lukechilds
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ethminer
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ethminer/libethash-cuda/keccak_u64.cuh

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u64 state and keccak
9 years ago
#include "cuda_helper.h"
__device__ __constant__ uint64_t const keccak_round_constants[24] = {
0x0000000000000001ULL, 0x0000000000008082ULL, 0x800000000000808AULL,
0x8000000080008000ULL, 0x000000000000808BULL, 0x0000000080000001ULL,
0x8000000080008081ULL, 0x8000000000008009ULL, 0x000000000000008AULL,
0x0000000000000088ULL, 0x0000000080008009ULL, 0x000000008000000AULL,
0x000000008000808BULL, 0x800000000000008BULL, 0x8000000000008089ULL,
0x8000000000008003ULL, 0x8000000000008002ULL, 0x8000000000000080ULL,
0x000000000000800AULL, 0x800000008000000AULL, 0x8000000080008081ULL,
0x8000000000008080ULL, 0x0000000080000001ULL, 0x8000000080008008ULL
};
__device__ __forceinline__
uint64_t xor5(const uint64_t a, const uint64_t b, const uint64_t c, const uint64_t d, const uint64_t e) {
return a ^ b ^ c ^ d ^ e;
}
__device__ __forceinline__
uint64_t xor3(const uint64_t a, const uint64_t b, const uint64_t c) {
return a ^ b ^ c;
}
__device__ __forceinline__
uint64_t chi(const uint64_t a, const uint64_t b, const uint64_t c) {
return a ^ (~b) & c;
}
__device__ __forceinline__ void keccak_f1600_init(uint64_t * s)
{
uint64_t t[5], u, v;
devectorize4(d_header.uint4s[0], s[0], s[1]);
devectorize4(d_header.uint4s[1], s[2], s[3]);
for (uint32_t i = 5; i < 25; i++)
{
s[i] = 0;
}
s[5] = 0x0000000000000001;
s[8] = 0x8000000000000000;
/* theta: c = a[0,i] ^ a[1,i] ^ .. a[4,i] */
t[0] = s[0] ^ s[5];
t[1] = s[1];
t[2] = s[2];
t[3] = s[3] ^ s[8];
t[4] = s[4];
/* theta: d[i] = c[i+4] ^ rotl(c[i+1],1) */
/* theta: a[0,i], a[1,i], .. a[4,i] ^= d[i] */
u = ROTL64(t[1], 1);
s[0] = xor3(s[0], t[4], u);
s[5] = xor3(s[5], t[4], u);
s[10] = xor3(s[10], t[4], u);
s[15] = xor3(s[15], t[4], u);
s[20] = xor3(s[20], t[4], u);
u = ROTL64(t[2], 1);
s[1] = xor3(s[1], t[0], u);
s[6] = xor3(s[6], t[0], u);
s[11] = xor3(s[11], t[0], u);
s[16] = xor3(s[16], t[0], u);
s[21] = xor3(s[21], t[0], u);
u = ROTL64(t[3], 1);
s[2] = xor3(s[2], t[1], u);
s[7] = xor3(s[7], t[1], u);
s[12] = xor3(s[12], t[1], u);
s[17] = xor3(s[17], t[1], u);
s[22] = xor3(s[22], t[1], u);
u = ROTL64(t[4], 1);
s[3] = xor3(s[3], t[2], u);
s[8] = xor3(s[8], t[2], u);
s[13] = xor3(s[13], t[2], u);
s[18] = xor3(s[18], t[2], u);
