Exemplo n.º 1
0
        private static Precomputed FlippedMillerLoopMixedAddition(BN128G2 base_val, BN128G2 addend)
        {
            Fp2 x1 = addend.x, y1 = addend.y, z1 = addend.z;
            Fp2 x2 = base_val.x, y2 = base_val.y;

            Fp2 d = x1.Sub(x2.Mul(z1));                                 // d = x1 - x2 * z1
            Fp2 e = y1.Sub(y2.Mul(z1));                                 // e = y1 - y2 * z1
            Fp2 f = d.Squared();                                        // f = d^2
            Fp2 g = e.Squared();                                        // g = e^2
            Fp2 h = d.Mul(f);                                           // h = d * f
            Fp2 i = x1.Mul(f);                                          // i = x1 * f
            Fp2 j = h.Add(z1.Mul(g)).Sub(i.Dbl());                      // j = h + z1 * g - 2 * i

            Fp2 x3 = d.Mul(j);                                          // x3 = d * j
            Fp2 y3 = e.Mul(i.Sub(j)).Sub(h.Mul(y1));                    // y3 = e * (i - j) - h * y1)
            Fp2 z3 = z1.Mul(h);                                         // z3 = Z1*H

            Fp2 ell0  = Parameters.TWIST.Mul(e.Mul(x2).Sub(d.Mul(y2))); // ell_0 = TWIST * (e * x2 - d * y2)
            Fp2 ellVV = e.Negate();                                     // ell_VV = -e
            Fp2 ellVW = d;                                              // ell_VW = d

            return(Precomputed.Of(
                       new BN128G2(x3, y3, z3),
                       new EllCoeffs(ell0, ellVW, ellVV)
                       ));
        }
Exemplo n.º 2
0
        private static Precomputed FlippedMillerLoopDoubling(BN128G2 g2)
        {
            Fp2 x = g2.x, y = g2.y, z = g2.z;

            Fp2 a  = Fp._2_INV.Mul(x.Mul(y));             // a = x * y / 2
            Fp2 b  = y.Squared();                         // b = y^2
            Fp2 c  = z.Squared();                         // c = z^2
            Fp2 d  = c.Add(c).Add(c);                     // d = 3 * c
            Fp2 e  = Parameters.B_Fp2.Mul(d);             // e = twist_b * d
            Fp2 f  = e.Add(e).Add(e);                     // f = 3 * e
            Fp2 g  = Fp._2_INV.Mul(b.Add(f));             // g = (b + f) / 2
            Fp2 h  = y.Add(z).Squared().Sub(b.Add(c));    // h = (y + z)^2 - (b + c)
            Fp2 i  = e.Sub(b);                            // i = e - b
            Fp2 j  = x.Squared();                         // j = x^2
            Fp2 e2 = e.Squared();                         // e2 = e^2

            Fp2 rx = a.Mul(b.Sub(f));                     // rx = a * (b - f)
            Fp2 ry = g.Squared().Sub(e2.Add(e2).Add(e2)); // ry = g^2 - 3 * e^2
            Fp2 rz = b.Mul(h);                            // rz = b * h

            Fp2 ell0  = Parameters.TWIST.Mul(i);          // ell_0 = twist * i
            Fp2 ellVW = h.Negate();                       // ell_VW = -h
            Fp2 ellVV = j.Add(j).Add(j);                  // ell_VV = 3 * j

            return(Precomputed.Of(
                       new BN128G2(rx, ry, rz),
                       new EllCoeffs(ell0, ellVW, ellVV)
                       ));
        }
Exemplo n.º 3
0
        public Fp6 Add(Fp6 o)
        {
            Fp2 ra = a.Add(o.a);
            Fp2 rb = b.Add(o.b);
            Fp2 rc = c.Add(o.c);

            return(new Fp6(ra, rb, rc));
        }
Exemplo n.º 4
0
        public BN128G2 MulByP()
        {
            Fp2 rx = Parameters.TWIST_MUL_BY_P_X.Mul(x.FrobeniusMap(1));
            Fp2 ry = Parameters.TWIST_MUL_BY_P_Y.Mul(y.FrobeniusMap(1));
            Fp2 rz = z.FrobeniusMap(1);

            return(new BN128G2(rx, ry, rz));
        }
Exemplo n.º 5
0
        public Fp6 Sub(Fp6 o)
        {
            Fp2 ra = a.Sub(o.a);
            Fp2 rb = b.Sub(o.b);
            Fp2 rc = c.Sub(o.c);

            return(new Fp6(ra, rb, rc));
        }
Exemplo n.º 6
0
        public Fp6 MulByNonResidue()
        {
            Fp2 ra = NON_RESIDUE.Mul(c);
            Fp2 rb = a;
            Fp2 rc = b;

