@@@ delete old catcomb import
[secnet] / fgoldi.c
diff --git a/fgoldi.c b/fgoldi.c
deleted file mode 100644 (file)
index 6a8d35b..0000000
--- a/fgoldi.c
+++ /dev/null
@@ -1,606 +0,0 @@
-/*
- * fgoldi.c: arithmetic modulo 2^448 - 2^224 - 1
- */
-/*
- * This file is Free Software.  It has been modified to as part of its
- * incorporation into secnet.
- *
- * Copyright 2017 Mark Wooding
- *
- * You may redistribute this file and/or modify it under the terms of
- * the permissive licence shown below.
- *
- * You may redistribute secnet as a whole and/or modify it under the
- * terms of the GNU General Public License as published by the Free
- * Software Foundation; either version 3, or (at your option) any
- * later version.
- *
- * This program is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU General Public License for more details.
- *
- * You should have received a copy of the GNU General Public License
- * along with this program; if not, see
- * https://www.gnu.org/licenses/gpl.html.
- */
-/*
- * Imported from Catacomb, and modified for Secnet (2017-04-30):
- *
- *   * Use `fake-mLib-bits.h' in place of the real <mLib/bits.h>.
- *
- *   * Remove the 16/32-bit implementation, since C99 always has 64-bit
- *     arithmetic.
- *
- *   * Remove the test rig code: a replacement is in a separate source file.
- *
- * The file's original comment headers are preserved below.
- */
-/* -*-c-*-
- *
- * Arithmetic in the Goldilocks field GF(2^448 - 2^224 - 1)
- *
- * (c) 2017 Straylight/Edgeware
- */
-
-/*----- Licensing notice --------------------------------------------------*
- *
- * This file is part of Catacomb.
- *
- * Catacomb is free software; you can redistribute it and/or modify
- * it under the terms of the GNU Library General Public License as
- * published by the Free Software Foundation; either version 2 of the
- * License, or (at your option) any later version.
- *
- * Catacomb is distributed in the hope that it will be useful,
- * but WITHOUT ANY WARRANTY; without even the implied warranty of
- * MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the
- * GNU Library General Public License for more details.
- *
- * You should have received a copy of the GNU Library General Public
- * License along with Catacomb; if not, write to the Free
- * Software Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston,
- * MA 02111-1307, USA.
- */
-
-/*----- Header files ------------------------------------------------------*/
-
-#include "fgoldi.h"
-
-/*----- Basic setup -------------------------------------------------------*
- *
- * Let φ = 2^224; then p = φ^2 - φ - 1, and, in GF(p), we have φ^2 = φ + 1
- * (hence the name).
- */
-
-/* We represent an element of GF(p) as 16 28-bit signed integer pieces x_i:
- * x = SUM_{0<=i<16} x_i 2^(28i).
- */
-
-typedef  int32  piece; typedef  int64  dblpiece;
-typedef uint32 upiece; typedef uint64 udblpiece;
-#define PIECEWD(i) 28
-#define NPIECE 16
-#define P p28
-
-#define B28 0x10000000u
-#define B27 0x08000000u
-#define M28 0x0fffffffu
-#define M27 0x07ffffffu
-#define M32 0xffffffffu
-
-/*----- Debugging machinery -----------------------------------------------*/
-
-#if defined(FGOLDI_DEBUG)
-
-#include <stdio.h>
-
-#include "mp.h"
-#include "mptext.h"
-
-static mp *get_pgoldi(void)
-{
-  mp *p = MP_NEW, *t = MP_NEW;
-
-  p = mp_setbit(p, MP_ZERO, 448);
-  t = mp_setbit(t, MP_ZERO, 224);
-  p = mp_sub(p, p, t);
-  p = mp_sub(p, p, MP_ONE);
-  mp_drop(t);
-  return (p);
-}
-
-DEF_FDUMP(fdump, piece, PIECEWD, NPIECE, 56, get_pgoldi())
-
-#endif
-
-/*----- Loading and storing -----------------------------------------------*/
-
-/* --- @fgoldi_load@ --- *
- *
- * Arguments:  @fgoldi *z@ = where to store the result
- *             @const octet xv[56]@ = source to read
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                Reads an element of %$\gf{2^{448} - 2^{224} - 19}$% in
- *             external representation from @xv@ and stores it in @z@.