s[23] = xor3(s[23], t[2], u);
u = ROTL64(t[0], 1);
s[4] = xor3(s[4], t[3], u);
s[9] = xor3(s[9], t[3], u);
s[14] = xor3(s[14], t[3], u);
s[19] = xor3(s[19], t[3], u);
s[24] = xor3(s[24], t[3], u);
/* rho pi: b[..] = rotl(a[..], ..) */
u = s[1];
s[1] = ROTL64(s[6], 44);
s[6] = ROTL64(s[9], 20);
s[9] = ROTL64(s[22], 61);
s[22] = ROTL64(s[14], 39);
s[14] = ROTL64(s[20], 18);
s[20] = ROTL64(s[2], 62);
s[2] = ROTL64(s[12], 43);
s[12] = ROTL64(s[13], 25);
s[13] = ROTL64(s[19], 8);
s[19] = ROTL64(s[23], 56);
s[23] = ROTL64(s[15], 41);
s[15] = ROTL64(s[4], 27);
s[4] = ROTL64(s[24], 14);
s[24] = ROTL64(s[21], 2);
s[21] = ROTL64(s[8], 55);
s[8] = ROTL64(s[16], 45);
s[16] = ROTL64(s[5], 36);
s[5] = ROTL64(s[3], 28);
s[3] = ROTL64(s[18], 21);
s[18] = ROTL64(s[17], 15);
s[17] = ROTL64(s[11], 10);
s[11] = ROTL64(s[7], 6);
s[7] = ROTL64(s[10], 3);
s[10] = ROTL64(u, 1);
/* chi: a[i,j] ^= ~b[i,j+1] & b[i,j+2] */
u = s[0]; v = s[1];
s[0] = chi(s[0], s[1], s[2]);
s[1] = chi(s[1], s[2], s[3]);
s[2] = chi(s[2], s[3], s[4]);
s[3] = chi(s[3], s[4], u);
s[4] = chi(s[4], u, v);
u = s[5]; v = s[6];
s[5] = chi(s[5], s[6], s[7]);
s[6] = chi(s[6], s[7], s[8]);
s[7] = chi(s[7], s[8], s[9]);
s[8] = chi(s[8], s[9], u);
s[9] = chi(s[9], u, v);
u = s[10]; v = s[11];
s[10] = chi(s[10], s[11], s[12]);
s[11] = chi(s[11], s[12], s[13]);
s[12] = chi(s[12], s[13], s[14]);
s[13] = chi(s[13], s[14], u);
s[14] = chi(s[14], u, v);
u = s[15]; v = s[16];
s[15] = chi(s[15], s[16], s[17]);
s[16] = chi(s[16], s[17], s[18]);
s[17] = chi(s[17], s[18], s[19]);
s[18] = chi(s[18], s[19], u);
s[19] = chi(s[19], u, v);
u = s[20]; v = s[21];
s[20] = chi(s[20], s[21], s[22]);
s[21] = chi(s[21], s[22], s[23]);
s[22] = chi(s[22], s[23], s[24]);
s[23] = chi(s[23], s[24], u);
s[24] = chi(s[24], u, v);
/* iota: a[0,0] ^= round constant */
s[0] ^= keccak_round_constants[0];
for (int i = 1; i < 23; i++)
{
/* theta: c = a[0,i] ^ a[1,i] ^ .. a[4,i] */
t[0] = xor5(s[0] , s[5] , s[10] , s[15] , s[20]);
t[1] = xor5(s[1] , s[6] , s[11] , s[16] , s[21]);
t[2] = xor5(s[2] , s[7] , s[12] , s[17] , s[22]);
t[3] = xor5(s[3] , s[8] , s[13] , s[18] , s[23]);
t[4] = xor5(s[4] , s[9] , s[14] , s[19] , s[24]);
/* theta: d[i] = c[i+4] ^ rotl(c[i+1],1) */
/* theta: a[0,i], a[1,i], .. a[4,i] ^= d[i] */
u = ROTL64(t[1], 1);
s[0] = xor3(s[0], t[4], u);
s[5] = xor3(s[5], t[4], u);
s[10] = xor3(s[10], t[4], u);
s[15] = xor3(s[15], t[4], u);
s[20] = xor3(s[20], t[4], u);
u = ROTL64(t[2], 1);
