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Go
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// Copyright 2013 Beego Authors
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// Licensed under the Apache License, Version 2.0 (the "License"): you may
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// not use this file except in compliance with the License. You may obtain
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// a copy of the License at
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// http://www.apache.org/licenses/LICENSE-2.0
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// Unless required by applicable law or agreed to in writing, software
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// distributed under the License is distributed on an "AS IS" BASIS, WITHOUT
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// WARRANTIES OR CONDITIONS OF ANY KIND, either express or implied. See the
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// License for the specific language governing permissions and limitations
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// under the License.
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package captcha
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import (
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"crypto/rand"
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"encoding/binary"
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"io"
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"sync"
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)
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// siprng is PRNG based on SipHash-2-4.
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type siprng struct {
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mu sync.Mutex
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k0, k1, ctr uint64
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}
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// siphash implements SipHash-2-4, accepting a uint64 as a message.
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func siphash(k0, k1, m uint64) uint64 {
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// Initialization.
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v0 := k0 ^ 0x736f6d6570736575
|
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v1 := k1 ^ 0x646f72616e646f6d
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|
v2 := k0 ^ 0x6c7967656e657261
|
|
v3 := k1 ^ 0x7465646279746573
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t := uint64(8) << 56
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// Compression.
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v3 ^= m
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// Round 1.
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v0 += v1
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v1 = v1<<13 | v1>>(64-13)
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v1 ^= v0
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v0 = v0<<32 | v0>>(64-32)
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v2 += v3
|
|
v3 = v3<<16 | v3>>(64-16)
|
|
v3 ^= v2
|
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|
v0 += v3
|
|
v3 = v3<<21 | v3>>(64-21)
|
|
v3 ^= v0
|
|
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|
v2 += v1
|
|
v1 = v1<<17 | v1>>(64-17)
|
|
v1 ^= v2
|
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v2 = v2<<32 | v2>>(64-32)
|
|
|
|
// Round 2.
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v0 += v1
|
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v1 = v1<<13 | v1>>(64-13)
|
|
v1 ^= v0
|
|
v0 = v0<<32 | v0>>(64-32)
|
|
|
|
v2 += v3
|
|
v3 = v3<<16 | v3>>(64-16)
|
|
v3 ^= v2
|
|
|
|
v0 += v3
|
|
v3 = v3<<21 | v3>>(64-21)
|
|
v3 ^= v0
|
|
|
|
v2 += v1
|
|
v1 = v1<<17 | v1>>(64-17)
|
|
v1 ^= v2
|
|
v2 = v2<<32 | v2>>(64-32)
|
|
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|
v0 ^= m
|
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|
// Compress last block.
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v3 ^= t
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// Round 1.
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v0 += v1
|
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v1 = v1<<13 | v1>>(64-13)
|
|
v1 ^= v0
|
|
v0 = v0<<32 | v0>>(64-32)
|
|
|
|
v2 += v3
|
|
v3 = v3<<16 | v3>>(64-16)
|
|
v3 ^= v2
|
|
|
|
v0 += v3
|
|
v3 = v3<<21 | v3>>(64-21)
|
|
v3 ^= v0
|
|
|
|
v2 += v1
|
|
v1 = v1<<17 | v1>>(64-17)
|
|
v1 ^= v2
|
|
v2 = v2<<32 | v2>>(64-32)
|
|
|
|
// Round 2.
|
|
v0 += v1
|
|
v1 = v1<<13 | v1>>(64-13)
|
|
v1 ^= v0
|
|
v0 = v0<<32 | v0>>(64-32)
|
|
|
|
v2 += v3
|
|
v3 = v3<<16 | v3>>(64-16)
|
|
v3 ^= v2
|
|
|
|
v0 += v3
|
|
v3 = v3<<21 | v3>>(64-21)
|
|
v3 ^= v0
|
|
|
|
v2 += v1
|
|
v1 = v1<<17 | v1>>(64-17)
|
|
v1 ^= v2
|
|
v2 = v2<<32 | v2>>(64-32)
|
|
|
|
v0 ^= t
|
|
|
|
// Finalization.
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|
v2 ^= 0xff
|
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|
// Round 1.