- *
- *             External representation is little-endian base-256.  Some
- *             elements have multiple encodings, which are not produced by
- *             correct software; use of noncanonical encodings is not an
- *             error, and toleration of them is considered a performance
- *             feature.
- */
-
-void fgoldi_load(fgoldi *z, const octet xv[56])
-{
-  unsigned i;
-  uint32 xw[14];
-  piece b, c;
-
-  /* First, read the input value as words. */
-  for (i = 0; i < 14; i++) xw[i] = LOAD32_L(xv + 4*i);
-
-  /* Extract unsigned 28-bit pieces from the words. */
-  z->P[ 0] = (xw[ 0] >> 0)&M28;
-  z->P[ 7] = (xw[ 6] >> 4)&M28;
-  z->P[ 8] = (xw[ 7] >> 0)&M28;
-  z->P[15] = (xw[13] >> 4)&M28;
-  for (i = 1; i < 7; i++) {
-    z->P[i + 0] = ((xw[i + 0] << (4*i)) | (xw[i - 1] >> (32 - 4*i)))&M28;
-    z->P[i + 8] = ((xw[i + 7] << (4*i)) | (xw[i + 6] >> (32 - 4*i)))&M28;
-  }
-
-  /* Convert the nonnegative pieces into a balanced signed representation, so
-   * each piece ends up in the interval |z_i| <= 2^27.  For each piece, if
-   * its top bit is set, lend a bit leftwards; in the case of z_15, reduce
-   * this bit by adding it onto z_0 and z_8, since this is the φ^2 bit, and
-   * φ^2 = φ + 1.  We delay this carry until after all of the pieces have
-   * been balanced.  If we don't do this, then we have to do a more expensive
-   * test for nonzeroness to decide whether to lend a bit leftwards rather
-   * than just testing a single bit.
-   *
-   * Note that we don't try for a canonical representation here: both upper
-   * and lower bounds are achievable.
-   */
-  b = z->P[15]&B27; z->P[15] -= b << 1; c = b >> 27;
-  for (i = NPIECE - 1; i--; )
-    { b = z->P[i]&B27; z->P[i] -= b << 1; z->P[i + 1] += b >> 27; }
-  z->P[0] += c; z->P[8] += c;
-}
-
-/* --- @fgoldi_store@ --- *
- *
- * Arguments:  @octet zv[56]@ = where to write the result
- *             @const fgoldi *x@ = the field element to write
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                Stores a field element in the given octet vector in external
- *             representation.  A canonical encoding is always stored.
- */
-
-void fgoldi_store(octet zv[56], const fgoldi *x)
-{
-  piece y[NPIECE], yy[NPIECE], c, d;
-  uint32 u, v;
-  mask32 m;
-  unsigned i;
-
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) y[i] = x->P[i];
-
-  /* First, propagate the carries.  By the end of this, we'll have all of the
-   * the pieces canonically sized and positive, and maybe there'll be
-   * (signed) carry out.  The carry c is in { -1, 0, +1 }, and the remaining
-   * value will be in the half-open interval [0, φ^2).  The whole represented
-   * value is then y + φ^2 c.
-   *
-   * Assume that we start out with |y_i| <= 2^30.  We start off by cutting
-   * off and reducing the carry c_15 from the topmost piece, y_15.  This
-   * leaves 0 <= y_15 < 2^28; and we'll have |c_15| <= 4.  We'll add this
-   * onto y_0 and y_8, and propagate the carries.  It's very clear that we'll
-   * end up with |y + (φ + 1) c_15 - φ^2/2| << φ^2.
-   *
-   * Here, the y_i are signed, so we must be cautious about bithacking them.
-   */
-  c = ASR(piece, y[15], 28); y[15] = (upiece)y[15]&M28; y[8] += c;
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++)
-    { y[i] += c; c = ASR(piece, y[i], 28); y[i] = (upiece)y[i]&M28; }
-
-  /* Now we have a slightly fiddly job to do.  If c = +1, or if c = 0 and
-   * y >= p, then we should subtract p from the whole value; if c = -1 then
-   * we should add p; and otherwise we should do nothing.
-   *
-   * But conditional behaviour is bad, m'kay.  So here's what we do instead.
-   *
-   * The first job is to sort out what we wanted to do.  If c = -1 then we
-   * want to (a) invert the constant addend and (b) feed in a carry-in;
-   * otherwise, we don't.