s[1] = xor3(s[1], t[0], u);
s[6] = xor3(s[6], t[0], u);
s[11] = xor3(s[11], t[0], u);
s[16] = xor3(s[16], t[0], u);
s[21] = xor3(s[21], t[0], u);
u = ROTL64(t[3], 1);
s[2] = xor3(s[2], t[1], u);
s[7] = xor3(s[7], t[1], u);
s[12] = xor3(s[12], t[1], u);
s[17] = xor3(s[17], t[1], u);
s[22] = xor3(s[22], t[1], u);
u = ROTL64(t[4], 1);
s[3] = xor3(s[3], t[2], u);
s[8] = xor3(s[8], t[2], u);
s[13] = xor3(s[13], t[2], u);
s[18] = xor3(s[18], t[2], u);
s[23] = xor3(s[23], t[2], u);
u = ROTL64(t[0], 1);
s[4] = xor3(s[4], t[3], u);
s[9] = xor3(s[9], t[3], u);
s[14] = xor3(s[14], t[3], u);
s[19] = xor3(s[19], t[3], u);
s[24] = xor3(s[24], t[3], u);
/* rho pi: b[..] = rotl(a[..], ..) */
u = s[1];
s[1] = ROTL64(s[6], 44);
s[6] = ROTL64(s[9], 20);
s[9] = ROTL64(s[22], 61);
s[22] = ROTL64(s[14], 39);
s[14] = ROTL64(s[20], 18);
s[20] = ROTL64(s[2], 62);
s[2] = ROTL64(s[12], 43);
s[12] = ROTL64(s[13], 25);
s[13] = ROTL64(s[19], 8);
s[19] = ROTL64(s[23], 56);
s[23] = ROTL64(s[15], 41);
s[15] = ROTL64(s[4], 27);
s[4] = ROTL64(s[24], 14);
s[24] = ROTL64(s[21], 2);
s[21] = ROTL64(s[8], 55);
s[8] = ROTL64(s[16], 45);
s[16] = ROTL64(s[5], 36);
s[5] = ROTL64(s[3], 28);
s[3] = ROTL64(s[18], 21);
s[18] = ROTL64(s[17], 15);
s[17] = ROTL64(s[11], 10);
s[11] = ROTL64(s[7], 6);
s[7] = ROTL64(s[10], 3);
s[10] = ROTL64(u, 1);
/* chi: a[i,j] ^= ~b[i,j+1] & b[i,j+2] */
u = s[0]; v = s[1];
s[0] = chi(s[0], s[1], s[2]);
s[1] = chi(s[1], s[2], s[3]);
s[2] = chi(s[2], s[3], s[4]);
s[3] = chi(s[3], s[4], u);
s[4] = chi(s[4], u, v);
u = s[5]; v = s[6];
s[5] = chi(s[5], s[6], s[7]);
s[6] = chi(s[6], s[7], s[8]);
s[7] = chi(s[7], s[8], s[9]);
s[8] = chi(s[8], s[9], u);
s[9] = chi(s[9], u, v);
u = s[10]; v = s[11];
s[10] = chi(s[10], s[11], s[12]);
s[11] = chi(s[11], s[12], s[13]);
s[12] = chi(s[12], s[13], s[14]);
s[13] = chi(s[13], s[14], u);
s[14] = chi(s[14], u, v);
u = s[15]; v = s[16];
s[15] = chi(s[15], s[16], s[17]);
s[16] = chi(s[16], s[17], s[18]);
s[17] = chi(s[17], s[18], s[19]);
s[18] = chi(s[18], s[19], u);
s[19] = chi(s[19], u, v);
u = s[20]; v = s[21];
s[20] = chi(s[20], s[21], s[22]);
s[21] = chi(s[21], s[22], s[23]);
s[22] = chi(s[22], s[23], s[24]);
s[23] = chi(s[23], s[24], u);
s[24] = chi(s[24], u, v);
/* iota: a[0,0] ^= round constant */
s[0] ^= keccak_round_constants[i];
}
/* theta: c = a[0,i] ^ a[1,i] ^ .. a[4,i] */
t[0] = xor5(s[0], s[5], s[10], s[15], s[20]);
t[1] = xor5(s[1], s[6], s[11], s[16], s[21]);
