Fix multiplication in 𝔽p12
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3a2b35ba26
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@ -109,6 +109,8 @@ func square*(r: var Fp12, a: Fp12) =
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func prod*[C](r: var Fp12[C], a, b: Fp12[C]) =
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## Returns r = a * b
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# r0 = a0 b0 + γ a1 b1
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# r1 = (a0 + a1) (b0 + b1) - a0 b0 - a1 b1 (Karatsuba)
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var t {.noInit.}: Fp6[C]
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# r1 <- (a0 + a1)(b0 + b1)
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@ -116,7 +118,7 @@ func prod*[C](r: var Fp12[C], a, b: Fp12[C]) =
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t.sum(b.c0, b.c1)
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r.c1.prod(r.c0, t)
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# r0 <- a0 b0 + γ a1 b1
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# r0 <- a0 b0
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# r1 <- (a0 + a1)(b0 + b1) - a0 b0 - a1 b1
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r.c0.prod(a.c0, b.c0)
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t.prod(a.c1, b.c1)
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@ -124,4 +126,4 @@ func prod*[C](r: var Fp12[C], a, b: Fp12[C]) =
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r.c1 -= t
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# r0 <- a0 b0 + γ a1 b1
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r.c0 -= Gamma * t
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r.c0 += Gamma * t
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@ -169,3 +169,183 @@ suite "𝔽p12 = 𝔽p6[√∛(1+𝑖)]":
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test(FKM12_447)
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test(BLS12_461)
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test(BN462)
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test "Multiplication by 0 and 1":
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template test(C: static Curve, body: untyped) =
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block:
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proc testInstance() =
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let Zero {.inject, used.} = block:
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var Z{.noInit.}: Fp12[C]
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Z.setZero()
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Z
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let One {.inject, used.} = block:
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var O{.noInit.}: Fp12[C]
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O.setOne()
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O
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for _ in 0 ..< Iters:
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let x {.inject.} = rng.random(Fp12[C])
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var r{.noinit, inject.}: Fp12[C]
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body
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testInstance()
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test(BN254):
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r.prod(x, Zero)
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check: bool(r == Zero)
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test(BN254):
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||||
r.prod(Zero, x)
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||||
check: bool(r == Zero)
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||||
test(BN254):
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||||
r.prod(x, One)
|
||||
check: bool(r == x)
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||||
test(BN254):
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||||
r.prod(One, x)
|
||||
check: bool(r == x)
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||||
test(BLS12_381):
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||||
r.prod(x, Zero)
|
||||
check: bool(r == Zero)
|
||||
test(BLS12_381):
|
||||
r.prod(Zero, x)
|
||||
check: bool(r == Zero)
|
||||
test(BLS12_381):
|
||||
r.prod(x, One)
|
||||
check: bool(r == x)
|
||||
test(BLS12_381):
|
||||
r.prod(One, x)
|
||||
check: bool(r == x)
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||||
test(BN462):
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||||
r.prod(x, Zero)
|
||||
check: bool(r == Zero)
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||||
test(BN462):
|
||||
r.prod(Zero, x)
|
||||
check: bool(r == Zero)
|
||||
test(BN462):
|
||||
r.prod(x, One)
|
||||
check: bool(r == x)
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||||
test(BN462):
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||||
r.prod(One, x)
|
||||
check: bool(r == x)
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test "Multiplication and Squaring are consistent":
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template test(C: static Curve) =
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||||
block:
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proc testInstance() =
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||||
for _ in 0 ..< Iters:
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let a = rng.random(Fp12[C])
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var rMul{.noInit.}, rSqr{.noInit.}: Fp12[C]
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rMul.prod(a, a)
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rSqr.square(a)
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||||
check: bool(rMul == rSqr)
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||||
testInstance()
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test(BN254)
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||||
test(BLS12_377)
|
||||
test(BLS12_381)
|
||||
test(BN446)
|
||||
test(FKM12_447)
|
||||
test(BLS12_461)
|
||||
test(BN462)
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test "𝔽p12 = 𝔽p6[√∛(1+𝑖)] addition is associative and commutative":
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proc abelianGroup(curve: static Curve) =
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for _ in 0 ..< Iters:
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let a = rng.random(Fp12[curve])
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||||
let b = rng.random(Fp12[curve])
|
||||
let c = rng.random(Fp12[curve])
|
||||
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||||
var tmp1{.noInit.}, tmp2{.noInit.}: Fp12[curve]
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||||
# r0 = (a + b) + c
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tmp1.sum(a, b)
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||||
tmp2.sum(tmp1, c)
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let r0 = tmp2
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||||
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||||
# r1 = a + (b + c)
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tmp1.sum(b, c)
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||||
tmp2.sum(a, tmp1)
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||||
let r1 = tmp2
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||||
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||||
# r2 = (a + c) + b
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||||
tmp1.sum(a, c)
|
||||
tmp2.sum(tmp1, b)
|
||||
let r2 = tmp2
|
||||
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||||
# r3 = a + (c + b)
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||||
tmp1.sum(c, b)
|
||||
tmp2.sum(a, tmp1)
|
||||
let r3 = tmp2
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||||
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||||
# r4 = (c + a) + b
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||||
tmp1.sum(c, a)
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||||
tmp2.sum(tmp1, b)
