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
|
---|
10 |
|
---|
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 | }
|
---|