t[2] = xor5(s[2], s[7], s[12], s[17], s[22]);
t[3] = xor5(s[3], s[8], s[13], s[18], s[23]);
t[4] = xor5(s[4], s[9], s[14], s[19], s[24]);
/* theta: d[i] = c[i+4] ^ rotl(c[i+1],1) */
/* theta: a[0,i], a[1,i], .. a[4,i] ^= d[i] */
u = ROTL64(t[1], 1);
s[0] = xor3(s[0], t[4], u);
s[10] = xor3(s[10], t[4], u);
u = ROTL64(t[2], 1);
s[6] = xor3(s[6], t[0], u);
s[16] = xor3(s[16], t[0], u);
u = ROTL64(t[3], 1);
s[12] = xor3(s[12], t[1], u);
s[22] = xor3(s[22], t[1], u);
u = ROTL64(t[4], 1);
s[3] = xor3(s[3], t[2], u);
s[18] = xor3(s[18], t[2], u);
u = ROTL64(t[0], 1);
s[9] = xor3(s[9], t[3], u);
s[24] = xor3(s[24], t[3], u);
/* rho pi: b[..] = rotl(a[..], ..) */
u = s[1];
s[1] = ROTL64(s[6], 44);
s[6] = ROTL64(s[9], 20);
s[9] = ROTL64(s[22], 61);
s[2] = ROTL64(s[12], 43);
s[4] = ROTL64(s[24], 14);
s[8] = ROTL64(s[16], 45);
s[5] = ROTL64(s[3], 28);
s[3] = ROTL64(s[18], 21);
s[7] = ROTL64(s[10], 3);
/* chi: a[i,j] ^= ~b[i,j+1] & b[i,j+2] */
u = s[0]; v = s[1];
s[0] = chi(s[0], s[1], s[2]);
s[1] = chi(s[1], s[2], s[3]);
s[2] = chi(s[2], s[3], s[4]);
s[3] = chi(s[3], s[4], u);
s[4] = chi(s[4], u, v);
s[5] = chi(s[5], s[6], s[7]);
s[6] = chi(s[6], s[7], s[8]);
s[7] = chi(s[7], s[8], s[9]);
/* iota: a[0,0] ^= round constant */
s[0] ^= keccak_round_constants[23];
}
__device__ __forceinline__ uint64_t keccak_f1600_final(uint64_t* s)
{
uint64_t t[5], u, v;
for (uint32_t i = 12; i < 25; i++)
{
s[i] = 0;
}
s[12] = 0x0000000000000001;
s[16] = 0x8000000000000000;
/* theta: c = a[0,i] ^ a[1,i] ^ .. a[4,i] */
t[0] = xor3(s[0], s[5], s[10]);
t[1] = xor3(s[1], s[6], s[11]) ^ s[16];
t[2] = xor3(s[2], s[7], s[12]);
t[3] = s[3] ^ s[8];
t[4] = s[4] ^ s[9];
/* theta: d[i] = c[i+4] ^ rotl(c[i+1],1) */
/* theta: a[0,i], a[1,i], .. a[4,i] ^= d[i] */
u = ROTL64(t[1], 1);
s[0] = xor3(s[0], t[4], u);
s[5] = xor3(s[5], t[4], u);
s[10] = xor3(s[10], t[4], u);
s[15] = xor3(s[15], t[4], u);
s[20] = xor3(s[20], t[4], u);
u = ROTL64(t[2], 1);
s[1] = xor3(s[1], t[0], u);
s[6] = xor3(s[6], t[0], u);
s[11] = xor3(s[11], t[0], u);
s[16] = xor3(s[16], t[0], u);
s[21] = xor3(s[21], t[0], u);
u = ROTL64(t[3], 1);
s[2] = xor3(s[2], t[1], u);
s[7] = xor3(s[7], t[1], u);
s[12] = xor3(s[12], t[1], u);
s[17] = xor3(s[17], t[1], u);
s[22] = xor3(s[22], t[1], u);
u = ROTL64(t[4], 1);
s[3] = xor3(s[3], t[2], u);
s[8] = xor3(s[8], t[2], u);
s[13] = xor3(s[13], t[2], u);
s[18] = xor3(s[18], t[2], u);
s[23] = xor3(s[23], t[2], u);
u = ROTL64(t[0], 1);
s[4] = xor3(s[4], t[3], u);