            return(new Fp6(ra, rb, rc));
        }
Exemplo n.º 7
0
        public Fp6 Mul(Fp2 o)
        {
            Fp2 ra = a.Mul(o);
            Fp2 rb = b.Mul(o);
            Fp2 rc = c.Mul(o);

            return(new Fp6(ra, rb, rc));
        }
Exemplo n.º 8
0
        public Fp6 FrobeniusMap(int power)
        {
            Fp2 ra = a.FrobeniusMap(power);
            Fp2 rb = FROBENIUS_COEFFS_B[power % 6].Mul(b.FrobeniusMap(power));
            Fp2 rc = FROBENIUS_COEFFS_C[power % 6].Mul(c.FrobeniusMap(power));

            return(new Fp6(ra, rb, rc));
        }
Exemplo n.º 9
0
        public Fp6 Mul(Fp6 o)
        {
            Fp2 a1 = a, b1 = b, c1 = c;
            Fp2 a2 = o.a, b2 = o.b, c2 = o.c;

            Fp2 a1a2 = a1.Mul(a2);
            Fp2 b1b2 = b1.Mul(b2);
            Fp2 c1c2 = c1.Mul(c2);

            Fp2 ra = a1a2.Add(b1.Add(c1).Mul(b2.Add(c2)).Sub(b1b2).Sub(c1c2).MulByNonResidue());
            Fp2 rb = a1.Add(b1).Mul(a2.Add(b2)).Sub(a1a2).Sub(b1b2).Add(c1c2.MulByNonResidue());
            Fp2 rc = a1.Add(c1).Mul(a2.Add(c2)).Sub(a1a2).Add(b1b2).Sub(c1c2);

            return(new Fp6(ra, rb, rc));
        }
Exemplo n.º 10
0
        public Fp6 Squared()
        {
            Fp2 s0 = a.Squared();
            Fp2 ab = a.Mul(b);
            Fp2 s1 = ab.Dbl();
            Fp2 s2 = a.Sub(b).Add(c).Squared();
            Fp2 bc = b.Mul(c);
            Fp2 s3 = bc.Dbl();
            Fp2 s4 = c.Squared();

            Fp2 ra = s0.Add(s3.MulByNonResidue());
            Fp2 rb = s1.Add(s4.MulByNonResidue());
            Fp2 rc = s1.Add(s2).Add(s3).Sub(s0).Sub(s4);

            return(new Fp6(ra, rb, rc));
        }
Exemplo n.º 11
0
        public Fp6 Inverse()
        {
            /* From "High-Speed Software Implementation of the Optimal Ate Pairing over Barreto-Naehrig Curves"; Algorithm 17 */
            Fp2 t0 = a.Squared();
            Fp2 t1 = b.Squared();
            Fp2 t2 = c.Squared();
            Fp2 t3 = a.Mul(b);
            Fp2 t4 = a.Mul(c);
            Fp2 t5 = b.Mul(c);
            Fp2 c0 = t0.Sub(t5.MulByNonResidue());
            Fp2 c1 = t2.MulByNonResidue().Sub(t3);
            Fp2 c2 = t1.Sub(t4); // typo in paper referenced above. should be "-" as per Scott, but is "*"
            Fp2 t6 = a.Mul(c0).Add((c.Mul(c1).Add(b.Mul(c2))).MulByNonResidue()).Inverse();

            Fp2 ra = t6.Mul(c0);
            Fp2 rb = t6.Mul(c1);
            Fp2 rc = t6.Mul(c2);

            return(new Fp6(ra, rb, rc));
        }
Exemplo n.º 12
0
 public BN128G2(Fp2 x, Fp2 y, Fp2 z) : base(x, y, z)
 {
 }
Exemplo n.º 13
0
 public Fp6(Fp2 a, Fp2 b, Fp2 c)
 {
     this.a = a;
     this.b = b;
     this.c = c;
 }
Exemplo n.º 14
0
        public Fp12 CyclotomicSquared()
        {
            Fp2 z0 = a.a;
            Fp2 z4 = a.b;
            Fp2 z3 = a.c;
            Fp2 z2 = b.a;
            Fp2 z1 = b.b;
            Fp2 z5 = b.c;

            Fp2 t0, t1, t2, t3, t4, t5, tmp;

            // t0 + t1*y = (z0 + z1*y)^2 = a^2
            tmp = z0.Mul(z1);
            t0  = z0.Add(z1).Mul(z0.Add(Fp6.NON_RESIDUE.Mul(z1))).Sub(tmp).Sub(Fp6.NON_RESIDUE.Mul(tmp));
            t1  = tmp.Add(tmp);
            // t2 + t3*y = (z2 + z3*y)^2 = b^2
            tmp = z2.Mul(z3);
            t2  = z2.Add(z3).Mul(z2.Add(Fp6.NON_RESIDUE.Mul(z3))).Sub(tmp).Sub(Fp6.NON_RESIDUE.Mul(tmp));
            t3  = tmp.Add(tmp);
            // t4 + t5*y = (z4 + z5*y)^2 = c^2
            tmp = z4.Mul(z5);
            t4  = z4.Add(z5).Mul(z4.Add(Fp6.NON_RESIDUE.Mul(z5))).Sub(tmp).Sub(Fp6.NON_RESIDUE.Mul(tmp));
            t5  = tmp.Add(tmp);

