Use math/bits instead implementing arithmethic by hand
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Ursprung
8e0b3a2fa3
Commit
ec37e1f1bb
@ -1,70 +0,0 @@
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package sike
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// Helpers
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// uint128 representation
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type uint128 struct {
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H, L uint64
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}
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func addc64(cin, a, b uint64) (ret, cout uint64) {
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ret = cin
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ret = ret + a
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if ret < a {
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cout = 1
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}
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ret = ret + b
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if ret < b {
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cout = 1
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}
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return
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}
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func subc64(bIn, a, b uint64) (ret, bOut uint64) {
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tmp := a - bIn
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if tmp > a {
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bOut = 1
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}
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ret = tmp - b
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if ret > tmp {
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bOut = 1
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}
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return
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}
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func mul64(a, b uint64) (res uint128) {
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var al, bl, ah, bh, albl, albh, ahbl, ahbh uint64
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var res1, res2, res3 uint64
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var carry, maskL, maskH, temp uint64
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maskL = (^maskL) >> 32
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maskH = ^maskL
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al = a & maskL
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ah = a >> 32
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bl = b & maskL
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bh = b >> 32
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albl = al * bl
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albh = al * bh
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ahbl = ah * bl
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ahbh = ah * bh
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res.L = albl & maskL
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res1 = albl >> 32
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res2 = ahbl & maskL
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res3 = albh & maskL
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temp = res1 + res2 + res3
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carry = temp >> 32
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res.L ^= temp << 32
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res1 = ahbl >> 32
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res2 = albh >> 32
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res3 = ahbh & maskL
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temp = res1 + res2 + res3 + carry
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res.H = temp & maskL
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carry = temp & maskH
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res.H ^= (ahbh & maskH) + carry
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return
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}
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65
fpP503.go
65
fpP503.go
@ -1,5 +1,9 @@
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package sike
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import (
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"math/bits"
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)
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// Fp implementation
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// Compute z = x + y (mod 2*p).
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@ -8,20 +12,20 @@ func fpAddRdc(z, x, y *Fp) {
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// z=x+y % p503
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for i := 0; i < FP_WORDS; i++ {
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z[i], carry = addc64(carry, x[i], y[i])
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z[i], carry = bits.Add64(x[i], y[i], carry)
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}
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// z = z - p503x2
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carry = 0
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for i := 0; i < FP_WORDS; i++ {
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z[i], carry = subc64(carry, z[i], p503x2[i])
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z[i], carry = bits.Sub64(z[i], p503x2[i], carry)
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}
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// if z<0 add p503x2 back
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mask := uint64(0 - carry)
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carry = 0
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for i := 0; i < FP_WORDS; i++ {
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z[i], carry = addc64(carry, z[i], p503x2[i]&mask)
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||||
z[i], carry = bits.Add64(z[i], p503x2[i]&mask, carry)
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}
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}
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@ -31,14 +35,14 @@ func fpSubRdc(z, x, y *Fp) {
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// z = z - p503x2
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for i := 0; i < FP_WORDS; i++ {
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z[i], borrow = subc64(borrow, x[i], y[i])
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z[i], borrow = bits.Sub64(x[i], y[i], borrow)
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}
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// if z<0 add p503x2 back
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mask := uint64(0 - borrow)
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borrow = 0
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for i := 0; i < FP_WORDS; i++ {
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z[i], borrow = addc64(borrow, z[i], p503x2[i]&mask)
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||||
z[i], borrow = bits.Add64(z[i], p503x2[i]&mask, borrow)
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}
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}
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@ -46,14 +50,14 @@ func fpSubRdc(z, x, y *Fp) {
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func fpRdcP(x *Fp) {
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var borrow, mask uint64
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for i := 0; i < FP_WORDS; i++ {
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||||
x[i], borrow = subc64(borrow, x[i], p503[i])
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||||
x[i], borrow = bits.Sub64(x[i], p503[i], borrow)
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}
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// Sets all bits if borrow = 1
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mask = 0 - borrow
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borrow = 0
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for i := 0; i < FP_WORDS; i++ {
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||||
x[i], borrow = addc64(borrow, x[i], p503[i]&mask)
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||||
x[i], borrow = bits.Add64(x[i], p503[i]&mask, borrow)
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}
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}
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@ -69,15 +73,14 @@ func fpSwapCond(x, y *Fp, mask uint8) {
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// Compute z = x * y.