s[9] = xor3(s[9], t[3], u);
s[14] = xor3(s[14], t[3], u);
s[19] = xor3(s[19], t[3], u);
s[24] = xor3(s[24], t[3], u);
/* rho pi: b[..] = rotl(a[..], ..) */
u = s[1];
s[1] = ROTL64(s[6], 44);
s[6] = ROTL64(s[9], 20);
s[9] = ROTL64(s[22], 61);
s[22] = ROTL64(s[14], 39);
s[14] = ROTL64(s[20], 18);
s[20] = ROTL64(s[2], 62);
s[2] = ROTL64(s[12], 43);
s[12] = ROTL64(s[13], 25);
s[13] = ROTL64(s[19], 8);
s[19] = ROTL64(s[23], 56);
s[23] = ROTL64(s[15], 41);
s[15] = ROTL64(s[4], 27);
s[4] = ROTL64(s[24], 14);
s[24] = ROTL64(s[21], 2);
s[21] = ROTL64(s[8], 55);
s[8] = ROTL64(s[16], 45);
s[16] = ROTL64(s[5], 36);
s[5] = ROTL64(s[3], 28);
s[3] = ROTL64(s[18], 21);
s[18] = ROTL64(s[17], 15);
s[17] = ROTL64(s[11], 10);
s[11] = ROTL64(s[7], 6);
s[7] = ROTL64(s[10], 3);
s[10] = ROTL64(u, 1);
/* chi: a[i,j] ^= ~b[i,j+1] & b[i,j+2] */
u = s[0]; v = s[1];
s[0] = chi(s[0], s[1], s[2]);
s[1] = chi(s[1], s[2], s[3]);
s[2] = chi(s[2], s[3], s[4]);
s[3] = chi(s[3], s[4], u);
s[4] = chi(s[4], u, v);
u = s[5]; v = s[6];
s[5] = chi(s[5], s[6], s[7]);
s[6] = chi(s[6], s[7], s[8]);
s[7] = chi(s[7], s[8], s[9]);
s[8] = chi(s[8], s[9], u);
s[9] = chi(s[9], u, v);
u = s[10]; v = s[11];
s[10] = chi(s[10], s[11], s[12]);
s[11] = chi(s[11], s[12], s[13]);
s[12] = chi(s[12], s[13], s[14]);
s[13] = chi(s[13], s[14], u);
s[14] = chi(s[14], u, v);
u = s[15]; v = s[16];
s[15] = chi(s[15], s[16], s[17]);
s[16] = chi(s[16], s[17], s[18]);
s[17] = chi(s[17], s[18], s[19]);
s[18] = chi(s[18], s[19], u);
s[19] = chi(s[19], u, v);
u = s[20]; v = s[21];
s[20] = chi(s[20], s[21], s[22]);
s[21] = chi(s[21], s[22], s[23]);
s[22] = chi(s[22], s[23], s[24]);
s[23] = chi(s[23], s[24], u);
s[24] = chi(s[24], u, v);
/* iota: a[0,0] ^= round constant */
s[0] ^= keccak_round_constants[0];
for (int i = 1; i < 23; i++)
{
/* theta: c = a[0,i] ^ a[1,i] ^ .. a[4,i] */
t[0] = xor5(s[0], s[5], s[10], s[15], s[20]);
t[1] = xor5(s[1], s[6], s[11], s[16], s[21]);
t[2] = xor5(s[2], s[7], s[12], s[17], s[22]);
t[3] = xor5(s[3], s[8], s[13], s[18], s[23]);
t[4] = xor5(s[4], s[9], s[14], s[19], s[24]);
/* theta: d[i] = c[i+4] ^ rotl(c[i+1],1) */
/* theta: a[0,i], a[1,i], .. a[4,i] ^= d[i] */
u = ROTL64(t[1], 1);
s[0] = xor3(s[0], t[4], u);
s[5] = xor3(s[5], t[4], u);
s[10] = xor3(s[10], t[4], u);
s[15] = xor3(s[15], t[4], u);
s[20] = xor3(s[20], t[4], u);
u = ROTL64(t[2], 1);
s[1] = xor3(s[1], t[0], u);
s[6] = xor3(s[6], t[0], u);
s[11] = xor3(s[11], t[0], u);
