| 1 | <?php
|
|---|
| 2 |
|
|---|
| 3 | define('INT64', 64);
|
|---|
| 4 | define('INT128', 128);
|
|---|
| 5 | define('INT256', 256);
|
|---|
| 6 | define('INT512', 512);
|
|---|
| 7 |
|
|---|
| 8 | // BigInt represented as string of characters
|
|---|
| 9 | // First byte is MSB and last byte is LSB
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|---|
| 10 |
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|---|
| 11 | function BigIntNew($BitWidth): string
|
|---|
| 12 | {
|
|---|
| 13 | return str_repeat(chr(0), $BitWidth >> 3);
|
|---|
| 14 | }
|
|---|
| 15 |
|
|---|
| 16 | function BigIntNewAs($A): string
|
|---|
| 17 | {
|
|---|
| 18 | return str_repeat(chr(0), strlen($A));
|
|---|
| 19 | }
|
|---|
| 20 |
|
|---|
| 21 | function BigIntCheck(string $A, string $B): void
|
|---|
| 22 | {
|
|---|
| 23 | if (strlen($A) != strlen($B))
|
|---|
| 24 | throw new Exception('BigInt parameters bit width doesn\'t match.');
|
|---|
| 25 | }
|
|---|
| 26 |
|
|---|
| 27 | function BigIntAdd(string $A, string $B): string
|
|---|
| 28 | {
|
|---|
| 29 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 30 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 31 | $Carry = 0;
|
|---|
| 32 | for ($I = strlen($Result) - 1; $I >= 0; $I--)
|
|---|
| 33 | {
|
|---|
| 34 | $Sum = ord($A[$I]) + ord($B[$I]) + $Carry;
|
|---|
| 35 | $Result[$I] = chr($Sum);
|
|---|
| 36 | if ($Sum > 255) $Carry = 1;
|
|---|
| 37 | else $Carry = 0;
|
|---|
| 38 | }
|
|---|
| 39 | return $Result;
|
|---|
| 40 | }
|
|---|
| 41 |
|
|---|
| 42 | function BigIntSub(string $A, string $B): string
|
|---|
| 43 | {
|
|---|
| 44 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 45 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 46 | $Carry = 0;
|
|---|
| 47 | for ($I = strlen($Result) - 1; $I >= 0; $I--)
|
|---|
| 48 | {
|
|---|
| 49 | $Sum = ord($A[$I]) - ord($B[$I]) - $Carry;
|
|---|
| 50 | $Result[$I] = chr($Sum);
|
|---|
| 51 | if ($Sum < 0) $Carry = 1;
|
|---|
| 52 | else $Carry = 0;
|
|---|
| 53 | }
|
|---|
| 54 | return $Result;
|
|---|
| 55 | }
|
|---|
| 56 |
|
|---|
| 57 | function BigIntInc(string $A): string
|
|---|
| 58 | {
|
|---|
| 59 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 60 | $Carry = 1;
|
|---|
| 61 | for ($I = strlen($Result) - 1; $I >= 0; $I--)
|
|---|
| 62 | {
|
|---|
| 63 | $Sum = ord($A[$I]) + $Carry;
|
|---|
| 64 | $Result[$I] = chr($Sum);
|
|---|
| 65 | if ($Sum > 255) $Carry = 1;
|
|---|
| 66 | else $Carry = 0;
|
|---|
| 67 | }
|
|---|
| 68 | return $Result;
|
|---|
| 69 | }
|
|---|
| 70 |
|
|---|
| 71 | function BigIntDec(string $A): string
|
|---|
| 72 | {
|
|---|
| 73 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 74 | $Carry = 1;
|
|---|
| 75 | for ($I = strlen($Result) - 1; $I >= 0; $I--)
|
|---|
| 76 | {
|
|---|
| 77 | $Sum = ord($A[$I]) - $Carry;
|
|---|
| 78 | $Result[$I] = chr($Sum);
|
|---|
| 79 | if ($Sum < 0) $Carry = 1;
|
|---|
| 80 | else $Carry = 0;
|
|---|
| 81 | }
|
|---|
| 82 | return $Result;
|
|---|
| 83 | }
|
|---|
| 84 |
|
|---|
| 85 | function BigIntNeg(string $A): string
|
|---|
| 86 | {
|
|---|
| 87 | return BigIntInc(BigIntNot($A));
|
|---|
| 88 | }
|
