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#ifndef OPENSSL_HEADER_HRSS_H
#define OPENSSL_HEADER_HRSS_H
 
#include <openssl/base.h>
 
#if defined(__cplusplus)
extern "C" {
#endif
 
// HRSS
//
// HRSS is a structured-lattice-based post-quantum key encapsulation mechanism.
// The best exposition is https://eprint.iacr.org/2017/667.pdf although this
// implementation uses a different KEM construction based on
// https://eprint.iacr.org/2017/1005.pdf.
 
struct HRSS_private_key {
    uint8_t opaque[1808];
};
 
struct HRSS_public_key {
    uint8_t opaque[1424];
};
 
// HRSS_SAMPLE_BYTES is the number of bytes of entropy needed to generate a
// short vector. There are 701 coefficients, but the final one is always set to
// zero when sampling. Otherwise, we need one byte of input per coefficient.
#define HRSS_SAMPLE_BYTES (701 - 1)
// HRSS_GENERATE_KEY_BYTES is the number of bytes of entropy needed to generate
// an HRSS key pair.
#define HRSS_GENERATE_KEY_BYTES (HRSS_SAMPLE_BYTES + HRSS_SAMPLE_BYTES + 32)
// HRSS_ENCAP_BYTES is the number of bytes of entropy needed to encapsulate a
// session key.
#define HRSS_ENCAP_BYTES (HRSS_SAMPLE_BYTES + HRSS_SAMPLE_BYTES)
// HRSS_PUBLIC_KEY_BYTES is the number of bytes in a public key.
#define HRSS_PUBLIC_KEY_BYTES 1138
// HRSS_CIPHERTEXT_BYTES is the number of bytes in a ciphertext.
#define HRSS_CIPHERTEXT_BYTES 1138
// HRSS_KEY_BYTES is the number of bytes in a shared key.
#define HRSS_KEY_BYTES 32
// HRSS_POLY3_BYTES is the number of bytes needed to serialise a mod 3
// polynomial.
#define HRSS_POLY3_BYTES 140
#define HRSS_PRIVATE_KEY_BYTES (HRSS_POLY3_BYTES * 2 + HRSS_PUBLIC_KEY_BYTES + 2 + 32)
 
// HRSS_generate_key is a deterministic function that outputs a public and
// private key based on the given entropy.
OPENSSL_EXPORT void HRSS_generate_key(struct HRSS_public_key* out_pub, struct HRSS_private_key* out_priv,
                                      const uint8_t input[HRSS_GENERATE_KEY_BYTES]);
 
// HRSS_encap is a deterministic function the generates and encrypts a random
// session key from the given entropy, writing those values to |out_shared_key|
// and |out_ciphertext|, respectively.
OPENSSL_EXPORT void HRSS_encap(uint8_t out_ciphertext[HRSS_CIPHERTEXT_BYTES], uint8_t out_shared_key[HRSS_KEY_BYTES],
                               const struct HRSS_public_key* in_pub, const uint8_t in[HRSS_ENCAP_BYTES]);
 
// HRSS_decap decrypts a session key from |ciphertext_len| bytes of
// |ciphertext|. If the ciphertext is valid, the decrypted key is written to
// |out_shared_key|. Otherwise the HMAC of |ciphertext| under a secret key (kept
// in |in_priv|) is written. If the ciphertext is the wrong length then it will
// leak which was done via side-channels. Otherwise it should perform either
// action in constant-time.
OPENSSL_EXPORT void HRSS_decap(uint8_t out_shared_key[HRSS_KEY_BYTES], const struct HRSS_private_key* in_priv,
                               const uint8_t* ciphertext, size_t ciphertext_len);
 
// HRSS_marshal_public_key serialises |in_pub| to |out|.
OPENSSL_EXPORT void HRSS_marshal_public_key(uint8_t out[HRSS_PUBLIC_KEY_BYTES], const struct HRSS_public_key* in_pub);
 
// HRSS_parse_public_key sets |*out| to the public-key encoded in |in|. It
// returns true on success and zero on error.
OPENSSL_EXPORT int HRSS_parse_public_key(struct HRSS_public_key* out, const uint8_t in[HRSS_PUBLIC_KEY_BYTES]);
 
#if defined(__cplusplus)
} // extern C
#endif
 
#endif // OPENSSL_HEADER_HRSS_H