BLAKE3 Guts API

简介

此 blake3_guts 子库包含 BLAKE3 压缩函数的低级、高性能、平台特定实现。此 API 复杂且不安全，此库永远不会有一个稳定的版本。大多数调用者应改用 blake3 库，该库最终将依赖于此库。

此处看到的代码（截至 2024 年 1 月）是大型计划重构的早期阶段。这次重构的动机是 Rust 和 C 实现中缺失的一些功能

• 输出端（Rust 中的 OutputReader）没有充分利用计算多个块并行化的最重要的 SIMD 优化。这阻碍了任何想要将 BLAKE3 XOF 作为流密码（[1]，[2]）使用的项目。
• 像 Bao 这样的低级调用者也需要树的内节点，但它们也得不到那些 SIMD 优化。他们必须使用一个慢速、简约、不稳定的、文档隐藏的模块 (也称为 guts)。

添加这些功能困难在于它们需要修改所有我们的优化汇编和 C 内置代码。这是一二十个不同的文件，它们很大、平台特定、难以理解，且充满了重复的代码。BLAKE3 的 Rust 和 C 的高级实现都依赖于这些文件，并将需要协调更改。

同时，我们很快就会支持更多平台

• RISCV 矢量扩展
• ARM SVE
• WebAssembly SIMD

在添加新平台之前完成这次重构非常重要。

私有内部 API

这是每个平台重新实现的 API，因此我们希望它尽可能简单，除了它需要执行的高性能工作之外。它是完全 unsafe，输入和输出是允许别名（对于 hash_parents 等很重要，见下文）的原始指针。

• degree
• compress
  • 单个压缩函数，用于短输入和奇长尾。
• hash_chunks
• hash_parents
• xof
• xof_xor
  • 与 xof 相同，但将结果异或到输出缓冲区。
• universal_hash
  • 这是专门为支持 BLAKE3-AEAD 而创建的新结构。一些实现可能只是用可移植代码来模拟它。

公共核心API

这是该crate向调用者公开的API，即主 blake3 crate。它是在上面私有API之上的一层薄薄的、可移植的层。此API的Rust版本是内存安全的。

• degree
• compress
• hash_chunks
• hash_parents
  • 这处理树的多数层级，我们一次保持hash SIMD_DEGREE个父节点。
• reduce_parents
  • 这使用相同的 hash_parents 私有API，但它处理树的顶层，我们在原地减少到根父节点。
• xof
• xof_xor
• universal_hash