Anforderungen  |   Konzepte  |   Entwurf  |   Entwicklung  |   Qualitätssicherung  |   Lebenszyklus  |   Steuerung
 
 
 
 


Quelle  operations.rs   Sprache: unbekannt

 
Spracherkennung für: .rs vermutete Sprache: Unknown {[0] [0] [0]} [Methode: Schwerpunktbildung, einfache Gewichte, sechs Dimensionen]

use crate::convert::*;
#[allow(unused)]
use zerocopy::transmute;

///This constant comes from Kunth's prng (Empirically it works better than those from splitmix32).
pub(crate) const MULTIPLE: u64 = 6364136223846793005;

/// This is a constant with a lot of special properties found by automated search.
/// See the unit tests below. (Below are alternative values)
#[cfg(all(target_feature = "ssse3", not(miri)))]
const SHUFFLE_MASK: u128 = 0x020a0700_0c01030e_050f0d08_06090b04_u128;
//const SHUFFLE_MASK: u128 = 0x000d0702_0a040301_05080f0c_0e0b0609_u128;
//const SHUFFLE_MASK: u128 = 0x040A0700_030E0106_0D050F08_020B0C09_u128;

#[inline(always)]
#[cfg(feature = "folded_multiply")]
pub(crate) const fn folded_multiply(s: u64, by: u64) -> u64 {
    let result = (s as u128).wrapping_mul(by as u128);
    ((result & 0xffff_ffff_ffff_ffff) as u64) ^ ((result >> 64) as u64)
}

#[inline(always)]
#[cfg(not(feature = "folded_multiply"))]
pub(crate) const fn folded_multiply(s: u64, by: u64) -> u64 {
    let b1 = s.wrapping_mul(by.swap_bytes());
    let b2 = s.swap_bytes().wrapping_mul(!by);
    b1 ^ b2.swap_bytes()
}

/// Given a small (less than 8 byte slice) returns the same data stored in two u32s.
/// (order of and non-duplication of bytes is NOT guaranteed)
#[inline(always)]
pub(crate) fn read_small(data: &[u8]) -> [u64; 2] {
    debug_assert!(data.len() <= 8);
    if data.len() >= 2 {
        if data.len() >= 4 {
            //len 4-8
            [data.read_u32().0 as u64, data.read_last_u32() as u64]
        } else {
            //len 2-3
            [data.read_u16().0 as u64, data[data.len() - 1] as u64]
        }
    } else {
        if data.len() > 0 {
            [data[0] as u64, data[0] as u64]
        } else {
            [0, 0]
        }
    }
}

#[inline(always)]
pub(crate) fn shuffle(a: u128) -> u128 {
    #[cfg(all(target_feature = "ssse3", not(miri)))]
    {
        #[cfg(target_arch = "x86")]
        use core::arch::x86::*;
        #[cfg(target_arch = "x86_64")]
        use core::arch::x86_64::*;
        unsafe { transmute!(_mm_shuffle_epi8(transmute!(a), transmute!(SHUFFLE_MASK))) }
    }
    #[cfg(not(all(target_feature = "ssse3", not(miri))))]
    {
        a.swap_bytes()
    }
}

#[allow(unused)] //not used by fallback
#[inline(always)]
pub(crate) fn add_and_shuffle(a: u128, b: u128) -> u128 {
    let sum = add_by_64s(a.convert(), b.convert());
    shuffle(sum.convert())
}

#[allow(unused)] //not used by fallback
#[inline(always)]
pub(crate) fn shuffle_and_add(base: u128, to_add: u128) -> u128 {
    let shuffled: [u64; 2] = shuffle(base).convert();
    add_by_64s(shuffled, to_add.convert()).convert()
}

#[cfg(all(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"), target_feature = "sse2", not(miri)))]
#[inline(always)]
pub(crate) fn add_by_64s(a: [u64; 2], b: [u64; 2]) -> [u64; 2] {
    unsafe {
        #[cfg(target_arch = "x86")]
        use core::arch::x86::*;
        #[cfg(target_arch = "x86_64")]
        use core::arch::x86_64::*;
        transmute!(_mm_add_epi64(transmute!(a), transmute!(b)))
    }
}

#[cfg(not(all(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"), target_feature = "sse2", not(miri))))]
#[inline(always)]
pub(crate) fn add_by_64s(a: [u64; 2], b: [u64; 2]) -> [u64; 2] {
    [a[0].wrapping_add(b[0]), a[1].wrapping_add(b[1])]
}

#[cfg(all(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"), target_feature = "aes", not(miri)))]
#[allow(unused)]
#[inline(always)]
pub(crate) fn aesenc(value: u128, xor: u128) -> u128 {
    #[cfg(target_arch = "x86")]
    use core::arch::x86::*;
    #[cfg(target_arch = "x86_64")]
    use core::arch::x86_64::*;
    unsafe {
        let value = transmute!(value);
        transmute!(_mm_aesenc_si128(value, transmute!(xor)))
    }
}

