Hash/rc4_hash.cpp

   1 //gcc pixmap_io.c  -c
   2 //g++ -O3 one_round_hash_new.cpp pixmap_io.o  -o one_round_hash_new -std=c++11
   3
   4 //
   5
   6
   7 #include <iostream>
   8 #include <list>
   9 #include<math.h>
  10 #include<stdlib.h>
  11 #include<stdio.h>
  12 #include<string.h>
  13 #include <fstream>
  14 #include <sys/time.h>
  15
  16 /*#include <cryptopp/hex.h>
  17 #include <cryptopp/sha.h>
  18 #include <cryptopp/osrng.h>
  19 #include <cryptopp/secblock.h>
  20 */
  21
  22
  23 extern "C" {
  24   int load_RGB_pixmap(char *filename, int *width, int *height, unsigned char**R_data, unsigned char**G_data, unsigned char**B_data);
  25   void store_RGB_pixmap(char *filename, unsigned char *R_data, unsigned char *G_data, unsigned char *B_data, int width, int height);
  26 }
  27
  28
  29 //using namespace CryptoPP;
  30 using namespace std;
  31
  32
  33 int key_size=256;
  34 int nb_test=1;
  35 int ctr=0;
  36
  37
  38
  39
  40
  41
  42
  43 typedef unsigned char   uchar;
  44
  45
  46 double TimeStart()
  47 {
  48   struct timeval tstart;
  49   gettimeofday(&tstart,0);
  50   return( (double) (tstart.tv_sec + tstart.tv_usec*1e-6) );
  51 }
  52
  53 double TimeStop(double t)
  54 {
  55   struct timeval tend;
  56
  57   gettimeofday(&tend,0);
  58   t = (double) (tend.tv_sec + tend.tv_usec*1e-6) - t;
  59   return (t);
  60 }
  61
  62
  63
  64
  65
  66
  67
  68
  69 void rc4key(uchar *key, uchar *sc, int h) {
  70
  71   for(int i=0;i<256;i++) {
  72     sc[i]=i;
  73   }
  74
  75
  76   uchar j0 = 0;
  77   for(int i0=0; i0<256; i0++) {
  78     j0 = (j0 + sc[i0] + key[i0%h] + key[j0%h] );
  79     uchar tmp = sc[i0];
  80     sc[i0] = sc[j0 ];
  81     sc[j0] = tmp;
  82   }
  83 }
  84
  85
  86
  87
  88
  89
  90 void prga(uchar *sc, uchar *block, int h, uchar *r) {
  91   uchar i0=0;
  92   uchar j0=0;
  93
  94   for (int it=0; it<h; it++) {
  95     i0 = i0+1+block[(i0+1)%h];
  96     j0 = j0+1+block[(j0+1)%h];
  97     uchar tmp = sc[i0];
  98     sc[i0] = sc[j0];
  99     sc[j0] = tmp;
 100     r[it]=sc[(uchar)(sc[i0]+sc[j0])];
 101   }
 102 }
 103
 104
 105
 106 void myhash(uchar* seq_in, int len, uchar* out, int h) {
 107
 108
 109
 110
 111   int ind2;
 112
 113   uchar X[h];
 114   uchar out2[h];
 115
 116
 117   uchar S[256];
 118
 119
 120   rc4key(out, S, h);
 121
 122
 123 /*  cout<<"S"<<endl;
 124   for(int i=0;i<256;i++)
 125     cout<<(int)S[i]<<" ";
 126   cout<<endl;
 127 */
 128
 129 /*  cout<<"out"<<endl;
 130   for(int i=0;i<h;i++)
 131     cout<<(int)out[i]<<" ";
 132   cout<<endl;
 133
 134   cout<<len<<endl;
 135 */
 136
 137   for(int it=0;it<len;it++) {
 138
 139     ind2=it*h;
 140
 141     // Mix with dynamic RM
 142
 143     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 144       X[a]=out[a]^seq_in[ind2+a];
 145       X[a+1]=out[a+1]^seq_in[ind2+a+1];
 146       X[a+2]=out[a+2]^seq_in[ind2+a+2];
 147       X[a+3]=out[a+3]^seq_in[ind2+a+3];
 148     }
 149
 150
 151 /*    for(int i=0;i<h;i++)
 152       cout<<(int)X[i]<<endl;
 153 */
 154
 155 //    if(it%5==0)
 156     prga(S, X, h, out2);
 157
 158
 159
 160
 161     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 162       out[a]=S[out2[a]^X[a]];
 163       out[a+1]=S[out2[a+1]^X[a+1]];
