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synced 2026-06-19 11:23:38 +08:00
Change GF(2^128) API
from `r = op(a, b)` to `op(r, a, b)`
This commit is contained in:
172
src/gf128.c
172
src/gf128.c
@@ -1,5 +1,5 @@
|
||||
/*
|
||||
* Copyright 2014-2022 The GmSSL Project. All Rights Reserved.
|
||||
* Copyright 2014-2024 The GmSSL Project. All Rights Reserved.
|
||||
*
|
||||
* Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the License); you may
|
||||
* not use this file except in compliance with the License.
|
||||
@@ -22,6 +22,7 @@
|
||||
#include <gmssl/endian.h>
|
||||
#include <gmssl/error.h>
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||||
|
||||
|
||||
static uint64_t reverse_bits(uint64_t a)
|
||||
{
|
||||
uint64_t r = 0;
|
||||
@@ -36,30 +37,19 @@ static uint64_t reverse_bits(uint64_t a)
|
||||
return r;
|
||||
}
|
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||||
gf128_t gf128_zero(void)
|
||||
void gf128_set_zero(gf128_t r)
|
||||
{
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||||
uint8_t zero[16] = {0};
|
||||
return gf128_from_bytes(zero);
|
||||
r[0] = 0;
|
||||
r[1] = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
gf128_t gf128_from_hex(const char *s)
|
||||
void gf128_set_one(gf128_t r)
|
||||
{
|
||||
uint8_t bin[16];
|
||||
size_t len;
|
||||
hex_to_bytes(s, strlen(s), bin, &len);
|
||||
return gf128_from_bytes(bin);
|
||||
}
|
||||
|
||||
int gf128_equ_hex(gf128_t a, const char *s)
|
||||
{
|
||||
uint8_t bin1[16];
|
||||
uint8_t bin2[16];
|
||||
size_t len;
|
||||
hex_to_bytes(s, strlen(s), bin1, &len);
|
||||
gf128_to_bytes(a, bin2);
|
||||
return memcmp(bin1, bin2, sizeof(bin1)) == 0;
|
||||
r[0] = 1;
|
||||
r[1] = 0;
|
||||
}
|
||||
|
||||
/*
|
||||
void gf128_print_bits(gf128_t a)
|
||||
{
|
||||
int i;
|
||||
@@ -77,8 +67,9 @@ void gf128_print_bits(gf128_t a)
|
||||
}
|
||||
printf("\n");
|
||||
}
|
||||
*/
|
||||
|
||||
int gf128_print(FILE *fp, int fmt, int ind, const char *label, gf128_t a)
|
||||
int gf128_print(FILE *fp, int fmt, int ind, const char *label, const gf128_t a)
|
||||
{
|
||||
uint8_t be[16];
|
||||
int i;
|
||||
@@ -92,102 +83,117 @@ int gf128_print(FILE *fp, int fmt, int ind, const char *label, gf128_t a)
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
gf128_t gf128_from_bytes(const uint8_t p[16])
|
||||
void gf128_from_bytes(gf128_t r, const uint8_t p[16])
|
||||
{
|
||||
gf128_t r;
|
||||
|
||||
r.lo = GETU64(p);
|
||||
r.hi = GETU64(p + 8);
|
||||
|
||||
r.lo = reverse_bits(r.lo);
|
||||
r.hi = reverse_bits(r.hi);
|
||||
return r;
|
||||
r[0] = reverse_bits(GETU64(p));
|
||||
r[1] = reverse_bits(GETU64(p + 8));
|
||||
}
|
||||
|
||||
void gf128_to_bytes(gf128_t a, uint8_t p[16])
|
||||
void gf128_to_bytes(const gf128_t a, uint8_t p[16])
|
||||
{
|
||||
a.lo = reverse_bits(a.lo);
|
||||
a.hi = reverse_bits(a.hi);
|
||||
PUTU64(p, a.lo);
|
||||
PUTU64(p + 8, a.hi);
|
||||
PUTU64(p, reverse_bits(a[0]));
|
||||
PUTU64(p + 8, reverse_bits(a[1]));
|
||||
}
|
||||
|
||||
gf128_t gf128_add(gf128_t a, gf128_t b)
|
||||
void gf128_add(gf128_t r, const gf128_t a, const gf128_t b)
|
||||
{
|
||||
gf128_t r;
|
||||
r.hi = a.hi ^ b.hi;
|
||||
r.lo = a.lo ^ b.lo;
|
||||
return r;
|
||||
r[0] = a[0] ^ b[0];
|
||||
r[1] = a[1] ^ b[1];
|
||||
}
|
||||
|
||||
#ifndef ENABLE_GMUL_AARCH64
|
||||
gf128_t gf128_mul(gf128_t a, gf128_t b)