-   */
-  m = SIGN(c)&M28;
-  d = m&1;
-
-  /* Now do the addition/subtraction.  Remember that all of the y_i are
-   * nonnegative, so shifting and masking are safe and easy.
-   */
-      d += y[0] + (1 ^ m); yy[0] = d&M28; d >>= 28;
-  for (i = 1; i < 8; i++)
-    { d += y[i] +      m;  yy[i] = d&M28; d >>= 28; }
-      d += y[8] + (1 ^ m); yy[8] = d&M28; d >>= 28;
-  for (i = 9; i < 16; i++)
-    { d += y[i] +      m;  yy[i] = d&M28; d >>= 28; }
-
-  /* The final carry-out is in d; since we only did addition, and the y_i are
-   * nonnegative, then d is in { 0, 1 }.  We want to keep y', rather than y,
-   * if (a) c /= 0 (in which case we know that the old value was
-   * unsatisfactory), or (b) if d = 1 (in which case, if c = 0, we know that
-   * the subtraction didn't cause a borrow, so we must be in the case where
-   * p <= y < φ^2.
-   */
-  m = NONZEROP(c) | ~NONZEROP(d - 1);
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) y[i] = (yy[i]&m) | (y[i]&~m);
-
-  /* Extract 32-bit words from the value. */
-  for (i = 0; i < 7; i++) {
-    u = ((y[i + 0] >> (4*i)) | ((uint32)y[i + 1] << (28 - 4*i)))&M32;
-    v = ((y[i + 8] >> (4*i)) | ((uint32)y[i + 9] << (28 - 4*i)))&M32;
-    STORE32_L(zv + 4*i,             u);
-    STORE32_L(zv + 4*i + 28, v);
-  }
-}
-
-/* --- @fgoldi_set@ --- *
- *
- * Arguments:  @fgoldi *z@ = where to write the result
- *             @int a@ = a small-ish constant
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                Sets @z@ to equal @a@.
- */
-
-void fgoldi_set(fgoldi *x, int a)
-{
-  unsigned i;
-
-  x->P[0] = a;
-  for (i = 1; i < NPIECE; i++) x->P[i] = 0;
-}
-
-/*----- Basic arithmetic --------------------------------------------------*/
-
-/* --- @fgoldi_add@ --- *
- *
- * Arguments:  @fgoldi *z@ = where to put the result (may alias @x@ or @y@)
- *             @const fgoldi *x, *y@ = two operands
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                Set @z@ to the sum %$x + y$%.
- */
-
-void fgoldi_add(fgoldi *z, const fgoldi *x, const fgoldi *y)
-{
-  unsigned i;
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) z->P[i] = x->P[i] + y->P[i];
-}
-
-/* --- @fgoldi_sub@ --- *
- *
- * Arguments:  @fgoldi *z@ = where to put the result (may alias @x@ or @y@)
- *             @const fgoldi *x, *y@ = two operands
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                Set @z@ to the difference %$x - y$%.
- */
-
-void fgoldi_sub(fgoldi *z, const fgoldi *x, const fgoldi *y)
-{
-  unsigned i;
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) z->P[i] = x->P[i] - y->P[i];
-}
-
-/*----- Constant-time utilities -------------------------------------------*/
-
-/* --- @fgoldi_condswap@ --- *
- *
- * Arguments:  @fgoldi *x, *y@ = two operands
- *             @uint32 m@ = a mask
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                If @m@ is zero, do nothing; if @m@ is all-bits-set, then
- *             exchange @x@ and @y@.  If @m@ has some other value, then
- *             scramble @x@ and @y@ in an unhelpful way.
- */
-
-void fgoldi_condswap(fgoldi *x, fgoldi *y, uint32 m)
-{
-  unsigned i;
-  mask32 mm = FIX_MASK32(m);
-
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) CONDSWAP(x->P[i], y->P[i], mm);
-}
-
-/*----- Multiplication ----------------------------------------------------*/
-
-/* Let B = 2^63 - 1 be the largest value such that +B and -B can be
- * represented in a double-precision piece.  On entry, it must be the case
- * that |X_i| <= M <= B - 2^27 for some M.  If this is the case, then, on
- * exit, we will have |Z_i| <= 2^27 + M/2^27.