s[16] = xor3(s[16], t[0], u);
s[21] = xor3(s[21], t[0], u);
u = ROTL64(t[3], 1);
s[2] = xor3(s[2], t[1], u);
s[7] = xor3(s[7], t[1], u);
s[12] = xor3(s[12], t[1], u);
s[17] = xor3(s[17], t[1], u);
s[22] = xor3(s[22], t[1], u);
u = ROTL64(t[4], 1);
s[3] = xor3(s[3], t[2], u);
s[8] = xor3(s[8], t[2], u);
s[13] = xor3(s[13], t[2], u);
s[18] = xor3(s[18], t[2], u);
s[23] = xor3(s[23], t[2], u);
u = ROTL64(t[0], 1);
s[4] = xor3(s[4], t[3], u);
s[9] = xor3(s[9], t[3], u);
s[14] = xor3(s[14], t[3], u);
s[19] = xor3(s[19], t[3], u);
s[24] = xor3(s[24], t[3], u);
/* rho pi: b[..] = rotl(a[..], ..) */
u = s[1];
s[1] = ROTL64(s[6], 44);
s[6] = ROTL64(s[9], 20);
s[9] = ROTL64(s[22], 61);
s[22] = ROTL64(s[14], 39);
s[14] = ROTL64(s[20], 18);
s[20] = ROTL64(s[2], 62);
s[2] = ROTL64(s[12], 43);
s[12] = ROTL64(s[13], 25);
s[13] = ROTL64(s[19], 8);
s[19] = ROTL64(s[23], 56);
s[23] = ROTL64(s[15], 41);
s[15] = ROTL64(s[4], 27);
s[4] = ROTL64(s[24], 14);
s[24] = ROTL64(s[21], 2);
s[21] = ROTL64(s[8], 55);
s[8] = ROTL64(s[16], 45);
s[16] = ROTL64(s[5], 36);
s[5] = ROTL64(s[3], 28);
s[3] = ROTL64(s[18], 21);
s[18] = ROTL64(s[17], 15);
s[17] = ROTL64(s[11], 10);
s[11] = ROTL64(s[7], 6);
s[7] = ROTL64(s[10], 3);
s[10] = ROTL64(u, 1);
/* chi: a[i,j] ^= ~b[i,j+1] & b[i,j+2] */
u = s[0]; v = s[1];
s[0] = chi(s[0], s[1], s[2]);
s[1] = chi(s[1], s[2], s[3]);
s[2] = chi(s[2], s[3], s[4]);
s[3] = chi(s[3], s[4], u);
s[4] = chi(s[4], u, v);
u = s[5]; v = s[6];
s[5] = chi(s[5], s[6], s[7]);
s[6] = chi(s[6], s[7], s[8]);
s[7] = chi(s[7], s[8], s[9]);
s[8] = chi(s[8], s[9], u);
s[9] = chi(s[9], u, v);
u = s[10]; v = s[11];
s[10] = chi(s[10], s[11], s[12]);
s[11] = chi(s[11], s[12], s[13]);
s[12] = chi(s[12], s[13], s[14]);
s[13] = chi(s[13], s[14], u);
s[14] = chi(s[14], u, v);
u = s[15]; v = s[16];
s[15] = chi(s[15], s[16], s[17]);
s[16] = chi(s[16], s[17], s[18]);
s[17] = chi(s[17], s[18], s[19]);
s[18] = chi(s[18], s[19], u);
s[19] = chi(s[19], u, v);
u = s[20]; v = s[21];
s[20] = chi(s[20], s[21], s[22]);
s[21] = chi(s[21], s[22], s[23]);
s[22] = chi(s[22], s[23], s[24]);
s[23] = chi(s[23], s[24], u);
s[24] = chi(s[24], u, v);
/* iota: a[0,0] ^= round constant */
s[0] ^= keccak_round_constants[i];
}
t[0] = xor5(s[0], s[5], s[10], s[15], s[20]);
t[1] = xor5(s[1], s[6], s[11], s[16], s[21]);
t[2] = xor5(s[2], s[7], s[12], s[17], s[22]);
t[3] = xor5(s[3], s[8], s[13], s[18], s[23]);
t[4] = xor5(s[4], s[9], s[14], s[19], s[24]);
