tzhash/tz/sl2.go
Evgenii Stratonikov d891a9c591 Restructure code layout
Provide default implementations in gf127 package and
all optimizations in subpackages. This way it will be easier
to use from a client.
2019-10-15 13:22:31 +03:00

198 lines
4.8 KiB
Go

package tz
import (
"errors"
"github.com/nspcc-dev/tzhash/gf127"
"github.com/nspcc-dev/tzhash/gf127/avx"
)
type sl2 [2][2]gf127.GF127
var id = sl2{
{gf127.GF127{1, 0}, gf127.GF127{0, 0}},
{gf127.GF127{0, 0}, gf127.GF127{1, 0}},
}
var mul func(a, b, c *sl2, x *[4]gf127.GF127)
func init() {
if hasAVX {
mul = mulSL2AVX
} else {
mul = mulSL2Pure
}
}
func (c *sl2) MarshalBinary() (data []byte, err error) {
s := c.ByteArray()
return s[:], nil
}
func (c *sl2) UnmarshalBinary(data []byte) (err error) {
if len(data) != 64 {
return errors.New("data must be 64-bytes long")
}
if err = c[0][0].UnmarshalBinary(data[:16]); err != nil {
return
}
if err = c[0][1].UnmarshalBinary(data[16:32]); err != nil {
return
}
if err = c[1][0].UnmarshalBinary(data[32:48]); err != nil {
return
}
if err = c[1][1].UnmarshalBinary(data[48:64]); err != nil {
return
}
return
}
func (c *sl2) mulStrassen(a, b *sl2, x *[8]gf127.GF127) *sl2 {
// strassen algorithm
avx.Add(&a[0][0], &a[1][1], &x[0])
avx.Add(&b[0][0], &b[1][1], &x[1])
avx.Mul(&x[0], &x[1], &x[0])
avx.Add(&a[1][0], &a[1][1], &x[1])
avx.Mul(&x[1], &b[0][0], &x[1])
avx.Add(&b[0][1], &b[1][1], &x[2])
avx.Mul(&x[2], &a[0][0], &x[2])
avx.Add(&b[1][0], &b[0][0], &x[3])
avx.Mul(&x[3], &a[1][1], &x[3])
avx.Add(&a[0][0], &a[0][1], &x[4])
avx.Mul(&x[4], &b[1][1], &x[4])
avx.Add(&a[1][0], &a[0][0], &x[5])
avx.Add(&b[0][0], &b[0][1], &x[6])
avx.Mul(&x[5], &x[6], &x[5])
avx.Add(&a[0][1], &a[1][1], &x[6])
avx.Add(&b[1][0], &b[1][1], &x[7])
avx.Mul(&x[6], &x[7], &x[6])
avx.Add(&x[2], &x[4], &c[0][1])
avx.Add(&x[1], &x[3], &c[1][0])
avx.Add(&x[4], &x[6], &x[4])
avx.Add(&x[0], &x[3], &c[0][0])
avx.Add(&c[0][0], &x[4], &c[0][0])
avx.Add(&x[0], &x[1], &x[0])
avx.Add(&x[2], &x[5], &c[1][1])
avx.Add(&c[1][1], &x[0], &c[1][1])
return c
}
func mulSL2AVX(a, b, c *sl2, x *[4]gf127.GF127) {
avx.Mul(&a[0][0], &b[0][0], &x[0])
avx.Mul(&a[0][0], &b[0][1], &x[1])
avx.Mul(&a[1][0], &b[0][0], &x[2])
avx.Mul(&a[1][0], &b[0][1], &x[3])
avx.Mul(&a[0][1], &b[1][0], &c[0][0])
avx.Add(&c[0][0], &x[0], &c[0][0])
avx.Mul(&a[0][1], &b[1][1], &c[0][1])
avx.Add(&c[0][1], &x[1], &c[0][1])
avx.Mul(&a[1][1], &b[1][0], &c[1][0])
avx.Add(&c[1][0], &x[2], &c[1][0])
avx.Mul(&a[1][1], &b[1][1], &c[1][1])