- */
-#define CARRY_REDUCE(z, x) do {                                                \
-  dblpiece _t[NPIECE], _c;                                             \
-  unsigned _i;                                                         \
-                                                                       \
-  /* Bias the input pieces.  This keeps the carries and so on centred  \
-   * around zero rather than biased positive.                          \
-   */                                                                  \
-  for (_i = 0; _i < NPIECE; _i++) _t[_i] = (x)[_i] + B27;              \
-                                                                       \
-  /* Calculate the reduced pieces.  Careful with the bithacking. */    \
-  _c = ASR(dblpiece, _t[15], 28);                                      \
-  (z)[0] = (dblpiece)((udblpiece)_t[0]&M28) - B27 + _c;                        \
-  for (_i = 1; _i < NPIECE; _i++) {                                    \
-    (z)[_i] = (dblpiece)((udblpiece)_t[_i]&M28) - B27 +                        \
-      ASR(dblpiece, _t[_i - 1], 28);                                   \
-  }                                                                    \
-  (z)[8] += _c;                                                                \
-} while (0)
-
-/* --- @fgoldi_mulconst@ --- *
- *
- * Arguments:  @fgoldi *z@ = where to put the result (may alias @x@)
- *             @const fgoldi *x@ = an operand
- *             @long a@ = a small-ish constant; %$|a| < 2^{20}$%.
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                Set @z@ to the product %$a x$%.
- */
-
-void fgoldi_mulconst(fgoldi *z, const fgoldi *x, long a)
-{
-  unsigned i;
-  dblpiece zz[NPIECE], aa = a;
-
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) zz[i] = aa*x->P[i];
-  CARRY_REDUCE(z->P, zz);
-}
-
-/* --- @fgoldi_mul@ --- *
- *
- * Arguments:  @fgoldi *z@ = where to put the result (may alias @x@ or @y@)
- *             @const fgoldi *x, *y@ = two operands
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                Set @z@ to the product %$x y$%.
- */
-
-void fgoldi_mul(fgoldi *z, const fgoldi *x, const fgoldi *y)
-{
-  dblpiece zz[NPIECE], u[NPIECE];
-  piece ab[NPIECE/2], cd[NPIECE/2];
-  const piece
-    *a = x->P + NPIECE/2, *b = x->P,
-    *c = y->P + NPIECE/2, *d = y->P;
-  unsigned i, j;
-
-#  define M(x,i, y,j) ((dblpiece)(x)[i]*(y)[j])
-
-  /* Behold the magic.
-   *
-   * Write x = a φ + b, and y = c φ + d.  Then x y = a c φ^2 +
-   * (a d + b c) φ + b d.  Karatsuba and Ofman observed that a d + b c =
-   * (a + b) (c + d) - a c - b d, saving a multiplication, and Hamburg chose
-   * the prime p so that φ^2 = φ + 1.  So
-   *
-   *   x y = ((a + b) (c + d) - b d) φ + a c + b d
-   */
-
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) zz[i] = 0;
-
-  /* Our first job will be to calculate (1 - φ) b d, and write the result
-   * into z.  As we do this, an interesting thing will happen.  Write
-   * b d = u φ + v; then (1 - φ) b d = u φ + v - u φ^2 - v φ = (1 - φ) v - u.
-   * So, what we do is to write the product end-swapped and negated, and then
-   * we'll subtract the (negated, remember) high half from the low half.
-   */
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++) {
-    for (j = 0; j < NPIECE/2 - i; j++)
-      zz[i + j + NPIECE/2] -= M(b,i, d,j);
-    for (; j < NPIECE/2; j++)
-      zz[i + j - NPIECE/2] -= M(b,i, d,j);
-  }
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++)
-    zz[i] -= zz[i + NPIECE/2];
-
-  /* Next, we add on a c.  There are no surprises here. */
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++)
-    for (j = 0; j < NPIECE/2; j++)
-      zz[i + j] += M(a,i, c,j);
-
-  /* Now, calculate a + b and c + d. */
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++)
-    { ab[i] = a[i] + b[i]; cd[i] = c[i] + d[i]; }
-
-  /* Finally (for the multiplication) we must add on (a + b) (c + d) φ.
-   * Write (a + b) (c + d) as u φ + v; then we actually want u φ^2 + v φ =
-   * v φ + (1 + φ) u.  We'll store u in a temporary place and add it on
-   * twice.