|---|
| 89 |
|
|---|
| 90 | function BigIntIsNeg(string $A): string
|
|---|
| 91 | {
|
|---|
| 92 | return ord($A[0]) & 0x80;
|
|---|
| 93 | }
|
|---|
| 94 |
|
|---|
| 95 | function BigIntEqual(string $A, string $B): bool
|
|---|
| 96 | {
|
|---|
| 97 | return $A == $B; // Simple string comparison
|
|---|
| 98 | }
|
|---|
| 99 |
|
|---|
| 100 | function BigIntNotEqual(string $A, string $B): bool
|
|---|
| 101 | {
|
|---|
| 102 | return $A != $B; // Simple string comparison
|
|---|
| 103 | }
|
|---|
| 104 |
|
|---|
| 105 | function BigIntGreater(string $A, string $B): bool
|
|---|
| 106 | {
|
|---|
| 107 | return BigIntIsNeg(BigIntSub($B, $A));
|
|---|
| 108 | }
|
|---|
| 109 |
|
|---|
| 110 | function BigIntGreaterOrEqual(string $A, string $B): bool
|
|---|
| 111 | {
|
|---|
| 112 | return BigIntIsNeg(BigIntSub($B, $A)) or BigIntEqual($A, $B);
|
|---|
| 113 | }
|
|---|
| 114 |
|
|---|
| 115 | function BigIntLesser(string $A, string $B): bool
|
|---|
| 116 | {
|
|---|
| 117 | return BigIntIsNeg(BigIntSub($A, $B));
|
|---|
| 118 | }
|
|---|
| 119 |
|
|---|
| 120 | function BigIntLesserOrEqual(string $A, string $B): bool
|
|---|
| 121 | {
|
|---|
| 122 | return BigIntIsNeg(BigIntSub($A, $B)) or BigIntEqual($A, $B);
|
|---|
| 123 | }
|
|---|
| 124 |
|
|---|
| 125 | function BigIntMul(string $A, string $B): string
|
|---|
| 126 | {
|
|---|
| 127 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 128 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 129 | while (BigIntGreater($B, BigIntNewAs($A)))
|
|---|
| 130 | {
|
|---|
| 131 | $Result = BigIntAdd($Result, $A);
|
|---|
| 132 | $B = BigIntDec($B);
|
|---|
| 133 | }
|
|---|
| 134 | return $Result;
|
|---|
| 135 | }
|
|---|
| 136 |
|
|---|
| 137 | function BigIntDiv(string $A, string $B): string
|
|---|
| 138 | {
|
|---|
| 139 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 140 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 141 | while (BigIntGreaterOrEqual($A, $B))
|
|---|
| 142 | {
|
|---|
| 143 | $A = BigIntSub($A, $B);
|
|---|
| 144 | $Result = BigIntInc($Result);
|
|---|
| 145 | }
|
|---|
| 146 | return $Result;
|
|---|
| 147 | }
|
|---|
| 148 |
|
|---|
| 149 | function BigIntMod(string $A, string $B): string
|
|---|
| 150 | {
|
|---|
| 151 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 152 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 153 | while (BigIntGreaterOrEqual($A, $B))
|
|---|
| 154 | {
|
|---|
| 155 | $A = BigIntSub($A, $B);
|
|---|
| 156 | $Result = BigIntInc($Result);
|
|---|
| 157 | }
|
|---|
| 158 | return $A;
|
|---|
| 159 | }
|
|---|
| 160 |
|
|---|
| 161 | function BigIntAnd(string $A, string $B): string
|
|---|
| 162 | {
|
|---|
| 163 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 164 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 165 | for ($I = 0; $I < strlen($Result); $I++)
|
|---|
| 166 | {
|
|---|
| 167 | $Result[$I] = chr(ord($A[$I]) & ord($B[$I]));
|
|---|
| 168 | }
|
|---|
| 169 | return $Result;
|
|---|
| 170 | }
|
|---|
| 171 |
|
|---|
| 172 | function BigIntOr(string $A, string $B): string
|
|---|
| 173 | {
|
|---|