 164       out[a+2]=S[out2[a+2]^X[a+2]];
 165       out[a+3]=S[out2[a+3]^X[a+3]];
 166     }
 167
 168
 169
 170
 171   }
 172
 173
 174 }
 175
 176
 177
 178
 179
 180
 181
 182
 183
 184
 185 int main(int argc, char** argv) {
 186
 187
 188   int h=16;
 189   int lena=0;
 190   int size_buf=1;
 191   int change=0;
 192
 193
 194   for(int i=1; i<argc; i++){
 195     if(strncmp(argv[i],"nb",2)==0)    nb_test = atoi(&(argv[i][2]));    //nb of test
 196     if(strncmp(argv[i],"ctr",3)==0) ctr = atoi(&(argv[i][3]));          //CTR ? 1  otherwise CBC like
 197     if(strncmp(argv[i],"h",1)==0) h = atoi(&(argv[i][1]));          //size of block
 198     if(strncmp(argv[i],"sizebuf",7)==0) size_buf = atoi(&(argv[i][7]));          //SIZE of the buffer
 199     if(strncmp(argv[i],"lena",4)==0) lena = atoi(&(argv[i][4]));          //Use Lena or buffer
 200     if(strncmp(argv[i],"c",1)==0) change = atoi(&(argv[i][1]));          //Use Lena or buffer
 201   }
 202
 203
 204   cout<<size_buf<<endl;
 205
 206
 207
 208   int width;
 209   int height;
 210
 211   uchar *data_R, *data_G, *data_B;
 212   int imsize;
 213   uchar *buffer;
 214
 215   if(lena==1) {
 216     load_RGB_pixmap("lena.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
 217     imsize=width*height*3;
 218 //  load_RGB_pixmap("No_ecb_mode_picture.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
 219   }
 220   else {
 221     imsize=size_buf;
 222     buffer=new uchar[imsize];
 223     for(int i=0;i<imsize;i++) {
 224       buffer[i]=lrand48();
 225     }
 226   }
 227
 228
 229
 230
 231   uchar* seq= new uchar[imsize];
 232   uchar* seq2= new uchar[imsize];
 233
 234   int oneD;
 235   if(lena) {
 236     oneD=width*height;
 237     for(int i=0;i<oneD;i++) {
 238       seq[i]=data_R[i];
 239       seq[oneD+i]=data_G[i];
 240       seq[2*oneD+i]=data_B[i];
 241     }
 242   }
 243   else {
 244     oneD=imsize;
 245     for(int i=0;i<oneD;i++) {
 246 //      seq[i]=buffer[i];
 247       seq[i]=i+1;
 248     }
 249   }
 250
 251
 252   if(change==1) {
 253
 254     seq[14]++;
 255   }
 256   if(change==2) {
 257     seq[15]++;
 258   }
 259   if(change==3 && imsize>=32) {
 260     seq[27]++;
 261   }
 262   if(change==4 && imsize>=128) {
 263     seq[67]++;
 264   }
 265
 266
 267
 268
 269
 270   int total_len=imsize;
 271   int rp=1;
 272   int len= total_len/h;
 273   cout<<len<<endl;
 274
 275
 276
 277
 278
 279
 280
 281   uchar res[h];
 282   for(int i=0;i<h;i++)
 283     res[i]=i+1;
 284
 285
 286
 287
 288   double time=0;
 289
 290   cout<<"imsize "<<imsize<<endl;
 291 /*
 292   cout<<"seq"<<endl;
 293   for(int i=0;i<imsize;i++){
 294     cout<<(int)seq[i]<<" ";
 295   }
 296   cout<<endl;
 297 */
 298   cout<<"res"<<endl;
 299   for(int i=0;i<h;i++){
 300     cout<<(int)res[i]<<" ";
 301   }
 302   cout<<endl;
 303
 304
 305   time=0;
 306   double t=TimeStart();
 307   for(int i=0;i<nb_test;i++)
 308   {
 309
 310     myhash(seq, len,res,h);
 311   }
 312
 313
 314
 315
 316   time+=TimeStop(t);
 317   cout<<"Hash Time  "<<time<<endl;
 318   cout<<(double)imsize*nb_test/time<<"\t";
 319
 320   for(int i=0;i<h;i++){
 321     cout<<(int)res[i]<<" ";
 322   }
 323   cout<<endl;
 324
 325
 326
 327   return 0;
 328 }