s[0] = xor3(s[0], t[4], ROTL64(t[1], 1));
s[6] = xor3(s[6], t[0], ROTL64(t[2], 1));
s[12] = xor3(s[12], t[1], ROTL64(t[3], 1));
s[1] = ROTL64(s[6], 44);
s[2] = ROTL64(s[12], 43);
s[0] = chi(s[0], s[1], s[2]);
/* iota: a[0,0] ^= round constant */
//s[0] ^= vectorize(keccak_round_constants[23]);
return s[0] ^ keccak_round_constants[23];
on-GPU DAG generation
9 years ago
}
__device__ __forceinline__ void SHA3_512(uint2* s2) {
uint64_t * s = (uint64_t*)s2; //dirty
uint64_t t[5], u, v;
for (uint32_t i = 9; i < 25; i++)
{
s[i] = 0;
}
s[8] = 0x8000000000000001;
for (int i = 0; i < 23; i++)
{
/* theta: c = a[0,i] ^ a[1,i] ^ .. a[4,i] */
t[0] = xor5(s[0], s[5], s[10], s[15], s[20]);
t[1] = xor5(s[1], s[6], s[11], s[16], s[21]);
t[2] = xor5(s[2], s[7], s[12], s[17], s[22]);
t[3] = xor5(s[3], s[8], s[13], s[18], s[23]);
t[4] = xor5(s[4], s[9], s[14], s[19], s[24]);
/* theta: d[i] = c[i+4] ^ rotl(c[i+1],1) */
/* theta: a[0,i], a[1,i], .. a[4,i] ^= d[i] */
u = ROTL64(t[1], 1);
s[0] = xor3(s[0], t[4], u);
s[5] = xor3(s[5], t[4], u);
s[10] = xor3(s[10], t[4], u);
s[15] = xor3(s[15], t[4], u);
s[20] = xor3(s[20], t[4], u);
u = ROTL64(t[2], 1);
s[1] = xor3(s[1], t[0], u);
s[6] = xor3(s[6], t[0], u);
s[11] = xor3(s[11], t[0], u);
s[16] = xor3(s[16], t[0], u);
s[21] = xor3(s[21], t[0], u);
u = ROTL64(t[3], 1);
s[2] = xor3(s[2], t[1], u);
s[7] = xor3(s[7], t[1], u);
s[12] = xor3(s[12], t[1], u);
s[17] = xor3(s[17], t[1], u);
s[22] = xor3(s[22], t[1], u);
u = ROTL64(t[4], 1);
s[3] = xor3(s[3], t[2], u);
s[8] = xor3(s[8], t[2], u);
s[13] = xor3(s[13], t[2], u);
s[18] = xor3(s[18], t[2], u);
s[23] = xor3(s[23], t[2], u);
u = ROTL64(t[0], 1);
s[4] = xor3(s[4], t[3], u);
s[9] = xor3(s[9], t[3], u);
s[14] = xor3(s[14], t[3], u);
s[19] = xor3(s[19], t[3], u);
s[24] = xor3(s[24], t[3], u);
/* rho pi: b[..] = rotl(a[..], ..) */
u = s[1];
s[1] = ROTL64(s[6], 44);
s[6] = ROTL64(s[9], 20);
s[9] = ROTL64(s[22], 61);
s[22] = ROTL64(s[14], 39);
s[14] = ROTL64(s[20], 18);
s[20] = ROTL64(s[2], 62);
s[2] = ROTL64(s[12], 43);
s[12] = ROTL64(s[13], 25);
s[13] = ROTL64(s[19], 8);
s[19] = ROTL64(s[23], 56);
s[23] = ROTL64(s[15], 41);
s[15] = ROTL64(s[4], 27);
s[4] = ROTL64(s[24], 14);
s[24] = ROTL64(s[21], 2);
s[21] = ROTL64(s[8], 55);
s[8] = ROTL64(s[16], 45);
s[16] = ROTL64(s[5], 36);
s[5] = ROTL64(s[3], 28);
s[3] = ROTL64(s[18], 21);
s[18] = ROTL64(s[17], 15);
s[17] = ROTL64(s[11], 10);
s[11] = ROTL64(s[7], 6);
s[7] = ROTL64(s[10], 3);