#[cfg(any(
    all(feature = "nightly-arm-aes", target_arch = "aarch64", target_feature = "aes", not(miri)),
    all(feature = "nightly-arm-aes", target_arch = "arm", target_feature = "aes", not(miri)),
))]
#[allow(unused)]
#[inline(always)]
pub(crate) fn aesenc(value: u128, xor: u128) -> u128 {
    #[cfg(target_arch = "aarch64")]
    use core::arch::aarch64::*;
    #[cfg(target_arch = "arm")]
    use core::arch::arm::*;
    let res = unsafe { vaesmcq_u8(vaeseq_u8(transmute!(value), transmute!(0u128))) };
    let value: u128 = transmute!(res);
    xor ^ value
}

#[cfg(all(any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"), target_feature = "aes", not(miri)))]
#[allow(unused)]
#[inline(always)]
pub(crate) fn aesdec(value: u128, xor: u128) -> u128 {
    #[cfg(target_arch = "x86")]
    use core::arch::x86::*;
    #[cfg(target_arch = "x86_64")]
    use core::arch::x86_64::*;
    unsafe {
        let value = transmute!(value);
        transmute!(_mm_aesdec_si128(value, transmute!(xor)))
    }
}

#[cfg(any(
    all(feature = "nightly-arm-aes", target_arch = "aarch64", target_feature = "aes", not(miri)),
    all(feature = "nightly-arm-aes", target_arch = "arm", target_feature = "aes", not(miri)),
))]
#[allow(unused)]
#[inline(always)]
pub(crate) fn aesdec(value: u128, xor: u128) -> u128 {
    #[cfg(target_arch = "aarch64")]
    use core::arch::aarch64::*;
    #[cfg(target_arch = "arm")]
    use core::arch::arm::*;
    let res = unsafe { vaesimcq_u8(vaesdq_u8(transmute!(value), transmute!(0u128))) };
    let value: u128 = transmute!(res);
    xor ^ value
}

#[allow(unused)]
#[inline(always)]
pub(crate) fn add_in_length(enc: &mut u128, len: u64) {
    #[cfg(all(target_arch = "x86_64", target_feature = "sse2", not(miri)))]
    {
        #[cfg(target_arch = "x86_64")]
        use core::arch::x86_64::*;

        unsafe {
            let enc = enc as *mut u128;
            let len = _mm_cvtsi64_si128(len as i64);
            let data = _mm_loadu_si128(enc.cast());
            let sum = _mm_add_epi64(data, len);
            _mm_storeu_si128(enc.cast(), sum);
        }
    }
    #[cfg(not(all(target_arch = "x86_64", target_feature = "sse2", not(miri))))]
    {
        let mut t: [u64; 2] = enc.convert();
        t[0] = t[0].wrapping_add(len);
        *enc = t.convert();
    }
}

#[cfg(test)]
mod test {
    use super::*;

    // This is code to search for the shuffle constant
    //
    //thread_local! { static MASK: Cell<u128> = Cell::new(0); }
    //
    // fn shuffle(a: u128) -> u128 {
    //     use std::intrinsics::transmute;
    //     #[cfg(target_arch = "x86")]
    //     use core::arch::x86::*;
    //     #[cfg(target_arch = "x86_64")]
    //     use core::arch::x86_64::*;
    //     MASK.with(|mask| {
    //         unsafe { transmute!(_mm_shuffle_epi8(transmute!(a), transmute!(mask.get()))) }
    //     })
    // }
    //
    // #[test]
    // fn find_shuffle() {
    //     use rand::prelude::*;
    //     use SliceRandom;
    //     use std::panic;
    //     use std::io::Write;
    //
    //     let mut value: [u8; 16] = [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 ,13, 14, 15];
    //     let mut rand = thread_rng();
    //     let mut successful_list = HashMap::new();
    //     for _attempt in 0..10000000 {
    //         rand.shuffle(&mut value);
    //         let test_val = value.convert();
    //         MASK.with(|mask| {
    //             mask.set(test_val);
    //         });
    //         if let Ok(successful) = panic::catch_unwind(|| {
    //             test_shuffle_does_not_collide_with_aes();
    //             test_shuffle_moves_high_bits();
    //             test_shuffle_moves_every_value();
    //             //test_shuffle_does_not_loop();
    //             value
    //         }) {
    //             let successful: u128 = successful.convert();
    //             successful_list.insert(successful, iters_before_loop());
    //         }
    //     }
    //     let write_file = File::create("/tmp/output").unwrap();
    //     let mut writer = BufWriter::new(&write_file);
    //
    //     for success in successful_list {
    //         writeln!(writer, "Found successful: {:x?} - {:?}", success.0, success.1);
    //     }
    // }
    //
    // fn iters_before_loop() -> u32 {
    //     let numbered = 0x00112233_44556677_8899AABB_CCDDEEFF;
    //     let mut shuffled = shuffle(numbered);
    //     let mut count = 0;
    //     loop {
    //         // println!("{:>16x}", shuffled);
    //         if numbered == shuffled {
    //             break;
    //         }
    //         count += 1;
    //         shuffled = shuffle(shuffled);
    //     }
    //     count
    // }

