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synced 2025-11-01 20:07:02 +00:00
Add 'pairing/' from commit '09b6e6f9212020f385218e5cf5287e381ccd312b'
git-subtree-dir: pairing git-subtree-mainline:ad16ba6a35git-subtree-split:09b6e6f921
This commit is contained in:
420
pairing/src/tests/curve.rs
Normal file
420
pairing/src/tests/curve.rs
Normal file
@@ -0,0 +1,420 @@
|
||||
use rand::{Rand, Rng, SeedableRng, XorShiftRng};
|
||||
|
||||
use {CurveAffine, CurveProjective, EncodedPoint, Field};
|
||||
|
||||
pub fn curve_tests<G: CurveProjective>() {
|
||||
let mut rng = XorShiftRng::from_seed([0x5dbe6259, 0x8d313d76, 0x3237db17, 0xe5bc0654]);
|
||||
|
||||
// Negation edge case with zero.
|
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{
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let mut z = G::zero();
|
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z.negate();
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assert!(z.is_zero());
|
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}
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// Doubling edge case with zero.
|
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{
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let mut z = G::zero();
|
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z.double();
|
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assert!(z.is_zero());
|
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}
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// Addition edge cases with zero
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{
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let mut r = G::rand(&mut rng);
|
||||
let rcopy = r;
|
||||
r.add_assign(&G::zero());
|
||||
assert_eq!(r, rcopy);
|
||||
r.add_assign_mixed(&G::Affine::zero());
|
||||
assert_eq!(r, rcopy);
|
||||
|
||||
let mut z = G::zero();
|
||||
z.add_assign(&G::zero());
|
||||
assert!(z.is_zero());
|
||||
z.add_assign_mixed(&G::Affine::zero());
|
||||
assert!(z.is_zero());
|
||||
|
||||
let mut z2 = z;
|
||||
z2.add_assign(&r);
|
||||
|
||||
z.add_assign_mixed(&r.into_affine());
|
||||
|
||||
assert_eq!(z, z2);
|
||||
assert_eq!(z, r);
|
||||
}
|
||||
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||||
// Transformations
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{
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let a = G::rand(&mut rng);
|
||||
let b = a.into_affine().into_projective();
|
||||
let c = a
|
||||
.into_affine()
|
||||
.into_projective()
|
||||
.into_affine()
|
||||
.into_projective();
|
||||
assert_eq!(a, b);
|
||||
assert_eq!(b, c);
|
||||
}
|
||||
|
||||
random_addition_tests::<G>();
|
||||
random_multiplication_tests::<G>();
|
||||
random_doubling_tests::<G>();
|
||||
random_negation_tests::<G>();
|
||||
random_transformation_tests::<G>();
|
||||
random_wnaf_tests::<G>();
|
||||
random_encoding_tests::<G::Affine>();
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn random_wnaf_tests<G: CurveProjective>() {
|
||||
use wnaf::*;
|
||||
use PrimeField;
|
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|
||||
let mut rng = XorShiftRng::from_seed([0x5dbe6259, 0x8d313d76, 0x3237db17, 0xe5bc0654]);
|
||||
|
||||
{
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||||
let mut table = vec![];
|
||||
let mut wnaf = vec![];
|
||||
|
||||
for w in 2..14 {
|
||||
for _ in 0..100 {
|
||||
let g = G::rand(&mut rng);
|
||||
let s = G::Scalar::rand(&mut rng).into_repr();
|
||||
let mut g1 = g;
|
||||
g1.mul_assign(s);
|
||||
|
||||
wnaf_table(&mut table, g, w);
|
||||
wnaf_form(&mut wnaf, s, w);
|
||||
let g2 = wnaf_exp(&table, &wnaf);
|
||||
|
||||
assert_eq!(g1, g2);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
{
|
||||
fn only_compiles_if_send<S: Send>(_: &S) {}
|
||||
|
||||
for _ in 0..100 {
|
||||
let g = G::rand(&mut rng);
|
||||
let s = G::Scalar::rand(&mut rng).into_repr();
|
||||
let mut g1 = g;
|
||||
g1.mul_assign(s);
|
||||
|
||||
let g2 = {
|
||||
let mut wnaf = Wnaf::new();
|
||||
wnaf.base(g, 1).scalar(s)
|
||||
};
|
||||
let g3 = {
|
||||
let mut wnaf = Wnaf::new();
|
||||
wnaf.scalar(s).base(g)
|
||||
};
|
||||
let g4 = {
|
||||
let mut wnaf = Wnaf::new();
|
||||
let mut shared = wnaf.base(g, 1).shared();
|
||||
|
||||
only_compiles_if_send(&shared);
|
||||
|
||||
shared.scalar(s)
|
||||
};
|
||||
let g5 = {
|
||||
let mut wnaf = Wnaf::new();
|
||||
let mut shared = wnaf.scalar(s).shared();
|
||||
|
||||
only_compiles_if_send(&shared);
|
||||
|
||||
shared.base(g)
|
||||
};
|
||||
|
||||
let g6 = {
|
||||
let mut wnaf = Wnaf::new();
|
||||
{
|
||||
// Populate the vectors.