s[10] = ROTL64(u, 1);
/* chi: a[i,j] ^= ~b[i,j+1] & b[i,j+2] */
u = s[0]; v = s[1];
s[0] = chi(s[0], s[1], s[2]);
s[1] = chi(s[1], s[2], s[3]);
s[2] = chi(s[2], s[3], s[4]);
s[3] = chi(s[3], s[4], u);
s[4] = chi(s[4], u, v);
u = s[5]; v = s[6];
s[5] = chi(s[5], s[6], s[7]);
s[6] = chi(s[6], s[7], s[8]);
s[7] = chi(s[7], s[8], s[9]);
s[8] = chi(s[8], s[9], u);
s[9] = chi(s[9], u, v);
u = s[10]; v = s[11];
s[10] = chi(s[10], s[11], s[12]);
s[11] = chi(s[11], s[12], s[13]);
s[12] = chi(s[12], s[13], s[14]);
s[13] = chi(s[13], s[14], u);
s[14] = chi(s[14], u, v);
u = s[15]; v = s[16];
s[15] = chi(s[15], s[16], s[17]);
s[16] = chi(s[16], s[17], s[18]);
s[17] = chi(s[17], s[18], s[19]);
s[18] = chi(s[18], s[19], u);
s[19] = chi(s[19], u, v);
u = s[20]; v = s[21];
s[20] = chi(s[20], s[21], s[22]);
s[21] = chi(s[21], s[22], s[23]);
s[22] = chi(s[22], s[23], s[24]);
s[23] = chi(s[23], s[24], u);
s[24] = chi(s[24], u, v);
/* iota: a[0,0] ^= round constant */
s[0] ^= keccak_round_constants[i];
}
/* theta: c = a[0,i] ^ a[1,i] ^ .. a[4,i] */
t[0] = xor5(s[0], s[5], s[10], s[15], s[20]);
t[1] = xor5(s[1], s[6], s[11], s[16], s[21]);
t[2] = xor5(s[2], s[7], s[12], s[17], s[22]);
t[3] = xor5(s[3], s[8], s[13], s[18], s[23]);
t[4] = xor5(s[4], s[9], s[14], s[19], s[24]);
/* theta: d[i] = c[i+4] ^ rotl(c[i+1],1) */
/* theta: a[0,i], a[1,i], .. a[4,i] ^= d[i] */
u = ROTL64(t[1], 1);
s[0] = xor3(s[0], t[4], u);
s[10] = xor3(s[10], t[4], u);
u = ROTL64(t[2], 1);
s[6] = xor3(s[6], t[0], u);
s[16] = xor3(s[16], t[0], u);
u = ROTL64(t[3], 1);
s[12] = xor3(s[12], t[1], u);
s[22] = xor3(s[22], t[1], u);
u = ROTL64(t[4], 1);
s[3] = xor3(s[3], t[2], u);
s[18] = xor3(s[18], t[2], u);
u = ROTL64(t[0], 1);
s[9] = xor3(s[9], t[3], u);
s[24] = xor3(s[24], t[3], u);
/* rho pi: b[..] = rotl(a[..], ..) */
u = s[1];
s[1] = ROTL64(s[6], 44);
s[6] = ROTL64(s[9], 20);
s[9] = ROTL64(s[22], 61);
s[2] = ROTL64(s[12], 43);
s[4] = ROTL64(s[24], 14);
s[8] = ROTL64(s[16], 45);
s[5] = ROTL64(s[3], 28);
s[3] = ROTL64(s[18], 21);
s[7] = ROTL64(s[10], 3);
/* chi: a[i,j] ^= ~b[i,j+1] & b[i,j+2] */
u = s[0]; v = s[1];
s[0] = chi(s[0], s[1], s[2]);
s[1] = chi(s[1], s[2], s[3]);
s[2] = chi(s[2], s[3], s[4]);
s[3] = chi(s[3], s[4], u);
s[4] = chi(s[4], u, v);
s[5] = chi(s[5], s[6], s[7]);
s[6] = chi(s[6], s[7], s[8]);
s[7] = chi(s[7], s[8], s[9]);
/* iota: a[0,0] ^= round constant */
s[0] ^= keccak_round_constants[23];
u64 state and keccak
9 years ago
}