    #[cfg(all(
        any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"),
        target_feature = "ssse3",
        target_feature = "aes",
        not(miri)
    ))]
    #[test]
    fn test_shuffle_does_not_collide_with_aes() {
        let mut value: [u8; 16] = [0; 16];
        let zero_mask_enc = aesenc(0, 0);
        let zero_mask_dec = aesdec(0, 0);
        for index in 0..16 {
            value[index] = 1;
            let excluded_positions_enc: [u8; 16] = aesenc(value.convert(), zero_mask_enc).convert();
            let excluded_positions_dec: [u8; 16] = aesdec(value.convert(), zero_mask_dec).convert();
            let actual_location: [u8; 16] = shuffle(value.convert()).convert();
            for pos in 0..16 {
                if actual_location[pos] != 0 {
                    assert_eq!(
                        0, excluded_positions_enc[pos],
                        "Forward Overlap between {:?} and {:?} at {}",
                        excluded_positions_enc, actual_location, index
                    );
                    assert_eq!(
                        0, excluded_positions_dec[pos],
                        "Reverse Overlap between {:?} and {:?} at {}",
                        excluded_positions_dec, actual_location, index
                    );
                }
            }
            value[index] = 0;
        }
    }

    #[test]
    fn test_shuffle_contains_each_value() {
        let value: [u8; 16] = 0x00010203_04050607_08090A0B_0C0D0E0F_u128.convert();
        let shuffled: [u8; 16] = shuffle(value.convert()).convert();
        for index in 0..16_u8 {
            assert!(shuffled.contains(&index), "Value is missing {}", index);
        }
    }

    #[test]
    fn test_shuffle_moves_every_value() {
        let mut value: [u8; 16] = [0; 16];
        for index in 0..16 {
            value[index] = 1;
            let shuffled: [u8; 16] = shuffle(value.convert()).convert();
            assert_eq!(0, shuffled[index], "Value is not moved {}", index);
            value[index] = 0;
        }
    }

    #[test]
    fn test_shuffle_moves_high_bits() {
        assert!(
            shuffle(1) > (1_u128 << 80),
            "Low bits must be moved to other half {:?} -> {:?}",
            0,
            shuffle(1)
        );

        assert!(
            shuffle(1_u128 << 58) >= (1_u128 << 64),
            "High bits must be moved to other half {:?} -> {:?}",
            7,
            shuffle(1_u128 << 58)
        );
        assert!(
            shuffle(1_u128 << 58) < (1_u128 << 112),
            "High bits must not remain high {:?} -> {:?}",
            7,
            shuffle(1_u128 << 58)
        );
        assert!(
            shuffle(1_u128 << 64) < (1_u128 << 64),
            "Low bits must be moved to other half {:?} -> {:?}",
            8,
            shuffle(1_u128 << 64)
        );
        assert!(
            shuffle(1_u128 << 64) >= (1_u128 << 16),
            "Low bits must not remain low {:?} -> {:?}",
            8,
            shuffle(1_u128 << 64)
        );

        assert!(
            shuffle(1_u128 << 120) < (1_u128 << 50),
            "High bits must be moved to low half {:?} -> {:?}",
            15,
            shuffle(1_u128 << 120)
        );
    }

    #[cfg(all(
        any(target_arch = "x86", target_arch = "x86_64"),
        target_feature = "ssse3",
        not(miri)
    ))]
    #[test]
    fn test_shuffle_does_not_loop() {
        let numbered = 0x00112233_44556677_8899AABB_CCDDEEFF;
        let mut shuffled = shuffle(numbered);
        for count in 0..100 {
            // println!("{:>16x}", shuffled);
            assert_ne!(numbered, shuffled, "Equal after {} vs {:x}", count, shuffled);
            shuffled = shuffle(shuffled);
        }
    }

    #[test]
    fn test_add_length() {
        let mut enc = (u64::MAX as u128) << 64 | 50;
        add_in_length(&mut enc, u64::MAX);
        assert_eq!(enc >> 64, u64::MAX as u128);
        assert_eq!(enc as u64, 49);
    }
}

[ Dauer der Verarbeitung: 0.34 Sekunden  ]

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                     


Neuigkeiten

     Aktuelles
     Motto des Tages

Software

     Produkte
     Quellcodebibliothek

Aktivitäten

     Artikel über Sicherheit
     Anleitung zur Aktivierung von SSL

Muße

     Gedichte
     Musik
     Bilder

Jenseits des Üblichen ....

Besucherstatistik

Besucherstatistik

Monitoring

Montastic status badge