| 174 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 175 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 176 | for ($I = 0; $I < strlen($Result); $I++)
|
|---|
| 177 | {
|
|---|
| 178 | $Result[$I] = chr(ord($A[$I]) | ord($B[$I]));
|
|---|
| 179 | }
|
|---|
| 180 | return $Result;
|
|---|
| 181 | }
|
|---|
| 182 |
|
|---|
| 183 | function BigIntXor(string $A, string $B): string
|
|---|
| 184 | {
|
|---|
| 185 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 186 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 187 | for ($I = 0; $I < strlen($Result); $I++)
|
|---|
| 188 | {
|
|---|
| 189 | $Result[$I] = chr(ord($A[$I]) ^ ord($B[$I]));
|
|---|
| 190 | }
|
|---|
| 191 | return $Result;
|
|---|
| 192 | }
|
|---|
| 193 |
|
|---|
| 194 | function BigIntNot(string $A): string
|
|---|
| 195 | {
|
|---|
| 196 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 197 | for ($I = 0; $I < strlen($Result); $I++)
|
|---|
| 198 | {
|
|---|
| 199 | $Result[$I] = chr(~ord($A[$I]));
|
|---|
| 200 | }
|
|---|
| 201 | return $Result;
|
|---|
| 202 | }
|
|---|
| 203 |
|
|---|
| 204 | function BigIntShl1(string $A): string
|
|---|
| 205 | {
|
|---|
| 206 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 207 | for ($I = 0; $I < strlen($Result) - 1; $I++)
|
|---|
| 208 | {
|
|---|
| 209 | $Result[$I] = chr((ord($A[$I]) << 1) | (ord($A[$I + 1]) >> 7));
|
|---|
| 210 | }
|
|---|
| 211 | $Result[strlen($Result) - 1] = chr(ord($A[strlen($Result) - 1]) << 1);
|
|---|
| 212 | return $Result;
|
|---|
| 213 | }
|
|---|
| 214 |
|
|---|
| 215 | function BigIntShl(string $A, string $B): string
|
|---|
| 216 | {
|
|---|
| 217 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 218 | $Result = $A;
|
|---|
| 219 | for ($I = 0; $I < Int128ToInt($B); $I++)
|
|---|
| 220 | {
|
|---|
| 221 | $Result = BigIntShl1($Result);
|
|---|
| 222 | }
|
|---|
| 223 | return $Result;
|
|---|
| 224 | }
|
|---|
| 225 |
|
|---|
| 226 | function BigIntShr1(string $A): string
|
|---|
| 227 | {
|
|---|
| 228 | $Result = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 229 | for ($I = strlen($Result) - 1; $I > 0; $I--)
|
|---|
| 230 | {
|
|---|
| 231 | $Result[$I] = chr((ord($A[$I]) >> 1) | ((ord($A[$I - 1]) & 1) << 7));
|
|---|
| 232 | }
|
|---|
| 233 | $Result[0] = chr(ord($A[0]) >> 1);
|
|---|
| 234 | return $Result;
|
|---|
| 235 | }
|
|---|
| 236 |
|
|---|
| 237 | function BigIntShr(string $A, string $B): string
|
|---|
| 238 | {
|
|---|
| 239 | BigIntCheck($A, $B);
|
|---|
| 240 | $Result = $A;
|
|---|
| 241 | for ($I = 0; $I < Int128ToInt($B); $I++)
|
|---|
| 242 | {
|
|---|
| 243 | $Result = BigIntShr1($Result);
|
|---|
| 244 | }
|
|---|
| 245 | return $Result;
|
|---|
| 246 | }
|
|---|
| 247 |
|
|---|
| 248 | function BigIntToHex(string $A): string
|
|---|
| 249 | {
|
|---|
| 250 | $Result = '';
|
|---|
| 251 | for ($I = 0; $I < strlen($A); $I++)
|
|---|
| 252 | {
|
|---|
| 253 | $Result .= str_pad(dechex(ord($A[$I])), 2, '0', STR_PAD_LEFT);
|
|---|
| 254 | }
|
|---|
| 255 | return $Result;
|
|---|
| 256 | }
|
|---|
| 257 |
|
|---|
| 258 | function HexToBigInt(string $A, int $BitWidth): string
|
|---|
| 259 | {
|
|---|
| 260 | $Result = BigIntNew($BitWidth);
|
|---|