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||||
let r4 = tmp2
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||||
# ...
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||||
check:
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bool(r0 == r1)
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||||
bool(r0 == r2)
|
||||
bool(r0 == r3)
|
||||
bool(r0 == r4)
|
||||
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||||
abelianGroup(BN254)
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||||
abelianGroup(BLS12_377)
|
||||
abelianGroup(BLS12_381)
|
||||
abelianGroup(BN446)
|
||||
abelianGroup(FKM12_447)
|
||||
abelianGroup(BLS12_461)
|
||||
abelianGroup(BN462)
|
||||
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||||
test "𝔽p12 = 𝔽p6[√∛(1+𝑖)] multiplication is associative and commutative":
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||||
proc commutativeRing(curve: static Curve) =
|
||||
for _ in 0 ..< Iters:
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||||
let a = rng.random(Fp12[curve])
|
||||
let b = rng.random(Fp12[curve])
|
||||
let c = rng.random(Fp12[curve])
|
||||
|
||||
var tmp1{.noInit.}, tmp2{.noInit.}: Fp12[curve]
|
||||
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||||
# r0 = (a * b) * c
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||||
tmp1.prod(a, b)
|
||||
tmp2.prod(tmp1, c)
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||||
let r0 = tmp2
|
||||
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||||
# r1 = a * (b * c)
|
||||
tmp1.prod(b, c)
|
||||
tmp2.prod(a, tmp1)
|
||||
let r1 = tmp2
|
||||
|
||||
# r2 = (a * c) * b
|
||||
tmp1.prod(a, c)
|
||||
tmp2.prod(tmp1, b)
|
||||
let r2 = tmp2
|
||||
|
||||
# r3 = a * (c * b)
|
||||
tmp1.prod(c, b)
|
||||
tmp2.prod(a, tmp1)
|
||||
let r3 = tmp2
|
||||
|
||||
# r4 = (c * a) * b
|
||||
tmp1.prod(c, a)
|
||||
tmp2.prod(tmp1, b)
|
||||
let r4 = tmp2
|
||||
|
||||
# ...
|
||||
|
||||
check:
|
||||
bool(r0 == r1)
|
||||
bool(r0 == r2)
|
||||
bool(r0 == r3)
|
||||
bool(r0 == r4)
|
||||
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||||
commutativeRing(BN254)
|
||||
commutativeRing(BLS12_377)
|
||||
commutativeRing(BLS12_381)
|
||||
commutativeRing(BN446)
|
||||
commutativeRing(FKM12_447)
|
||||
commutativeRing(BLS12_461)
|
||||
commutativeRing(BN462)
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@ -231,7 +231,7 @@ suite "𝔽p6 = 𝔽p2[∛(1+𝑖)] (irreducible polynomial x³ - (1+𝑖))":
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template test(C: static Curve) =
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||||
block:
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||||
proc testInstance() =
|
||||
for _ in 0 ..< 1: # Iters:
|
||||
for _ in 0 ..< Iters:
|
||||
let a = rng.random(Fp6[C])
|
||||
var rMul{.noInit.}, rSqr{.noInit.}: Fp6[C]
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