|
||||
wnaf.base(rng.gen(), 1).scalar(rng.gen());
|
||||
}
|
||||
wnaf.base(g, 1).scalar(s)
|
||||
};
|
||||
let g7 = {
|
||||
let mut wnaf = Wnaf::new();
|
||||
{
|
||||
// Populate the vectors.
|
||||
wnaf.base(rng.gen(), 1).scalar(rng.gen());
|
||||
}
|
||||
wnaf.scalar(s).base(g)
|
||||
};
|
||||
let g8 = {
|
||||
let mut wnaf = Wnaf::new();
|
||||
{
|
||||
// Populate the vectors.
|
||||
wnaf.base(rng.gen(), 1).scalar(rng.gen());
|
||||
}
|
||||
let mut shared = wnaf.base(g, 1).shared();
|
||||
|
||||
only_compiles_if_send(&shared);
|
||||
|
||||
shared.scalar(s)
|
||||
};
|
||||
let g9 = {
|
||||
let mut wnaf = Wnaf::new();
|
||||
{
|
||||
// Populate the vectors.
|
||||
wnaf.base(rng.gen(), 1).scalar(rng.gen());
|
||||
}
|
||||
let mut shared = wnaf.scalar(s).shared();
|
||||
|
||||
only_compiles_if_send(&shared);
|
||||
|
||||
shared.base(g)
|
||||
};
|
||||
|
||||
assert_eq!(g1, g2);
|
||||
assert_eq!(g1, g3);
|
||||
assert_eq!(g1, g4);
|
||||
assert_eq!(g1, g5);
|
||||
assert_eq!(g1, g6);
|
||||
assert_eq!(g1, g7);
|
||||
assert_eq!(g1, g8);
|
||||
assert_eq!(g1, g9);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn random_negation_tests<G: CurveProjective>() {
|
||||
let mut rng = XorShiftRng::from_seed([0x5dbe6259, 0x8d313d76, 0x3237db17, 0xe5bc0654]);
|
||||
|
||||
for _ in 0..1000 {
|
||||
let r = G::rand(&mut rng);
|
||||
|
||||
let s = G::Scalar::rand(&mut rng);
|
||||
let mut sneg = s;
|
||||
sneg.negate();
|
||||
|
||||
let mut t1 = r;
|
||||
t1.mul_assign(s);
|
||||
|
||||
let mut t2 = r;
|
||||
t2.mul_assign(sneg);
|
||||
|
||||
let mut t3 = t1;
|
||||
t3.add_assign(&t2);
|
||||
assert!(t3.is_zero());
|
||||
|
||||
let mut t4 = t1;
|
||||
t4.add_assign_mixed(&t2.into_affine());
|
||||
assert!(t4.is_zero());
|
||||
|
||||
t1.negate();
|
||||
assert_eq!(t1, t2);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn random_doubling_tests<G: CurveProjective>() {
|
||||
let mut rng = XorShiftRng::from_seed([0x5dbe6259, 0x8d313d76, 0x3237db17, 0xe5bc0654]);
|
||||
|
||||
for _ in 0..1000 {
|
||||
let mut a = G::rand(&mut rng);
|
||||
let mut b = G::rand(&mut rng);
|
||||
|
||||
// 2(a + b)
|
||||
let mut tmp1 = a;
|
||||
tmp1.add_assign(&b);
|
||||
tmp1.double();
|
||||
|
||||
// 2a + 2b
|
||||
a.double();
|
||||
b.double();
|
||||
|
||||
let mut tmp2 = a;
|
||||
tmp2.add_assign(&b);
|
||||
|
||||
let mut tmp3 = a;
|
||||
tmp3.add_assign_mixed(&b.into_affine());
|
||||
|
||||
assert_eq!(tmp1, tmp2);
|
||||
assert_eq!(tmp1, tmp3);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn random_multiplication_tests<G: CurveProjective>() {