| 261 | $I = strlen($A) - 1;
|
|---|
| 262 | $Index = 15;
|
|---|
| 263 | while (($I >= 0) && ($Index >= 0))
|
|---|
| 264 | {
|
|---|
| 265 | $Result[$Index] = chr(ord($Result[$Index]) | hexdec($A[$I]));
|
|---|
| 266 | $I--;
|
|---|
| 267 | if ($I >= 0)
|
|---|
| 268 | {
|
|---|
| 269 | $Result[$Index] = chr(ord($Result[$Index]) | (hexdec($A[$I]) << 4));
|
|---|
| 270 | $I--;
|
|---|
| 271 | }
|
|---|
| 272 | $Index--;
|
|---|
| 273 | }
|
|---|
| 274 | return $Result;
|
|---|
| 275 | }
|
|---|
| 276 |
|
|---|
| 277 | function BigIntToBin(string $A): string
|
|---|
| 278 | {
|
|---|
| 279 | $Result = '';
|
|---|
| 280 | for ($I = 0; $I < strlen($A); $I++)
|
|---|
| 281 | {
|
|---|
| 282 | $Result .= str_pad(decbin(ord($A[$I])), 8, '0', STR_PAD_LEFT);
|
|---|
| 283 | }
|
|---|
| 284 | return $Result;
|
|---|
| 285 | }
|
|---|
| 286 |
|
|---|
| 287 | function BinToBigInt(string $A, int $BitWidth): string
|
|---|
| 288 | {
|
|---|
| 289 | $Result = BigIntNew($BitWidth);
|
|---|
| 290 | $I = strlen($A) - 1;
|
|---|
| 291 | $Index = strlen($Result) - 1;
|
|---|
| 292 | while (($I >= 0) && ($Index >= 0))
|
|---|
| 293 | {
|
|---|
| 294 | for ($J = 0; $J < 7; $J++)
|
|---|
| 295 | {
|
|---|
| 296 | if ($I >= 0)
|
|---|
| 297 | {
|
|---|
| 298 | $Result[$Index] = chr(ord($Result[$Index]) | (bindec($A[$I]) << $J));
|
|---|
| 299 | $I--;
|
|---|
| 300 | }
|
|---|
| 301 | }
|
|---|
| 302 | $Index--;
|
|---|
| 303 | }
|
|---|
| 304 | return $Result;
|
|---|
| 305 | }
|
|---|
| 306 |
|
|---|
| 307 | function BigIntToInt(string $A): int
|
|---|
| 308 | {
|
|---|
| 309 | // 32-bit int support
|
|---|
| 310 | return ord($A[15]) | (ord($A[14]) << 8) | (ord($A[13]) << 16) | (ord($A[12]) << 24);
|
|---|
| 311 | }
|
|---|
| 312 |
|
|---|
| 313 | function IntToBigInt(int $A, int $BitWidth): string
|
|---|
| 314 | {
|
|---|
| 315 | $Result = BigIntNew($BitWidth);
|
|---|
| 316 | // 32-bit int support
|
|---|
| 317 | $Result[15] = chr($A & 0xff);
|
|---|
| 318 | $Result[14] = chr(($A >> 8) & 0xff);
|
|---|
| 319 | $Result[13] = chr(($A >> 16) & 0xff);
|
|---|
| 320 | $Result[12] = chr(($A >> 24) & 0xff);
|
|---|
| 321 | return $Result;
|
|---|
| 322 | }
|
|---|
| 323 |
|
|---|
| 324 | function BigIntToDec(string $A): string
|
|---|
| 325 | {
|
|---|
| 326 | $BitWidth = strlen($A) << 3;
|
|---|
| 327 | $Result = '';
|
|---|
| 328 | $Zero = BigIntNewAs($A);
|
|---|
| 329 | while (BigIntGreater($A, $Zero))
|
|---|
| 330 | {
|
|---|
| 331 | $Result = strval(BigIntToInt(BigIntMod($A, IntToBigInt(10, $BitWidth)))).$Result;
|
|---|
| 332 | $A = BigIntDiv($A, IntToBigInt(10, $BitWidth));
|
|---|
| 333 | }
|
|---|
| 334 | return $Result;
|
|---|
| 335 | }
|
|---|
| 336 |
|
|---|
| 337 | function DecToBigInt(string $A, int $BitWidth): string
|
|---|
| 338 | {
|
|---|
| 339 | $Result = BigIntNew($BitWidth);
|
|---|
| 340 | $I = 0;
|
|---|
| 341 | while ($I < strlen($A))
|
|---|
| 342 | {
|
|---|
| 343 | $Result = BigIntMul($Result, IntToBigInt(10, $BitWidth));
|
|---|
| 344 | $Result = BigIntAdd($Result, IntToBigInt(intval($A[$I]), $BitWidth));
|
|---|
| 345 | $I++;
|
|---|
| 346 | }
|
|---|
| 347 | return $Result;
|
|---|
| 348 | }
|
|---|