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v0 += v1
|
|
v1 = v1<<13 | v1>>(64-13)
|
|
v1 ^= v0
|
|
v0 = v0<<32 | v0>>(64-32)
|
|
|
|
v2 += v3
|
|
v3 = v3<<16 | v3>>(64-16)
|
|
v3 ^= v2
|
|
|
|
v0 += v3
|
|
v3 = v3<<21 | v3>>(64-21)
|
|
v3 ^= v0
|
|
|
|
v2 += v1
|
|
v1 = v1<<17 | v1>>(64-17)
|
|
v1 ^= v2
|
|
v2 = v2<<32 | v2>>(64-32)
|
|
|
|
// Round 2.
|
|
v0 += v1
|
|
v1 = v1<<13 | v1>>(64-13)
|
|
v1 ^= v0
|
|
v0 = v0<<32 | v0>>(64-32)
|
|
|
|
v2 += v3
|
|
v3 = v3<<16 | v3>>(64-16)
|
|
v3 ^= v2
|
|
|
|
v0 += v3
|
|
v3 = v3<<21 | v3>>(64-21)
|
|
v3 ^= v0
|
|
|
|
v2 += v1
|
|
v1 = v1<<17 | v1>>(64-17)
|
|
v1 ^= v2
|
|
v2 = v2<<32 | v2>>(64-32)
|
|
|
|
// Round 3.
|
|
v0 += v1
|
|
v1 = v1<<13 | v1>>(64-13)
|
|
v1 ^= v0
|
|
v0 = v0<<32 | v0>>(64-32)
|
|
|
|
v2 += v3
|
|
v3 = v3<<16 | v3>>(64-16)
|
|
v3 ^= v2
|
|
|
|
v0 += v3
|
|
v3 = v3<<21 | v3>>(64-21)
|
|
v3 ^= v0
|
|
|
|
v2 += v1
|
|
v1 = v1<<17 | v1>>(64-17)
|
|
v1 ^= v2
|
|
v2 = v2<<32 | v2>>(64-32)
|
|
|
|
// Round 4.
|
|
v0 += v1
|
|
v1 = v1<<13 | v1>>(64-13)
|
|
v1 ^= v0
|
|
v0 = v0<<32 | v0>>(64-32)
|
|
|
|
v2 += v3
|
|
v3 = v3<<16 | v3>>(64-16)
|
|
v3 ^= v2
|
|
|
|
v0 += v3
|
|
v3 = v3<<21 | v3>>(64-21)
|
|
v3 ^= v0
|
|
|
|
v2 += v1
|
|
v1 = v1<<17 | v1>>(64-17)
|
|
v1 ^= v2
|
|
v2 = v2<<32 | v2>>(64-32)
|
|
|
|
return v0 ^ v1 ^ v2 ^ v3
|
|
}
|
|
|
|
// rekey sets a new PRNG key, which is read from crypto/rand.
|
|
func (p *siprng) rekey() {
|
|
var k [16]byte
|
|
if _, err := io.ReadFull(rand.Reader, k[:]); err != nil {
|
|
panic(err.Error())
|
|
}
|
|
p.k0 = binary.LittleEndian.Uint64(k[0:8])
|
|
p.k1 = binary.LittleEndian.Uint64(k[8:16])
|
|
p.ctr = 1
|
|
}
|
|
|
|
// Uint64 returns a new pseudorandom uint64.
|
|
// It rekeys PRNG on the first call and every 64 MB of generated data.
|
|
func (p *siprng) Uint64() uint64 {
|
|
p.mu.Lock()
|
|
if p.ctr == 0 || p.ctr > 8*1024*1024 {
|
|
p.rekey()
|
|
}
|
|
v := siphash(p.k0, p.k1, p.ctr)
|
|
p.ctr++
|
|
p.mu.Unlock()
|
|
return v
|
|
}
|
|
|
|
func (p *siprng) Int63() int64 {
|
|
return int64(p.Uint64() & 0x7fffffffffffffff)
|
|
}
|
|
|
|
func (p *siprng) Uint32() uint32 {
|
|
return uint32(p.Uint64())
|
|
}
|
|
|
|
func (p *siprng) Int31() int32 {
|
|
return int32(p.Uint32() & 0x7fffffff)
|
|
}
|
|
|
|
func (p *siprng) Intn(n int) int {
|
|
if n <= 0 {
|
|
panic("invalid argument to Intn")
|
|
}
|
|
if n <= 1<<31-1 {
|
|
return int(p.Int31n(int32(n)))
|
|
}
|
|
return int(p.Int63n(int64(n)))
|
|
}
|
|
|
|
func (p *siprng) Int63n(n int64) int64 {
|
|
if n <= 0 {
|
|
panic("invalid argument to Int63n")
|
|
}
|
|
max := int64((1 << 63) - 1 - (1<<63)%uint64(n))
|
|
v := p.Int63()
|
|
for v > max {
|
|
v = p.Int63()
|
|
}
|
|
return v % n
|
|
}
|
|
|
|
func (p *siprng) Int31n(n int32) int32 {
|
|
if n <= 0 {
|
|
panic("invalid argument to Int31n")
|
|
}
|
|
max := int32((1 << 31) - 1 - (1<<31)%uint32(n))
|
|
v := p.Int31()
|
|
for v > max {
|
|
v = p.Int31()
|
|
}
|
|
return v % n
|
|
}
|
|
|
|
func (p *siprng) Float64() float64 { return float64(p.Int63()) / (1 << 63) }
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