|
||||
let mut rng = XorShiftRng::from_seed([0x5dbe6259, 0x8d313d76, 0x3237db17, 0xe5bc0654]);
|
||||
|
||||
for _ in 0..1000 {
|
||||
let mut a = G::rand(&mut rng);
|
||||
let mut b = G::rand(&mut rng);
|
||||
let a_affine = a.into_affine();
|
||||
let b_affine = b.into_affine();
|
||||
|
||||
let s = G::Scalar::rand(&mut rng);
|
||||
|
||||
// s ( a + b )
|
||||
let mut tmp1 = a;
|
||||
tmp1.add_assign(&b);
|
||||
tmp1.mul_assign(s);
|
||||
|
||||
// sa + sb
|
||||
a.mul_assign(s);
|
||||
b.mul_assign(s);
|
||||
|
||||
let mut tmp2 = a;
|
||||
tmp2.add_assign(&b);
|
||||
|
||||
// Affine multiplication
|
||||
let mut tmp3 = a_affine.mul(s);
|
||||
tmp3.add_assign(&b_affine.mul(s));
|
||||
|
||||
assert_eq!(tmp1, tmp2);
|
||||
assert_eq!(tmp1, tmp3);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn random_addition_tests<G: CurveProjective>() {
|
||||
let mut rng = XorShiftRng::from_seed([0x5dbe6259, 0x8d313d76, 0x3237db17, 0xe5bc0654]);
|
||||
|
||||
for _ in 0..1000 {
|
||||
let a = G::rand(&mut rng);
|
||||
let b = G::rand(&mut rng);
|
||||
let c = G::rand(&mut rng);
|
||||
let a_affine = a.into_affine();
|
||||
let b_affine = b.into_affine();
|
||||
let c_affine = c.into_affine();
|
||||
|
||||
// a + a should equal the doubling
|
||||
{
|
||||
let mut aplusa = a;
|
||||
aplusa.add_assign(&a);
|
||||
|
||||
let mut aplusamixed = a;
|
||||
aplusamixed.add_assign_mixed(&a.into_affine());
|
||||
|
||||
let mut adouble = a;
|
||||
adouble.double();
|
||||
|
||||
assert_eq!(aplusa, adouble);
|
||||
assert_eq!(aplusa, aplusamixed);
|
||||
}
|
||||
|
||||
let mut tmp = vec![G::zero(); 6];
|
||||
|
||||
// (a + b) + c
|
||||
tmp[0] = a;
|
||||
tmp[0].add_assign(&b);
|
||||
tmp[0].add_assign(&c);
|
||||
|
||||
// a + (b + c)
|
||||
tmp[1] = b;
|
||||
tmp[1].add_assign(&c);
|
||||
tmp[1].add_assign(&a);
|
||||
|
||||
// (a + c) + b
|
||||
tmp[2] = a;
|
||||
tmp[2].add_assign(&c);
|
||||
tmp[2].add_assign(&b);
|
||||
|
||||
// Mixed addition
|
||||
|
||||
// (a + b) + c
|
||||
tmp[3] = a_affine.into_projective();
|
||||
tmp[3].add_assign_mixed(&b_affine);
|
||||
tmp[3].add_assign_mixed(&c_affine);
|
||||
|
||||
// a + (b + c)
|
||||
tmp[4] = b_affine.into_projective();
|
||||
tmp[4].add_assign_mixed(&c_affine);
|
||||
tmp[4].add_assign_mixed(&a_affine);
|
||||
|
||||
// (a + c) + b
|
||||
tmp[5] = a_affine.into_projective();
|
||||
tmp[5].add_assign_mixed(&c_affine);
|
||||
tmp[5].add_assign_mixed(&b_affine);
|
||||
|
||||
// Comparisons
|
||||
for i in 0..6 {
|
||||
for j in 0..6 {
|
||||
assert_eq!(tmp[i], tmp[j]);
|
||||