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func fpMul(z *FpX2, x, y *Fp) {
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var u, v, t uint64
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var carry uint64
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var uv uint128
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var carry, t, u, v uint64
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var hi, lo uint64
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||||
for i := uint64(0); i < FP_WORDS; i++ {
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||||
for j := uint64(0); j <= i; j++ {
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uv = mul64(x[j], y[i-j])
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||||
v, carry = addc64(0, uv.L, v)
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||||
u, carry = addc64(carry, uv.H, u)
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||||
hi, lo = bits.Mul64(x[j], y[i-j])
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||||
v, carry = bits.Add64(lo, v, 0)
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||||
u, carry = bits.Add64(hi, u, carry)
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t += carry
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}
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z[i] = v
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@ -88,9 +91,9 @@ func fpMul(z *FpX2, x, y *Fp) {
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for i := FP_WORDS; i < (2*FP_WORDS)-1; i++ {
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||||
for j := i - FP_WORDS + 1; j < FP_WORDS; j++ {
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||||
uv = mul64(x[j], y[i-j])
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||||
v, carry = addc64(0, uv.L, v)
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||||
u, carry = addc64(carry, uv.H, u)
|
||||
hi, lo = bits.Mul64(x[j], y[i-j])
|
||||
v, carry = bits.Add64(lo, v, 0)
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||||
u, carry = bits.Add64(hi, u, carry)
|
||||
t += carry
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}
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z[i] = v
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@ -105,7 +108,7 @@ func fpMul(z *FpX2, x, y *Fp) {
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// with R=2^512. Destroys the input value.
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func fpMontRdc(z *Fp, x *FpX2) {
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var carry, t, u, v uint64
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var uv uint128
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var hi, lo uint64
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var count int
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count = 3 // number of 0 digits in the least significat part of p503 + 1
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@ -113,14 +116,14 @@ func fpMontRdc(z *Fp, x *FpX2) {
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||||
for i := 0; i < FP_WORDS; i++ {
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||||
for j := 0; j < i; j++ {
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||||
if j < (i - count + 1) {
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uv = mul64(z[j], p503p1[i-j])
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||||
v, carry = addc64(0, uv.L, v)
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||||
u, carry = addc64(carry, uv.H, u)
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||||
hi, lo = bits.Mul64(z[j], p503p1[i-j])
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||||
v, carry = bits.Add64(lo, v, 0)
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||||
u, carry = bits.Add64(hi, u, carry)
|
||||
t += carry
|
||||
}
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||||
}
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||||
v, carry = addc64(0, v, x[i])
|
||||
u, carry = addc64(carry, u, 0)
|
||||
v, carry = bits.Add64(v, x[i], 0)
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||||
u, carry = bits.Add64(u, 0, carry)
|
||||
t += carry
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||||
z[i] = v
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@ -135,14 +138,14 @@ func fpMontRdc(z *Fp, x *FpX2) {
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}
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||||
for j := i - FP_WORDS + 1; j < FP_WORDS; j++ {
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||||
if j < (FP_WORDS - count) {
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uv = mul64(z[j], p503p1[i-j])
|
||||
v, carry = addc64(0, uv.L, v)
|
||||
u, carry = addc64(carry, uv.H, u)
|
||||
hi, lo = bits.Mul64(z[j], p503p1[i-j])
|
||||
v, carry = bits.Add64(lo, v, 0)
|
||||
u, carry = bits.Add64(hi, u, carry)
|
||||
t += carry
|
||||
}
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||||
}
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||||
v, carry = addc64(0, v, x[i])
|
||||
u, carry = addc64(carry, u, 0)
|
||||
v, carry = bits.Add64(v, x[i], 0)
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||||
u, carry = bits.Add64(u, 0, carry)
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||||
t += carry
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z[i-FP_WORDS] = v
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@ -150,7 +153,7 @@ func fpMontRdc(z *Fp, x *FpX2) {
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u = t
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t = 0
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}
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||||
v, carry = addc64(0, v, x[2*FP_WORDS-1])
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||||
v, carry = bits.Add64(v, x[2*FP_WORDS-1], 0)
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||||
z[FP_WORDS-1] = v
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}
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@ -158,7 +161,7 @@ func fpMontRdc(z *Fp, x *FpX2) {
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func fp2Add(z, x, y *FpX2) {
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var carry uint64
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for i := 0; i < 2*FP_WORDS; i++ {
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z[i], carry = addc64(carry, x[i], y[i])
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||||
z[i], carry = bits.Add64(x[i], y[i], carry)
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||||
}
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||||
}
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@ -166,14 +169,14 @@ func fp2Add(z, x, y *FpX2) {
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||||
func fp2Sub(z, x, y *FpX2) {
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var borrow, mask uint64
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for i := 0; i < 2*FP_WORDS; i++ {
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z[i], borrow = subc64(borrow, x[i], y[i])
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z[i], borrow = bits.Sub64(x[i], y[i], borrow)
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}
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// Sets all bits if borrow = 1
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mask = 0 - borrow
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borrow = 0
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for i := FP_WORDS; i < 2*FP_WORDS; i++ {
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z[i], borrow = addc64(borrow, z[i], p503[i-FP_WORDS]&mask)
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z[i], borrow = bits.Add64(z[i], p503[i-FP_WORDS]&mask, borrow)
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}
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}
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