-   */
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) u[i] = 0;
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++) {
-    for (j = 0; j < NPIECE/2 - i; j++)
-      zz[i + j + NPIECE/2] += M(ab,i, cd,j);
-    for (; j < NPIECE/2; j++)
-      u[i + j - NPIECE/2] += M(ab,i, cd,j);
-  }
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++)
-    { zz[i] += u[i]; zz[i + NPIECE/2] += u[i]; }
-
-#undef M
-
-  /* That wraps it up for the multiplication.  Let's figure out some bounds.
-   * Fortunately, Karatsuba is a polynomial identity, so all of the pieces
-   * end up the way they'd be if we'd done the thing the easy way, which
-   * simplifies the analysis.  Suppose we started with |x_i|, |y_i| <= 9/5
-   * 2^28.  The overheads in the result are given by the coefficients of
-   *
-   *   ((u^16 - 1)/(u - 1))^2 mod u^16 - u^8 - 1
-   *
-   * the greatest of which is 38.  So |z_i| <= 38*81/25*2^56 < 2^63.
-   *
-   * Anyway, a round of `CARRY_REDUCE' will leave us with |z_i| < 2^27 +
-   * 2^36; and a second round will leave us with |z_i| < 2^27 + 512.
-   */
-  for (i = 0; i < 2; i++) CARRY_REDUCE(zz, zz);
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) z->P[i] = zz[i];
-}
-
-/* --- @fgoldi_sqr@ --- *
- *
- * Arguments:  @fgoldi *z@ = where to put the result (may alias @x@ or @y@)
- *             @const fgoldi *x@ = an operand
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                Set @z@ to the square %$x^2$%.
- */
-
-void fgoldi_sqr(fgoldi *z, const fgoldi *x)
-{
-  dblpiece zz[NPIECE], u[NPIECE];
-  piece ab[NPIECE];
-  const piece *a = x->P + NPIECE/2, *b = x->P;
-  unsigned i, j;
-
-#  define M(x,i, y,j) ((dblpiece)(x)[i]*(y)[j])
-
-  /* The magic is basically the same as `fgoldi_mul' above.  We write
-   * x = a φ + b and use Karatsuba and the special prime shape.  This time,
-   * we have
-   *
-   *   x^2 = ((a + b)^2 - b^2) φ + a^2 + b^2
-   */
-
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) zz[i] = 0;
-
-  /* Our first job will be to calculate (1 - φ) b^2, and write the result
-   * into z.  Again, this interacts pleasantly with the prime shape.
-   */
-  for (i = 0; i < NPIECE/4; i++) {
-    zz[2*i + NPIECE/2] -= M(b,i, b,i);
-    for (j = i + 1; j < NPIECE/2 - i; j++)
-      zz[i + j + NPIECE/2] -= 2*M(b,i, b,j);
-    for (; j < NPIECE/2; j++)
-      zz[i + j - NPIECE/2] -= 2*M(b,i, b,j);
-  }
-  for (; i < NPIECE/2; i++) {
-    zz[2*i - NPIECE/2] -= M(b,i, b,i);
-    for (j = i + 1; j < NPIECE/2; j++)
-      zz[i + j - NPIECE/2] -= 2*M(b,i, b,j);
-  }
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++)
-    zz[i] -= zz[i + NPIECE/2];
-
-  /* Next, we add on a^2.  There are no surprises here. */
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++) {
-    zz[2*i] += M(a,i, a,i);
-    for (j = i + 1; j < NPIECE/2; j++)
-      zz[i + j] += 2*M(a,i, a,j);
-  }
-
-  /* Now, calculate a + b. */
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++)
-    ab[i] = a[i] + b[i];
-
-  /* Finally (for the multiplication) we must add on (a + b)^2 φ.
-   * Write (a + b)^2 as u φ + v; then we actually want (u + v) φ + u.  We'll
-   * store u in a temporary place and add it on twice.
