ctx->rsa_d, ctx->rsa_n));
+
+       UNLOCKTEMPS();
        return 1;
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        return 0;
 }
 
-D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL send_modulus, const char *message, size_t msglen, char *outbuf, size_t *outbuflen)
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign_internal(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL send_modulus, D0_BOOL with_msg, const char *message, size_t msglen, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char convbuf[1024];
-       static unsigned char shabuf[1024];
+       unsigned char *convbuf = NULL;
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz = 0;
 
+       USINGTEMPS(); // temps: 0 order 1 4^r 2 hash
        if(is_first)
        {
                USING(schnorr_g_to_s); USING(schnorr_H_g_to_s_signature);
@@ -1047,43 +1137,62 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign(d0_blind_id_
 
        // start schnorr SIGNATURE scheme
        // generate random number r; x = g^r; send hash of H(m||r), remember r, forget x
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_dl_get_order(temp0, ctx->schnorr_G));
        CHECK_ASSIGN(ctx->r, d0_bignum_rand_range(ctx->r, zero, temp0));
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, four, ctx->r, ctx->schnorr_G));
 
        // hash it, hash it, everybody hash it
-       conv = d0_iobuf_open_write(convbuf, sizeof(convbuf));
+       conv = d0_iobuf_open_write_p((void **) &convbuf, 0);
        CHECK(d0_iobuf_write_packet(conv, message, msglen));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, temp1));
        d0_iobuf_close(conv, &sz);
        conv = NULL;
        CHECK(d0_longhash_destructive(convbuf, sz, shabuf, (d0_bignum_size(temp0) + 7) / 8));
+       d0_free(convbuf);
+       convbuf = NULL;
        CHECK(d0_bignum_import_unsigned(temp2, shabuf, (d0_bignum_size(temp0) + 7) / 8));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp2));
 
        // multiply with secret, sub k, modulo order
        CHECK(d0_bignum_mod_mul(temp1, temp2, ctx->schnorr_s, temp0));
+#ifdef D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
+       CHECK(d0_bignum_mod_add(temp2, ctx->r, temp1, temp0));
+#else
        CHECK(d0_bignum_mod_sub(temp2, ctx->r, temp1, temp0));
+#endif
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(out, temp2));
+       UNLOCKTEMPS();
 
        // write the message itself
-       CHECK(d0_iobuf_write_packet(out, message, msglen));
+       if(with_msg)
+               CHECK(d0_iobuf_write_packet(out, message, msglen));
 
        return d0_iobuf_close(out, outbuflen);
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(out, outbuflen);
        return 0;
 }
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL send_modulus, const char *message, size_t msglen, char *outbuf, size_t *outbuflen)
+{
+       return d0_blind_id_sign_with_private_id_sign_internal(ctx, is_first, send_modulus, 1, message, msglen, outbuf, outbuflen);
+}
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_sign_detached(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL send_modulus, const char *message, size_t msglen, char *outbuf, size_t *outbuflen)
+{
+       return d0_blind_id_sign_with_private_id_sign_internal(ctx, is_first, send_modulus, 0, message, msglen, outbuf, outbuflen);
+}
 
-D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL recv_modulus, const char *inbuf, size_t inbuflen, char *msg, size_t *msglen, D0_BOOL *status)
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify_internal(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL recv_modulus, D0_BOOL with_msg, const char *inbuf, size_t inbuflen, char *msg, size_t *msglen, D0_BOOL *status)
 {
        d0_iobuf_t *in = NULL;
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
-       static unsigned char convbuf[2048];
-       static unsigned char shabuf[2048];
+       unsigned char *convbuf = NULL;
+       static __thread unsigned char shabuf[2048];
        size_t sz;
 
+       USINGTEMPS(); // temps: 0 sig^e 2 g^s 3 g^-s 4 order
        if(is_first)
        {
                REPLACING(schnorr_g_to_s); REPLACING(schnorr_H_g_to_s_signature);
@@ -1117,14 +1226,14 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify(d0_blind_i
                CHECK(d0_bignum_cmp(ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, ctx->rsa_n) < 0);
 
                // check signature of key (t = k^d, so, t^challenge = k)
+               LOCKTEMPS();
                CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, ctx->rsa_e, ctx->rsa_n));
 
                // we will actually sign SHA(4^s) to prevent a malleability attack!
-               CHECK(d0_bignum_mov(temp2, ctx->schnorr_g_to_s));
                sz = (d0_bignum_size(ctx->rsa_n) + 7) / 8; // this is too long, so we have to take the value % rsa_n when "decrypting"
                if(sz > sizeof(shabuf))
                        sz = sizeof(shabuf);
-               CHECK(d0_longhash_bignum(temp2, shabuf, sz));
+               CHECK(d0_longhash_bignum(ctx->schnorr_g_to_s, shabuf, sz));
                CHECK(d0_bignum_import_unsigned(temp2, shabuf, sz));
 
