blake2b: use math.bits rotate functions instead of ad-hoc implementations

This makes code more readable and idiomatic and slightly improves performance.

Updates golang/go#31456

Benchstat:
name        old time/op    new time/op    delta
Write128-4     271ns ± 4%     250ns ± 2%  -7.78%  (p=0.000 n=10+9)
Write1K-4     2.01µs ± 6%    1.97µs ± 5%    ~     (p=0.393 n=10+10)
Sum128-4       271ns ± 6%     276ns ± 5%    ~     (p=0.342 n=10+10)
Sum1K-4       1.98µs ±11%    2.03µs ± 4%    ~     (p=0.093 n=10+10)

name        old speed      new speed      delta
Write128-4   471MB/s ± 4%   511MB/s ± 2%  +8.34%  (p=0.000 n=10+9)
Write1K-4    511MB/s ± 6%   521MB/s ± 5%    ~     (p=0.393 n=10+10)
Sum128-4     472MB/s ± 6%   463MB/s ± 6%    ~     (p=0.315 n=10+10)
Sum1K-4      520MB/s ±10%   504MB/s ± 4%    ~     (p=0.105 n=10+10)

Change-Id: I7e18379c02a78c77afcf8195d42307f71bc49fe0
Reviewed-on: https://go-review.googlesource.com/c/crypto/+/173277
Reviewed-by: Brad Fitzpatrick <bradfitz@golang.org>
Run-TryBot: Brad Fitzpatrick <bradfitz@golang.org>
TryBot-Result: Gobot Gobot <gobot@golang.org>

blake2b/blake2b_generic.go

@@ -4,7 +4,10 @@
 
 package blake2b
 
-import "encoding/binary"
+import (
+	"encoding/binary"
+	"math/bits"
+)
 
 // the precomputed values for BLAKE2b
 // there are 12 16-byte arrays - one for each round
@@ -51,118 +54,118 @@ func hashBlocksGeneric(h *[8]uint64, c *[2]uint64, flag uint64, blocks []byte) {
 			v0 += m[s[0]]
 			v0 += v4
 			v12 ^= v0
-			v12 = v12<<(64-32) | v12>>32
+			v12 = bits.RotateLeft64(v12, -32)
 			v8 += v12
 			v4 ^= v8
-			v4 = v4<<(64-24) | v4>>24
+			v4 = bits.RotateLeft64(v4, -24)
 			v1 += m[s[1]]
 			v1 += v5
 			v13 ^= v1
-			v13 = v13<<(64-32) | v13>>32
+			v13 = bits.RotateLeft64(v13, -32)
 			v9 += v13
 			v5 ^= v9
-			v5 = v5<<(64-24) | v5>>24
+			v5 = bits.RotateLeft64(v5, -24)
 			v2 += m[s[2]]
 			v2 += v6
 			v14 ^= v2
-			v14 = v14<<(64-32) | v14>>32
+			v14 = bits.RotateLeft64(v14, -32)
 			v10 += v14
 			v6 ^= v10
-			v6 = v6<<(64-24) | v6>>24
+			v6 = bits.RotateLeft64(v6, -24)
 			v3 += m[s[3]]
 			v3 += v7
 			v15 ^= v3
-			v15 = v15<<(64-32) | v15>>32
+			v15 = bits.RotateLeft64(v15, -32)
 			v11 += v15
 			v7 ^= v11
-			v7 = v7<<(64-24) | v7>>24
+			v7 = bits.RotateLeft64(v7, -24)
 