            // for A

            // z0 = 3 * t0 - 2 * z0
            z0 = t0.Sub(z0);
            z0 = z0.Add(z0);
            z0 = z0.Add(t0);
            // z1 = 3 * t1 + 2 * z1
            z1 = t1.Add(z1);
            z1 = z1.Add(z1);
            z1 = z1.Add(t1);

            // for B

            // z2 = 3 * (xi * t5) + 2 * z2
            tmp = Fp6.NON_RESIDUE.Mul(t5);
            z2  = tmp.Add(z2);
            z2  = z2.Add(z2);
            z2  = z2.Add(tmp);

            // z3 = 3 * t4 - 2 * z3
            z3 = t4.Sub(z3);
            z3 = z3.Add(z3);
            z3 = z3.Add(t4);

            // for C

            // z4 = 3 * t2 - 2 * z4
            z4 = t2.Sub(z4);
            z4 = z4.Add(z4);
            z4 = z4.Add(t2);

            // z5 = 3 * t3 + 2 * z5
            z5 = t3.Add(z5);
            z5 = z5.Add(z5);
            z5 = z5.Add(t3);

            return(new Fp12(new Fp6(z0, z4, z3), new Fp6(z2, z1, z5)));
        }
Exemplo n.º 15
0
 public EllCoeffs(Fp2 ell0, Fp2 ellVW, Fp2 ellVV)
 {
     this.ell0  = ell0;
     this.ellVW = ellVW;
     this.ellVV = ellVV;
 }
Exemplo n.º 16
0
 public Fp2 Mul(Fp2 o)
 {
     return(new Fp2(o.a.Mul(this), o.b.Mul(this)));
 }
Exemplo n.º 17
0
        public Fp12 MulBy024(Fp2 ell0, Fp2 ellVW, Fp2 ellVV)
        {
            Fp2 z0 = a.a;
            Fp2 z1 = a.b;
            Fp2 z2 = a.c;
            Fp2 z3 = b.a;
            Fp2 z4 = b.b;
            Fp2 z5 = b.c;

            Fp2 x0 = ell0;
            Fp2 x2 = ellVV;
            Fp2 x4 = ellVW;

            Fp2 t0, t1, t2, s0, t3, t4, d0, d2, d4, s1;

            d0 = z0.Mul(x0);
            d2 = z2.Mul(x2);
            d4 = z4.Mul(x4);
            t2 = z0.Add(z4);
            t1 = z0.Add(z2);
            s0 = z1.Add(z3).Add(z5);

            // For z.a_.a_ = z0.
            s1 = z1.Mul(x2);
            t3 = s1.Add(d4);
            t4 = Fp6.NON_RESIDUE.Mul(t3).Add(d0);
            z0 = t4;

            // For z.a_.b_ = z1
            t3 = z5.Mul(x4);
            s1 = s1.Add(t3);
            t3 = t3.Add(d2);
            t4 = Fp6.NON_RESIDUE.Mul(t3);
            t3 = z1.Mul(x0);
            s1 = s1.Add(t3);
            t4 = t4.Add(t3);
            z1 = t4;

            // For z.a_.c_ = z2
            t0 = x0.Add(x2);
            t3 = t1.Mul(t0).Sub(d0).Sub(d2);
            t4 = z3.Mul(x4);
            s1 = s1.Add(t4);
            t3 = t3.Add(t4);

            // For z.b_.a_ = z3 (z3 needs z2)
            t0 = z2.Add(z4);
            z2 = t3;
            t1 = x2.Add(x4);
            t3 = t0.Mul(t1).Sub(d2).Sub(d4);
            t4 = Fp6.NON_RESIDUE.Mul(t3);
            t3 = z3.Mul(x0);
            s1 = s1.Add(t3);
            t4 = t4.Add(t3);
            z3 = t4;

            // For z.b_.b_ = z4
            t3 = z5.Mul(x2);
            s1 = s1.Add(t3);
            t4 = Fp6.NON_RESIDUE.Mul(t3);
            t0 = x0.Add(x4);
            t3 = t2.Mul(t0).Sub(d0).Sub(d4);
            t4 = t4.Add(t3);
            z4 = t4;

            // For z.b_.c_ = z5.
            t0 = x0.Add(x2).Add(x4);
            t3 = s0.Mul(t0).Sub(s1);
            z5 = t3;

            return(new Fp12(new Fp6(z0, z1, z2), new Fp6(z3, z4, z5)));
        }