                // + 7 / 8 is too large, so let's mod it
@@ -1141,27 +1250,36 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify(d0_blind_i
        CHECK(d0_dl_get_order(temp4, ctx->schnorr_G));
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp0)); // e == H(m || g^r)
        CHECK(d0_iobuf_read_bignum(in, temp1)); // x == (r - s*e) mod |G|
-       CHECK(d0_iobuf_read_packet(in, msg, msglen));
+       if(with_msg)
+               CHECK(d0_iobuf_read_packet(in, msg, msglen));
 
        // VERIFY: g^x * (g^s)^-e = g^(x - s*e) = g^r
 
        // verify schnorr ID scheme
        // we need g^r = g^x (g^s)^e
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp2, four, temp1, ctx->schnorr_G));
+#ifdef D0_BLIND_ID_POSITIVE_PROTOCOL
+       CHECK(d0_bignum_mod_inv(temp3, ctx->schnorr_g_to_s, ctx->schnorr_G));
+       CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, temp3, temp0, ctx->schnorr_G));
+#else
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp1, ctx->schnorr_g_to_s, temp0, ctx->schnorr_G));
+#endif
        CHECK_ASSIGN(temp3, d0_bignum_mod_mul(temp3, temp1, temp2, ctx->schnorr_G)); // temp3 now is g^r
 
        // hash it, hash it, everybody hash it
-       conv = d0_iobuf_open_write(convbuf, sizeof(convbuf));
+       conv = d0_iobuf_open_write_p((void **) &convbuf, 0);
        CHECK(d0_iobuf_write_packet(conv, msg, *msglen));
        CHECK(d0_iobuf_write_bignum(conv, temp3));
        d0_iobuf_close(conv, &sz);
        conv = NULL;
        CHECK(d0_longhash_destructive(convbuf, sz, shabuf, (d0_bignum_size(temp4) + 7) / 8));
+       d0_free(convbuf);
+       convbuf = NULL;
        CHECK(d0_bignum_import_unsigned(temp1, shabuf, (d0_bignum_size(temp4) + 7) / 8));
 
        // verify signature
        CHECK(!d0_bignum_cmp(temp0, temp1));
+       UNLOCKTEMPS();
 
        if(status)
                *status = !!d0_bignum_cmp(ctx->schnorr_H_g_to_s_signature, zero);
@@ -1170,14 +1288,23 @@ D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify(d0_blind_i
        return 1;
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        d0_iobuf_close(in, NULL);
        return 0;
 }
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL recv_modulus, const char *inbuf, size_t inbuflen, char *msg, size_t *msglen, D0_BOOL *status)
+{
+       return d0_blind_id_sign_with_private_id_verify_internal(ctx, is_first, recv_modulus, 1, inbuf, inbuflen, msg, msglen, status);
+}
+D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_sign_with_private_id_verify_detached(d0_blind_id_t *ctx, D0_BOOL is_first, D0_BOOL recv_modulus, const char *inbuf, size_t inbuflen, const char *msg, size_t msglen, D0_BOOL *status)
+{
+       return d0_blind_id_sign_with_private_id_verify_internal(ctx, is_first, recv_modulus, 0, inbuf, inbuflen, (char *) msg, &msglen, status);
+}
 
 D0_WARN_UNUSED_RESULT D0_BOOL d0_blind_id_fingerprint64_public_id(const d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
        d0_iobuf_t *out = NULL;
-       static unsigned char convbuf[1024];
+       static __thread unsigned char convbuf[1024];
        d0_iobuf_t *conv = NULL;
        size_t sz, n;
 
@@ -1211,13 +1338,19 @@ fail:
 
 D0_BOOL d0_blind_id_sessionkey_public_id(const d0_blind_id_t *ctx, char *outbuf, size_t *outbuflen)
 {
+       D0_BOOL ret;
+
+       USINGTEMPS(); // temps: temp0 result
        USING(t); USING(other_g_to_t); USING(schnorr_G);
 
-       // temps: temp0 result
+       LOCKTEMPS();
        CHECK(d0_bignum_mod_pow(temp0, ctx->other_g_to_t, ctx->t, ctx->schnorr_G));
-       return d0_longhash_bignum(temp0, (unsigned char *) outbuf, *outbuflen);
+       ret = d0_longhash_bignum(temp0, (unsigned char *) outbuf, *outbuflen);
+       UNLOCKTEMPS();
+       return ret;
 
 fail:
+       UNLOCKTEMPS();
        return 0;
 }