PHP位移意外结果/溢出？

Question

在我正在编写的一个小脚本中，我使用以下函数：

function ROTR( $x, $t ){
    return( $x >> $t ) | ( $x << ( 32 - $t ) );
}

function Σ0( $x ){
    echo("SIG INPUT: " . $x . "<br>" );

    $s0 = ROTR( $x, 2 );
    $s1 = ROTR( $x, 13 );
    $s2 = ROTR( $x, 22 );

    echo( "SIGMA0 2: " . $s0 . "<br>" );
    echo( "SIGMA0 13: " . $s1 . "<br>" );
    echo( "SIGMA0 22: " . $s2 . "<br>" );

    return ( $s0 ^ $s1 ^ $s2 );
}

这些都在第 5 页和第 10 页的this document 中定义

我应用以下内容并得到这些结果：

Σ0( 1779033703 )
> SIG INPUT: 1779033703
> SIGMA0 2: -628983399
> SIGMA0 13: 859525199
> SIGMA0 22: 664378792

输入和最后两个（SIGMA0 13 和 SIGMA0 22）完全正常，但是 ROTR( 1779033703, 2 ) 移位似乎溢出了 2^31-1 有符号整数限制。

我期望的值是3665983897，我可以在VB.Net中获得：

' THIS SCRIPT HAS INTEGER OVERFLOW CHECKS DISABLED!
Function RotRight(x As UInt32, count As UInt32) As UInt32
    Dim t5 = x \ (2 ^ count)
    Dim t6 = x * (2 ^ (32 - count))

    Return (t5 Or t6)
End Function

Function EP0(x As UInt32) As UInt32
    Dim t7 = RotRight(x, 2)
    Dim t8 = RotRight(x, 13)
    Dim t9 = RotRight(x, 22)

    Return (t7 Xor t8 Xor t9)
End Function

>

SIG INPUT: 1779033703
SIGMA0 2: 3665983897
SIGMA0 13: 859525199
SIGMA0 22: 664378792

我读到有几种方法可以通过 gmp 库将整数视为字符串来规避溢出问题，但我还没有找到可行的方法。

到目前为止，我已经尝试将整数转换为字符串，然后使用gmp_init( string ) 将字符串转换为 GMP 数字，但该库似乎不支持位移。

PS：我使用的是 32 位构建的 PHP（我在 Windows 上使用尚不支持 64 位的 XAMPP）

Answer 1

因为您安装的是 32 位 PHP，并且 PHP 不支持无符号整数，所以您需要使用像 GMP 这样的库来解决您的问题。不幸的是，GMP 没有位移算术函数，但是您可以使用除法和乘法来模拟它们：

function ROTR( $x, $t ){
    return gmp_and(gmp_or(gmp_div($x, 1 << $t), gmp_mul($x, 1 << (32 - $t))), "4294967295");
}

function Σ0( $x ){
    echo("SIG INPUT: " . $x . "\n" );

    $s0 = ROTR( $x, 2 );
    $s1 = ROTR( $x, 13 );
    $s2 = ROTR( $x, 22 );

    echo( "SIGMA0 2: " . gmp_strval($s0, 10) . "\n" );
    echo( "SIGMA0 13: " . gmp_strval($s1, 10) . "\n" );
    echo( "SIGMA0 22: " . gmp_strval($s2, 10) . "\n" );

    return ( gmp_xor($s0, gmp_xor($s1, $s2)) );
}

Σ0( 1779033703 );

请注意，由于 GMP 是任意精度，因此您需要将 ROTR 的输出通过 and'ing 与 (1 << 32) - 1 逐位限制为 32 位。

输出：

SIG INPUT: 1779033703
SIGMA0 2: 3665983897
SIGMA0 13: 859525199
SIGMA0 22: 664378792

这是3v4l上的演示