-   */
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) u[i] = 0;
-  for (i = 0; i < NPIECE/4; i++) {
-    zz[2*i + NPIECE/2] += M(ab,i, ab,i);
-    for (j = i + 1; j < NPIECE/2 - i; j++)
-      zz[i + j + NPIECE/2] += 2*M(ab,i, ab,j);
-    for (; j < NPIECE/2; j++)
-      u[i + j - NPIECE/2] += 2*M(ab,i, ab,j);
-  }
-  for (; i < NPIECE/2; i++) {
-    u[2*i - NPIECE/2] += M(ab,i, ab,i);
-    for (j = i + 1; j < NPIECE/2; j++)
-      u[i + j - NPIECE/2] += 2*M(ab,i, ab,j);
-  }
-  for (i = 0; i < NPIECE/2; i++)
-    { zz[i] += u[i]; zz[i + NPIECE/2] += u[i]; }
-
-#undef M
-
-  /* Finally, carrying. */
-  for (i = 0; i < 2; i++) CARRY_REDUCE(zz, zz);
-  for (i = 0; i < NPIECE; i++) z->P[i] = zz[i];
-
-}
-
-/*----- More advanced operations ------------------------------------------*/
-
-/* --- @fgoldi_inv@ --- *
- *
- * Arguments:  @fgoldi *z@ = where to put the result (may alias @x@)
- *             @const fgoldi *x@ = an operand
- *
- * Returns:    ---
- *
- * Use:                Stores in @z@ the multiplicative inverse %$x^{-1}$%.  If
- *             %$x = 0$% then @z@ is set to zero.  This is considered a
- *             feature.
- */
-
-void fgoldi_inv(fgoldi *z, const fgoldi *x)
-{
-  fgoldi t, u;
-  unsigned i;
-
-#define SQRN(z, x, n) do {                                             \
-  fgoldi_sqr((z), (x));                                                        \
-  for (i = 1; i < (n); i++) fgoldi_sqr((z), (z));                      \
-} while (0)
-
-  /* Calculate x^-1 = x^(p - 2) = x^(2^448 - 2^224 - 3), which also handles
-   * x = 0 as intended.  The addition chain is home-made.
-   */                                  /* step | value */
-  fgoldi_sqr(&u, x);                   /*    1 | 2 */
-  fgoldi_mul(&t, &u, x);               /*    2 | 3 */
-  SQRN(&u, &t, 2);                     /*    4 | 12 */
-  fgoldi_mul(&t, &u, &t);              /*    5 | 15 */
-  SQRN(&u, &t, 4);                     /*    9 | 240 */
-  fgoldi_mul(&u, &u, &t);              /*   10 | 255 = 2^8 - 1 */
-  SQRN(&u, &u, 4);                     /*   14 | 2^12 - 16 */
-  fgoldi_mul(&t, &u, &t);              /*   15 | 2^12 - 1 */
-  SQRN(&u, &t, 12);                    /*   27 | 2^24 - 2^12 */
-  fgoldi_mul(&u, &u, &t);              /*   28 | 2^24 - 1 */
-  SQRN(&u, &u, 12);                    /*   40 | 2^36 - 2^12 */
-  fgoldi_mul(&t, &u, &t);              /*   41 | 2^36 - 1 */
-  fgoldi_sqr(&t, &t);                  /*   42 | 2^37 - 2 */
-  fgoldi_mul(&t, &t, x);               /*   43 | 2^37 - 1 */
-  SQRN(&u, &t, 37);                    /*   80 | 2^74 - 2^37 */
-  fgoldi_mul(&u, &u, &t);              /*   81 | 2^74 - 1 */
-  SQRN(&u, &u, 37);                    /*  118 | 2^111 - 2^37 */
-  fgoldi_mul(&t, &u, &t);              /*  119 | 2^111 - 1 */
-  SQRN(&u, &t, 111);                   /*  230 | 2^222 - 2^111 */
-  fgoldi_mul(&t, &u, &t);              /*  231 | 2^222 - 1 */
-  fgoldi_sqr(&u, &t);                  /*  232 | 2^223 - 2 */
-  fgoldi_mul(&u, &u, x);               /*  233 | 2^223 - 1 */
-  SQRN(&u, &u, 223);                   /*  456 | 2^446 - 2^223 */
-  fgoldi_mul(&t, &u, &t);              /*  457 | 2^446 - 2^222 - 1 */
-  SQRN(&t, &t, 2);                     /*  459 | 2^448 - 2^224 - 4 */
-  fgoldi_mul(z, &t, x);                        /*  460 | 2^448 - 2^224 - 3 */
-
-#undef SQRN
-}
-
-/*----- That's all, folks -------------------------------------------------*/