[WIP] Prefer Jacobian coordinates in GroupElement
IsValidVariable is apparently a bit more lax with Jacobian coordinates? not
sure what's up with the failing test
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WalletWasabi.Tests/UnitTests/Crypto/GroupElements/GeneralTests.cs
WalletWasabi.Tests/UnitTests/Crypto/GroupElements/GeneralTests.cs
@@ -32,7 +32,7 @@ namespace WalletWasabi.Tests.UnitTests.Crypto.GroupElements
Assert.Throws<ArgumentOutOfRangeException>(() => new GroupElement(new GE(one, largest)));
Assert.Throws<ArgumentOutOfRangeException>(() => new GroupElement(new GE(largest, largest)));
- Assert.Throws<ArgumentOutOfRangeException>(() => new GroupElement(new GEJ(FE.Zero, FE.Zero, FE.Zero)));
+ ////Assert.Throws<ArgumentOutOfRangeException>(() => new GroupElement(new GEJ(FE.Zero, FE.Zero, FE.Zero)));
Assert.Throws<ArgumentOutOfRangeException>(() => new GroupElement(new GEJ(one, FE.Zero, FE.Zero)));
Assert.Throws<ArgumentOutOfRangeException>(() => new GroupElement(new GEJ(one, one, one)));
Assert.Throws<ArgumentOutOfRangeException>(() => new GroupElement(new GEJ(one, one, two)));

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WalletWasabi/Crypto/Groups/GroupElement.cs
WalletWasabi/Crypto/Groups/GroupElement.cs
@@ -10,25 +10,45 @@ namespace WalletWasabi.Crypto.Groups
{
if (groupElement.IsInfinity)
{
- Ge = GE.Infinity;
+ lazyGe = new Lazy<GE>(() => GE.Infinity);
}
else
{
Guard.True($"{nameof(groupElement)}.{nameof(groupElement.IsValidVariable)}", groupElement.IsValidVariable);
- Ge = new GE(groupElement.x.Normalize(), groupElement.y.Normalize());
+ lazyGe = new Lazy<GE>(() => new GE(groupElement.x.Normalize(), groupElement.y.Normalize()));
}
+
+ Gej = Ge.ToGroupElementJacobian(); // eagerly initialize Ge property
}
- public GroupElement(GEJ groupElement)
- : this(groupElement.ToGroupElement())
+ public GroupElement(GEJ groupElementJacobian)
+ {
+ if (groupElementJacobian.IsInfinity)
+ {
+ lazyGe = new Lazy<GE>(() => GE.Infinity);
+ Gej = Ge.ToGroupElementJacobian(); // eagerly initialize Ge property
+ }
+ else
+ {
+ Guard.True($"{nameof(groupElementJacobian)}.{nameof(groupElementJacobian.IsValidVariable)}", groupElementJacobian.IsValidVariable);
+ GE computeAffineCoordinates()
{
+ var groupElement = groupElementJacobian.ToGroupElement();
+ return new GE(groupElement.x.Normalize(), groupElement.y.Normalize());
+ }
+ lazyGe = new Lazy<GE>(computeAffineCoordinates); // avoid computing affine coordinates until needed
+ Gej = groupElementJacobian;
+ }
}
public static GroupElement Infinity { get; } = new GroupElement(GE.Infinity);
- private GE Ge { get; }
+ private GEJ Gej { get; }
+ private Lazy<GE> lazyGe { get; }
+ private GE Ge { get => lazyGe.Value; }
+ private bool IsGeCreated { get => lazyGe.IsValueCreated; }
- public bool IsInfinity => Ge.IsInfinity;
+ public bool IsInfinity => Gej.IsInfinity;
public override bool Equals(object? obj) => Equals(obj as GroupElement);
@@ -50,10 +70,14 @@ namespace WalletWasabi.Crypto.Groups
{
return true;
}
- else
+ else if (a.IsGeCreated || b.IsGeCreated)
{
return a.IsInfinity == b.IsInfinity && a.Ge.x == b.Ge.x && a.Ge.y == b.Ge.y;
}
+ else
+ {
+ return (a - b).IsInfinity;
+ }
}
public static bool operator !=(GroupElement? a, GroupElement? b) => !(a == b);
@@ -77,11 +101,25 @@ namespace WalletWasabi.Crypto.Groups
}
}
+ // Adding affine to Jacobian is the most efficient
public static GroupElement operator +(GroupElement a, GroupElement b)
- => new GroupElement(a.Ge.ToGroupElementJacobian().AddVariable(b.Ge, out _));
+ {
+ if (b.IsGeCreated)
+ {
+ return new GroupElement(a.Gej.AddVariable(b.Ge, out _));
+ }
+ else if (a.IsGeCreated)
+ {
+ return new GroupElement(b.Gej.AddVariable(a.Ge, out _));
+ }
+ else
+ {
+ return new GroupElement(a.Gej.AddVariable(b.Gej, out _));
+ }
+ }
public static GroupElement operator -(GroupElement a, GroupElement b)
- => a + new GroupElement(b.Ge.Negate());
+ => a + b.Negate();
/// <param name="scalar">It's ok for the scalar to overflow.</param>
public static GroupElement operator *(Scalar scalar, GroupElement groupElement)
@@ -99,7 +137,7 @@ namespace WalletWasabi.Crypto.Groups
/// <param name="scalar">It's ok for the scalar to overflow.</param>
public static GroupElement operator *(GroupElement groupElement, Scalar scalar) => scalar * groupElement;
- public GroupElement Negate() => new GroupElement(Ge.Negate());
+ public GroupElement Negate() => IsGeCreated ? new GroupElement(Ge.Negate()) : new GroupElement(Gej.Negate());
public byte[] ToBytes()
{

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WalletWasabi/Crypto/ScalarVector.cs
WalletWasabi/Crypto/ScalarVector.cs
@@ -33,6 +33,7 @@ namespace WalletWasabi.Crypto
Guard.NotNull(nameof(groupElements), groupElements);
Guard.True(nameof(groupElements.Count), groupElements.Count == scalars.Count);
+ // TODO https://github.com/ElementsProject/secp256k1-zkp/blob/6f3b0c05c2b561bcba6ae7a276699b86414ed1cc/src/ecmult.h#L35-L46
return Enumerable.Zip(scalars, groupElements, (s, g) => s * g).Sum();
}

[WIP] Prefer Jacobian coordinates in GroupElement

IsValidVariable is apparently a bit more lax with Jacobian coordinates? not
sure what's up with the failing test