123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109110111112113114115116117118119120121122123124125126127128129130131132133134135136137138139140141142143144145146147148149150151152153154155156157158159160161 |
- package bn256
- // For details of the algorithms used, see "Multiplication and Squaring on
- // Pairing-Friendly Fields, Devegili et al.
- // http://eprint.iacr.org/2006/471.pdf.
- import (
- "math/big"
- )
- // gfP12 implements the field of size p¹² as a quadratic extension of gfP6
- // where ω²=τ.
- type gfP12 struct {
- x, y gfP6 // value is xω + y
- }
- func (e *gfP12) String() string {
- return "(" + e.x.String() + "," + e.y.String() + ")"
- }
- func (e *gfP12) Set(a *gfP12) *gfP12 {
- e.x.Set(&a.x)
- e.y.Set(&a.y)
- return e
- }
- func (e *gfP12) SetZero() *gfP12 {
- e.x.SetZero()
- e.y.SetZero()
- return e
- }
- func (e *gfP12) SetOne() *gfP12 {
- e.x.SetZero()
- e.y.SetOne()
- return e
- }
- func (e *gfP12) IsZero() bool {
- return e.x.IsZero() && e.y.IsZero()
- }
- func (e *gfP12) IsOne() bool {
- return e.x.IsZero() && e.y.IsOne()
- }
- func (e *gfP12) Conjugate(a *gfP12) *gfP12 {
- e.x.Neg(&a.x)
- e.y.Set(&a.y)
- return e
- }
- func (e *gfP12) Neg(a *gfP12) *gfP12 {
- e.x.Neg(&a.x)
- e.y.Neg(&a.y)
- return e
- }
- // Frobenius computes (xω+y)^p = x^p ω·ξ^((p-1)/6) + y^p
- func (e *gfP12) Frobenius(a *gfP12) *gfP12 {
- e.x.Frobenius(&a.x)
- e.y.Frobenius(&a.y)
- e.x.MulScalar(&e.x, xiToPMinus1Over6)
- return e
- }
- // FrobeniusP2 computes (xω+y)^p² = x^p² ω·ξ^((p²-1)/6) + y^p²
- func (e *gfP12) FrobeniusP2(a *gfP12) *gfP12 {
- e.x.FrobeniusP2(&a.x)
- e.x.MulGFP(&e.x, xiToPSquaredMinus1Over6)
- e.y.FrobeniusP2(&a.y)
- return e
- }
- func (e *gfP12) FrobeniusP4(a *gfP12) *gfP12 {
- e.x.FrobeniusP4(&a.x)
- e.x.MulGFP(&e.x, xiToPSquaredMinus1Over3)
- e.y.FrobeniusP4(&a.y)
- return e
- }
- func (e *gfP12) Add(a, b *gfP12) *gfP12 {
- e.x.Add(&a.x, &b.x)
- e.y.Add(&a.y, &b.y)
- return e
- }
- func (e *gfP12) Sub(a, b *gfP12) *gfP12 {
- e.x.Sub(&a.x, &b.x)
- e.y.Sub(&a.y, &b.y)
- return e
- }
- func (e *gfP12) Mul(a, b *gfP12) *gfP12 {
- tx := (&gfP6{}).Mul(&a.x, &b.y)
- t := (&gfP6{}).Mul(&b.x, &a.y)
- tx.Add(tx, t)
- ty := (&gfP6{}).Mul(&a.y, &b.y)
- t.Mul(&a.x, &b.x).MulTau(t)
- e.x.Set(tx)
- e.y.Add(ty, t)
- return e
- }
- func (e *gfP12) MulScalar(a *gfP12, b *gfP6) *gfP12 {
- e.x.Mul(&e.x, b)
- e.y.Mul(&e.y, b)
- return e
- }
- func (c *gfP12) Exp(a *gfP12, power *big.Int) *gfP12 {
- sum := (&gfP12{}).SetOne()
- t := &gfP12{}
- for i := power.BitLen() - 1; i >= 0; i-- {
- t.Square(sum)
- if power.Bit(i) != 0 {
- sum.Mul(t, a)
- } else {
- sum.Set(t)
- }
- }
- c.Set(sum)
- return c
- }
- func (e *gfP12) Square(a *gfP12) *gfP12 {
- // Complex squaring algorithm
- v0 := (&gfP6{}).Mul(&a.x, &a.y)
- t := (&gfP6{}).MulTau(&a.x)
- t.Add(&a.y, t)
- ty := (&gfP6{}).Add(&a.x, &a.y)
- ty.Mul(ty, t).Sub(ty, v0)
- t.MulTau(v0)
- ty.Sub(ty, t)
- e.x.Add(v0, v0)
- e.y.Set(ty)
- return e
- }
- func (e *gfP12) Invert(a *gfP12) *gfP12 {
- // See "Implementing cryptographic pairings", M. Scott, section 3.2.
- // ftp://136.206.11.249/pub/crypto/pairings.pdf
- t1, t2 := &gfP6{}, &gfP6{}
- t1.Square(&a.x)
- t2.Square(&a.y)
- t1.MulTau(t1).Sub(t2, t1)
- t2.Invert(t1)
- e.x.Neg(&a.x)
- e.y.Set(&a.y)
- e.MulScalar(e, t2)
- return e
- }
|