Initial commit of NovaCoin changes
[novacoin.git] / src / scrypt_mine.cpp
diff --git a/src/scrypt_mine.cpp b/src/scrypt_mine.cpp
new file mode 100644 (file)
index 0000000..289b0a7
--- /dev/null
@@ -0,0 +1,208 @@
+/*-
+ * Copyright 2009 Colin Percival, 2011 ArtForz, 2011 pooler, 2012 Balthazar
+ * All rights reserved.
+ *
+ * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
+ * modification, are permitted provided that the following conditions
+ * are met:
+ * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
+ * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
+ *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
+ *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
+ *
+ * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE AUTHOR AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
+ * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
+ * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
+ * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE AUTHOR OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
+ * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
+ * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
+ * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
+ * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
+ * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
+ * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
+ * SUCH DAMAGE.
+ *
+ * This file was originally written by Colin Percival as part of the Tarsnap
+ * online backup system.
+ */
+
+#include <stdlib.h>
+#include <stdint.h>
+#include <xmmintrin.h>
+
+#include "scrypt_mine.h"
+#include "pbkdf2.h"
+
+#include "util.h"
+#include "net.h"
+
+extern bool fShutdown;
+extern bool fGenerateBitcoins;
+
+extern CBlockIndex* pindexBest;
+extern uint32_t nTransactionsUpdated;
+
+
+#if defined(__x86_64__)
+
+#define SCRYPT_3WAY
+#define SCRYPT_BUFFER_SIZE (3 * 131072 + 63)
+
+extern "C" int scrypt_best_throughput();
+extern "C" void scrypt_core(uint32_t *X, uint32_t *V);
+extern "C" void scrypt_core_2way(uint32_t *X, uint32_t *Y, uint32_t *V);
+extern "C" void scrypt_core_3way(uint32_t *X, uint32_t *Y, uint32_t *Z, uint32_t *V);
+
+#elif defined(__i386__)
+
+#define SCRYPT_BUFFER_SIZE (131072 + 63)
+
+extern  "C" void scrypt_core(uint32_t *X, uint32_t *V);
+
+#endif
+
+void *scrypt_buffer_alloc() {
+    return malloc(SCRYPT_BUFFER_SIZE);
+}
+
+void scrypt_buffer_free(void *scratchpad)
+{
+    free(scratchpad);
+}
+
+/* cpu and memory intensive function to transform a 80 byte buffer into a 32 byte output
+   scratchpad size needs to be at least 63 + (128 * r * p) + (256 * r + 64) + (128 * r * N) bytes
+   r = 1, p = 1, N = 1024
+ */
+
+static void scrypt(const void* input, size_t inputlen, uint32_t *res, void *scratchpad)
+{
+    uint32_t *V;
+    uint32_t X[32];
+    V = (uint32_t *)(((uintptr_t)(scratchpad) + 63) & ~ (uintptr_t)(63));
+
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input, inputlen, (const uint8_t*)input, sizeof(block_header), 1, (uint8_t *)X, 128);
+
+    scrypt_core(X, V);
+
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input, inputlen, (uint8_t *)X, 128, 1, (uint8_t*)res, 32);
+}
+
+void scrypt_hash(const void* input, size_t inputlen, uint32_t *res, void *scratchpad)
+{
+    return scrypt(input, inputlen, res, scratchpad);
+}
+
+#ifdef SCRYPT_3WAY
+static void scrypt_2way(const void *input1, const void *input2, size_t input1len, size_t input2len, uint32_t *res1, uint32_t *res2, void *scratchpad)
+{
+    uint32_t *V;
+    uint32_t X[32], Y[32];
+    V = (uint32_t *)(((uintptr_t)(scratchpad) + 63) & ~ (uintptr_t)(63));
+
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input1, input1len, (const uint8_t*)input1, input1len, 1, (uint8_t *)X, 128);
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input2, input2len, (const uint8_t*)input2, input2len, 1, (uint8_t *)Y, 128);
+
+    scrypt_core_2way(X, Y, V);
+
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input1, input1len, (uint8_t *)X, 128, 1, (uint8_t*)res1, 32);
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input2, input2len, (uint8_t *)Y, 128, 1, (uint8_t*)res2, 32);
+}
+
+static void scrypt_3way(const void *input1, const void *input2, const void *input3,
+   size_t input1len, size_t input2len, size_t input3len, uint32_t *res1, uint32_t *res2, uint32_t *res3,
+   void *scratchpad)
+{
+    uint32_t *V;
+    uint32_t X[32], Y[32], Z[32];
+    V = (uint32_t *)(((uintptr_t)(scratchpad) + 63) & ~ (uintptr_t)(63));
+
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input1, input1len, (const uint8_t*)input1, input1len, 1, (uint8_t *)X, 128);
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input2, input2len, (const uint8_t*)input2, input2len, 1, (uint8_t *)Y, 128);
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input3, input3len, (const uint8_t*)input3, input3len, 1, (uint8_t *)Z, 128);
+
+    scrypt_core_3way(X, Y, Z, V);
+
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input1, input1len, (uint8_t *)X, 128, 1, (uint8_t*)res1, 32);
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input2, input2len, (uint8_t *)Y, 128, 1, (uint8_t*)res2, 32);
+    PBKDF2_SHA256((const uint8_t*)input3, input3len, (uint8_t *)Z, 128, 1, (uint8_t*)res3, 32);
+}
+#endif
+
+unsigned int scanhash_scrypt(block_header *pdata, void *scratchbuf,
+    uint32_t max_nonce, uint32_t &hash_count,
+    void *result, block_header *res_header)
+{
+    hash_count = 0;
+    block_header data = *pdata;
+    uint32_t hash[8];
+    unsigned char *hashc = (unsigned char *) &hash;
+
+#ifdef SCRYPT_3WAY
+    block_header data2 = *pdata;
+    uint32_t hash2[8];
+    unsigned char *hashc2 = (unsigned char *) &hash2;
+
+    block_header data3 = *pdata;
+    uint32_t hash3[8];
+    unsigned char *hashc3 = (unsigned char *) &hash3;
+
+    int throughput = scrypt_best_throughput();
+#endif
+
+    uint32_t n = 0;
+
+    while (true) {
+
+        data.nonce = n++;
+
+#ifdef SCRYPT_3WAY
+        if (throughput >= 2 && n < max_nonce) {
+            data2.nonce = n++;
+            if(throughput >= 3)
+            {
+                data3.nonce = n++;
+                scrypt_3way(&data, &data2, &data3, 80, 80, 80, hash, hash2, hash3, scratchbuf);
+                hash_count += 3;
+
+                if (hashc3[31] == 0 && hashc3[30] == 0) {
+                    memcpy(result, hash3, 32);
+                    *res_header = data3;
+
+                    return data3.nonce;
+                }
+            }
+            else
+            {
+                scrypt_2way(&data, &data2, 80, 80, hash, hash2, scratchbuf);
+                hash_count += 2;
+            }
+
+            if (hashc2[31] == 0 && hashc2[30] == 0) {
+                memcpy(result, hash2, 32);
+
+                return data2.nonce;
+            }
+        } else {
+            scrypt(&data, 80, hash, scratchbuf);
+            hash_count += 1;
+        }
+#else
+        scrypt(&data, 80, hash, scratchbuf);
+        hash_count += 1;
+#endif
+        if (hashc[31] == 0 && hashc[30] == 0) {
+            memcpy(result, hash, 32);
+
+            return data.nonce;
+        }
+
+        if (n >= max_nonce) {
+            hash_count = 0xffff + 1;
+            break;
+        }
+    }
+
+    return (unsigned int) -1;
+}