|
||||
void gf128_mul(gf128_t r, const gf128_t a, const gf128_t b)
|
||||
{
|
||||
gf128_t r = {0, 0};
|
||||
uint64_t mask = (uint64_t)1 << 63;
|
||||
const uint64_t mask = (uint64_t)1 << 63;
|
||||
uint64_t b0 = b[0];
|
||||
uint64_t b1 = b[1];
|
||||
uint64_t r0 = 0; // incase r is a or b
|
||||
uint64_t r1 = 0;
|
||||
int i;
|
||||
|
||||
|
||||
for (i = 0; i < 64; i++) {
|
||||
if (r.hi & mask) {
|
||||
r.hi = r.hi << 1 | r.lo >> 63;
|
||||
r.lo = (r.lo << 1);
|
||||
r.lo ^= 0x87;
|
||||
if (r1 & mask) {
|
||||
r1 = r1 << 1 | r0 >> 63;
|
||||
r0 = r0 << 1;
|
||||
r0 ^= 0x87;
|
||||
} else {
|
||||
r.hi = r.hi << 1 | r.lo >> 63;
|
||||
r.lo = r.lo << 1;
|
||||
r1 = r1 << 1 | r0 >> 63;
|
||||
r0 = r0 << 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (b.hi & mask) {
|
||||
r.hi ^= a.hi;
|
||||
r.lo ^= a.lo;
|
||||
if (b1 & mask) {
|
||||
r1 ^= a[1];
|
||||
r0 ^= a[0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
b.hi <<= 1;
|
||||
b1 <<= 1;
|
||||
}
|
||||
for (i = 0; i < 64; i++) {
|
||||
if (r.hi & mask) {
|
||||
r.hi = r.hi << 1 | r.lo >> 63;
|
||||
r.lo = (r.lo << 1) ^ 0x87;
|
||||
if (r1 & mask) {
|
||||
r1 = r1 << 1 | r0 >> 63;
|
||||
r0 = r0 << 1;
|
||||
r0 ^= 0x87;
|
||||
} else {
|
||||
r.hi = r.hi << 1 | r.lo >> 63;
|
||||
r.lo = r.lo << 1;
|
||||
r1 = r1 << 1 | r0 >> 63;
|
||||
r0 = r0 << 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
if (b.lo & mask) {
|
||||
r.hi ^= a.hi;
|
||||
r.lo ^= a.lo;
|
||||
if (b0 & mask) {
|
||||
r1 ^= a[1];
|
||||
r0 ^= a[0];
|
||||
}
|
||||
|
||||
b.lo <<= 1;
|
||||
b0 <<= 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return r;
|
||||
r[0] = r0;
|
||||
r[1] = r1;
|
||||
}
|
||||
#else
|
||||
|
||||
extern void gmul(uint64_t r[2], const uint64_t a[2], const uint64_t b[2]);
|
||||
|
||||
gf128_t gf128_mul(gf128_t a, gf128_t b)
|
||||
{
|
||||
gf128_t r;
|
||||
gmul(&r, &a, &b);
|
||||
return r;
|
||||
}
|
||||
|
||||
#endif
|
||||
|
||||
gf128_t gf128_mul2(gf128_t a)
|
||||
void gf128_mul_by_2(gf128_t r, const gf128_t a)
|
||||
{
|
||||
gf128_t r;
|
||||
const uint64_t mask = (uint64_t)1 << 63;
|
||||
|
||||
if (a.hi & ((uint64_t)1 << 63)) {
|
||||
r.hi = a.hi << 1 | a.lo >> 63;
|
||||
r.lo = a.lo << 1;
|
||||
r.lo ^= 0x87;
|
||||
if (a[1] & mask) {
|
||||
r[1] = a[1] << 1 | a[0] >> 63;
|
||||
r[0] = a[0] << 1;
|
||||
r[0] ^= 0x87;
|
||||
} else {
|
||||
r.hi = a.hi << 1 | a.lo >> 63;
|
||||
r.lo = a.lo << 1;
|
||||
r[1] = a[1] << 1 | a[0] >> 63;
|
||||
r[0] = a[0] << 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
return r;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int gf128_from_hex(gf128_t r, const char *s)
|
||||
{
|
||||
uint8_t bytes[16];
|
||||
size_t len;
|
||||
|
||||
if (strlen(s) != sizeof(bytes) * 2) {
|
||||
error_print();
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
if (hex_to_bytes(s, strlen(s), bytes, &len) != 1) {
|
||||
error_print();
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
gf128_from_bytes(r, bytes);
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
int gf128_equ_hex(const gf128_t a, const char *s)
|
||||
{
|
||||
gf128_t b;
|
||||
|
||||
if (gf128_from_hex(b, s) != 1) {
|
||||
error_print();
|
||||
return -1;
|
||||
}
|
||||
if (a[0] != b[0] || a[1] != b[1]) {
|
||||
return 0;
|
||||
}
|
||||
return 1;
|
||||
}
|
||||
|
||||
|
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