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#include <stdint.h>
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#include <stddef.h>
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#define KECCAKF_ROUNDS 24
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// 64bit 値のビット回転（左回転）
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__device__ inline uint64_t rotate(uint64_t x, int n) {
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return (x << n) | (x >> (64 - n));
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}
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// Keccak‐f[1600] 変換（内部状態 st[25] に対して 24 ラウンドの permutation を実行）
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__device__ inline uint64_t ROTL64(uint64_t x, int n) {
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return (x << n) | (x >> (64 - n));
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}
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__device__ void keccakf(uint64_t st[25]) {
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const int R[24] = {
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1, 3, 6, 10, 15, 21,
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28, 36, 45, 55, 2, 14,
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27, 41, 56, 8, 25, 43,
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62, 18, 39, 61, 20, 44
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};
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const int P[24] = {
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10, 7, 11, 17, 18, 3,
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5, 16, 8, 21, 24, 4,
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15, 23, 19, 13, 12, 2,
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20, 14, 22, 9, 6, 1
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};
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const uint64_t RC[24] = {
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0x0000000000000001ULL, 0x0000000000008082ULL,
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0x800000000000808aULL, 0x8000000080008000ULL,
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0x000000000000808bULL, 0x0000000080000001ULL,
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0x8000000080008081ULL, 0x8000000000008009ULL,
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||
0x000000000000008aULL, 0x0000000000000088ULL,
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0x0000000080008009ULL, 0x000000008000000aULL,
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0x000000008000808bULL, 0x800000000000008bULL,
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0x8000000000008089ULL, 0x8000000000008003ULL,
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||
0x8000000000008002ULL, 0x8000000000000080ULL,
|
||
0x000000000000800aULL, 0x800000008000000aULL,
|
||
0x8000000080008081ULL, 0x8000000000008080ULL,
|
||
0x0000000080000001ULL, 0x8000000080008008ULL
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};
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int i, j, round;
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uint64_t t, bc[5];
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for (round = 0; round < 24; round++) {
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// Theta
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for (i = 0; i < 5; i++)
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bc[i] = st[i] ^ st[i + 5] ^ st[i + 10] ^ st[i + 15] ^ st[i + 20];
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for (i = 0; i < 5; i++) {
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t = bc[(i + 4) % 5] ^ ROTL64(bc[(i + 1) % 5], 1);
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for (j = 0; j < 25; j += 5)
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st[j + i] ^= t;
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}
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// Rho and Pi
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t = st[1];
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for (i = 0; i < 24; i++) {
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j = P[i];
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bc[0] = st[j];
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st[j] = ROTL64(t, R[i]);
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t = bc[0];
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}
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// Chi
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for (j = 0; j < 25; j += 5) {
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for (i = 0; i < 5; i++)
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bc[i] = st[j + i];
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for (i = 0; i < 5; i++)
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st[j + i] ^= (~bc[(i + 1) % 5]) & bc[(i + 2) % 5];
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}
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// Iota
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st[0] ^= RC[round];
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}
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}
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// little-endian で 64bit 値を読み込む（8 バイトの配列から）
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__device__ inline uint64_t load64_le(const uint8_t *src) {
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uint64_t x = 0;
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#pragma unroll
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for (int i = 0; i < 8; i++) {
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x |= ((uint64_t)src[i]) << (8 * i);
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}
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return x;
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}
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// little-endian で 64bit 値を書き込む（8 バイトの配列へ）
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__device__ inline void store64_le(uint8_t *dst, uint64_t x) {
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#pragma unroll
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for (int i = 0; i < 8; i++) {
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dst[i] = (uint8_t)(x >> (8 * i));
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}
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}
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/*
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__device__ 関数 sha3_256_device
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・引数 input, inlen で与えられる入力データを吸収し、
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SHA3-256 仕様によりパディングおよび Keccak-f[1600] 変換を実行します。
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・最終的に内部状態の先頭 32 バイト（4 ワード）を little-endian 形式で
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hash_out に出力します。
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・SHA3-256 ではレート（吸収部サイズ）が 136 バイトです。
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*/
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__device__ void sha3_256_device(const uint8_t *input, size_t inlen, uint8_t *hash_out) {
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const size_t rate = 136; // SHA3-256 の吸収部サイズ（バイト単位）
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uint64_t st[25] = {0}; // 内部状態（25ワード＝1600ビット）
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for (int i = 0; i < 25; i++) st[i] = 0;
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// size_t offset = 0; // Removed unused variable
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// 通常ブロック（rateバイト）処理（今回inlen=32なのでスキップされるはず）
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while (inlen >= rate) {
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// 吸収
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for (int i = 0; i < (rate / 8); i++) {
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st[i] ^= load64_le(input + i * 8);
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}
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// 最終 Keccak-f
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keccakf(st);
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input += rate;
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inlen -= rate;
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}
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for (int i = 0; i < 4; i++) {
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st[i] ^= load64_le(input + i * 8); // 4 * 8 = 32バイト
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}
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((uint8_t*)st)[32] ^= 0x06; // パディング（32バイト目）
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((uint8_t*)st)[rate - 1] ^= 0x80; // パディング（最後のバイト）
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||
keccakf(st); // 最終 Keccak-f
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||
// スクイーズ：出力32バイト
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||
for (int i = 0; i < 4; i++) {
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||
store64_le(hash_out + i * 8, st[i]);
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}
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}
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