 			v0 += m[s[4]]
 			v0 += v4
 			v12 ^= v0
-			v12 = v12<<(64-16) | v12>>16
+			v12 = bits.RotateLeft64(v12, -16)
 			v8 += v12
 			v4 ^= v8
-			v4 = v4<<(64-63) | v4>>63
+			v4 = bits.RotateLeft64(v4, -63)
 			v1 += m[s[5]]
 			v1 += v5
 			v13 ^= v1
-			v13 = v13<<(64-16) | v13>>16
+			v13 = bits.RotateLeft64(v13, -16)
 			v9 += v13
 			v5 ^= v9
-			v5 = v5<<(64-63) | v5>>63
+			v5 = bits.RotateLeft64(v5, -63)
 			v2 += m[s[6]]
 			v2 += v6
 			v14 ^= v2
-			v14 = v14<<(64-16) | v14>>16
+			v14 = bits.RotateLeft64(v14, -16)
 			v10 += v14
 			v6 ^= v10
-			v6 = v6<<(64-63) | v6>>63
+			v6 = bits.RotateLeft64(v6, -63)
 			v3 += m[s[7]]
 			v3 += v7
 			v15 ^= v3
-			v15 = v15<<(64-16) | v15>>16
+			v15 = bits.RotateLeft64(v15, -16)
 			v11 += v15
 			v7 ^= v11
-			v7 = v7<<(64-63) | v7>>63
+			v7 = bits.RotateLeft64(v7, -63)
 
 			v0 += m[s[8]]
 			v0 += v5
 			v15 ^= v0
-			v15 = v15<<(64-32) | v15>>32
+			v15 = bits.RotateLeft64(v15, -32)
 			v10 += v15
 			v5 ^= v10
-			v5 = v5<<(64-24) | v5>>24
+			v5 = bits.RotateLeft64(v5, -24)
 			v1 += m[s[9]]
 			v1 += v6
 			v12 ^= v1
-			v12 = v12<<(64-32) | v12>>32
+			v12 = bits.RotateLeft64(v12, -32)
 			v11 += v12
 			v6 ^= v11
-			v6 = v6<<(64-24) | v6>>24
+			v6 = bits.RotateLeft64(v6, -24)
 			v2 += m[s[10]]
 			v2 += v7
 			v13 ^= v2
-			v13 = v13<<(64-32) | v13>>32
+			v13 = bits.RotateLeft64(v13, -32)
 			v8 += v13
 			v7 ^= v8
-			v7 = v7<<(64-24) | v7>>24
+			v7 = bits.RotateLeft64(v7, -24)
 			v3 += m[s[11]]
 			v3 += v4
 			v14 ^= v3
-			v14 = v14<<(64-32) | v14>>32
+			v14 = bits.RotateLeft64(v14, -32)
 			v9 += v14
 			v4 ^= v9
-			v4 = v4<<(64-24) | v4>>24
+			v4 = bits.RotateLeft64(v4, -24)
 
 			v0 += m[s[12]]
 			v0 += v5
 			v15 ^= v0
-			v15 = v15<<(64-16) | v15>>16
+			v15 = bits.RotateLeft64(v15, -16)
 			v10 += v15
 			v5 ^= v10
-			v5 = v5<<(64-63) | v5>>63
+			v5 = bits.RotateLeft64(v5, -63)
 			v1 += m[s[13]]
 			v1 += v6
 			v12 ^= v1
-			v12 = v12<<(64-16) | v12>>16
+			v12 = bits.RotateLeft64(v12, -16)
 			v11 += v12
 			v6 ^= v11
-			v6 = v6<<(64-63) | v6>>63
+			v6 = bits.RotateLeft64(v6, -63)
 			v2 += m[s[14]]
 			v2 += v7
 			v13 ^= v2
-			v13 = v13<<(64-16) | v13>>16
+			v13 = bits.RotateLeft64(v13, -16)
 			v8 += v13
 			v7 ^= v8
-			v7 = v7<<(64-63) | v7>>63
+			v7 = bits.RotateLeft64(v7, -63)
 			v3 += m[s[15]]
 			v3 += v4
 			v14 ^= v3
-			v14 = v14<<(64-16) | v14>>16
+			v14 = bits.RotateLeft64(v14, -16)
 			v9 += v14
 			v4 ^= v9
-			v4 = v4<<(64-63) | v4>>63
+			v4 = bits.RotateLeft64(v4, -63)
 
 		}