avx.Add(&c[1][1], &x[3], &c[1][1])
}
func mulSL2Pure(a, b, c *sl2, x *[4]gf127.GF127) {
gf127.Mul((*gf127.GF127)(&a[0][0]), (*gf127.GF127)(&b[0][0]), (*gf127.GF127)(&x[0]))
gf127.Mul((*gf127.GF127)(&a[0][0]), (*gf127.GF127)(&b[0][1]), (*gf127.GF127)(&x[1]))
gf127.Mul((*gf127.GF127)(&a[1][0]), (*gf127.GF127)(&b[0][0]), (*gf127.GF127)(&x[2]))
gf127.Mul((*gf127.GF127)(&a[1][0]), (*gf127.GF127)(&b[0][1]), (*gf127.GF127)(&x[3]))
gf127.Mul((*gf127.GF127)(&a[0][1]), (*gf127.GF127)(&b[1][0]), (*gf127.GF127)(&c[0][0]))
gf127.Add((*gf127.GF127)(&c[0][0]), (*gf127.GF127)(&x[0]), (*gf127.GF127)(&c[0][0]))
gf127.Mul((*gf127.GF127)(&a[0][1]), (*gf127.GF127)(&b[1][1]), (*gf127.GF127)(&c[0][1]))
gf127.Add((*gf127.GF127)(&c[0][1]), (*gf127.GF127)(&x[1]), (*gf127.GF127)(&c[0][1]))
gf127.Mul((*gf127.GF127)(&a[1][1]), (*gf127.GF127)(&b[1][0]), (*gf127.GF127)(&c[1][0]))
gf127.Add((*gf127.GF127)(&c[1][0]), (*gf127.GF127)(&x[2]), (*gf127.GF127)(&c[1][0]))
gf127.Mul((*gf127.GF127)(&a[1][1]), (*gf127.GF127)(&b[1][1]), (*gf127.GF127)(&c[1][1]))
gf127.Add((*gf127.GF127)(&c[1][1]), (*gf127.GF127)(&x[3]), (*gf127.GF127)(&c[1][1]))
}
func (c *sl2) MulA() *sl2 {
var a gf127.GF127
avx.Mul10(&c[0][0], &a)
avx.Mul1(&c[0][0], &c[0][1])
avx.Add(&a, &c[0][1], &c[0][0])
avx.Mul10(&c[1][0], &a)
avx.Mul1(&c[1][0], &c[1][1])
avx.Add(&a, &c[1][1], &c[1][0])
return c
}
func (c *sl2) MulB() *sl2 {
var a gf127.GF127
avx.Mul1(&c[0][0], &a)
avx.Mul10(&c[0][0], &c[0][0])
avx.Add(&c[0][1], &c[0][0], &c[0][0])
avx.Add(&c[0][0], &a, &c[0][1])
avx.Mul1(&c[1][0], &a)
avx.Mul10(&c[1][0], &c[1][0])
avx.Add(&c[1][1], &c[1][0], &c[1][0])
avx.Add(&c[1][0], &a, &c[1][1])
return c
}
func (c *sl2) Mul(a, b *sl2) *sl2 {
mul(a, b, c, new([4]gf127.GF127))
return c
}
// Inv returns inverse of a in GL_2(GF(2^127))
func Inv(a *sl2) (b *sl2) {
b = new(sl2)
inv(a, b, new([2]gf127.GF127))
return
}
func inv(a, b *sl2, t *[2]gf127.GF127) {
avx.Mul(&a[0][0], &a[1][1], &t[0])
avx.Mul(&a[0][1], &a[1][0], &t[1])
avx.Add(&t[0], &t[1], &t[0])
avx.Inv(&t[0], &t[1])
avx.Mul(&t[1], &a[0][0], &b[1][1])
avx.Mul(&t[1], &a[0][1], &b[0][1])
avx.Mul(&t[1], &a[1][0], &b[1][0])
avx.Mul(&t[1], &a[1][1], &b[0][0])
}
func (c *sl2) String() string {
return c[0][0].String() + c[0][1].String() +
c[1][0].String() + c[1][1].String()
}
func (c *sl2) ByteArray() (b [hashSize]byte) {
t := c[0][0].ByteArray()
copy(b[:], t)
t = c[0][1].ByteArray()
copy(b[16:], t)
t = c[1][0].ByteArray()
copy(b[32:], t)
t = c[1][1].ByteArray()
copy(b[48:], t)
return
}