assert_eq!(tmp[i].into_affine(), tmp[j].into_affine());
|
||||
}
|
||||
|
||||
assert!(tmp[i] != a);
|
||||
assert!(tmp[i] != b);
|
||||
assert!(tmp[i] != c);
|
||||
|
||||
assert!(a != tmp[i]);
|
||||
assert!(b != tmp[i]);
|
||||
assert!(c != tmp[i]);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn random_transformation_tests<G: CurveProjective>() {
|
||||
let mut rng = XorShiftRng::from_seed([0x5dbe6259, 0x8d313d76, 0x3237db17, 0xe5bc0654]);
|
||||
|
||||
for _ in 0..1000 {
|
||||
let g = G::rand(&mut rng);
|
||||
let g_affine = g.into_affine();
|
||||
let g_projective = g_affine.into_projective();
|
||||
assert_eq!(g, g_projective);
|
||||
}
|
||||
|
||||
// Batch normalization
|
||||
for _ in 0..10 {
|
||||
let mut v = (0..1000).map(|_| G::rand(&mut rng)).collect::<Vec<_>>();
|
||||
|
||||
for i in &v {
|
||||
assert!(!i.is_normalized());
|
||||
}
|
||||
|
||||
use rand::distributions::{IndependentSample, Range};
|
||||
let between = Range::new(0, 1000);
|
||||
// Sprinkle in some normalized points
|
||||
for _ in 0..5 {
|
||||
v[between.ind_sample(&mut rng)] = G::zero();
|
||||
}
|
||||
for _ in 0..5 {
|
||||
let s = between.ind_sample(&mut rng);
|
||||
v[s] = v[s].into_affine().into_projective();
|
||||
}
|
||||
|
||||
let expected_v = v
|
||||
.iter()
|
||||
.map(|v| v.into_affine().into_projective())
|
||||
.collect::<Vec<_>>();
|
||||
G::batch_normalization(&mut v);
|
||||
|
||||
for i in &v {
|
||||
assert!(i.is_normalized());
|
||||
}
|
||||
|
||||
assert_eq!(v, expected_v);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
|
||||
fn random_encoding_tests<G: CurveAffine>() {
|
||||
let mut rng = XorShiftRng::from_seed([0x5dbe6259, 0x8d313d76, 0x3237db17, 0xe5bc0654]);
|
||||
|
||||
assert_eq!(
|
||||
G::zero().into_uncompressed().into_affine().unwrap(),
|
||||
G::zero()
|
||||
);
|
||||
|
||||
assert_eq!(
|
||||
G::zero().into_compressed().into_affine().unwrap(),
|
||||
G::zero()
|
||||
);
|
||||
|
||||
for _ in 0..1000 {
|
||||
let mut r = G::Projective::rand(&mut rng).into_affine();
|
||||
|
||||
let uncompressed = r.into_uncompressed();
|
||||
let de_uncompressed = uncompressed.into_affine().unwrap();
|
||||
assert_eq!(de_uncompressed, r);
|
||||
|
||||
let compressed = r.into_compressed();
|
||||
let de_compressed = compressed.into_affine().unwrap();
|
||||
assert_eq!(de_compressed, r);
|
||||
|
||||
r.negate();
|
||||
|
||||
let compressed = r.into_compressed();
|
||||
let de_compressed = compressed.into_affine().unwrap();
|
||||
assert_eq!(de_compressed, r);
|
||||
}
|
||||
}
|
||||
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