]> AND Private Git Repository - Cipher_code.git/blob - OneRoundIoT/OneRound/one_round_hash_new.cpp
Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Private GIT Repository
IDA_new
[Cipher_code.git] / OneRoundIoT / OneRound / one_round_hash_new.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 void inverse_tables(uchar *tab, int size_tab,uchar *inv_perm_tabs) {
68
69   for(int i=0;i<size_tab;i++) {
70     inv_perm_tabs[tab[i]] = i;
71   }
72
73 }
74
75 void inverse_tables_int(int *tab, int size_tab,int *inv_perm_tabs) {
76
77   for(int i=0;i<size_tab;i++) {
78     inv_perm_tabs[tab[i]] = i;
79   }
80
81 }
82
83
84
85 void rc4key(uchar *key, uchar *sc, int size_DK) {
86
87   for(int i=0;i<256;i++) {
88     sc[i]=i;
89   }
90
91
92   uchar j0 = 0;
93   for(int i0=0; i0<256; i0++) {
94     j0 = (j0 + sc[i0] + key[i0%size_DK] )&0xFF;
95     uchar tmp = sc[i0];
96     sc[i0] = sc[j0 ];
97     sc[j0] = tmp;
98   }
99 }
100
101
102
103 void rc4keyperm(uchar *key,int len, int rp,int *sc, int size_DK) {
104
105   //sc=1:len;
106
107
108   
109   for (int i=0;i<len;i++) {
110     sc[i]=i;
111   }
112   for (int it = 0; it < rp; it++) {
113     int j0 = 1;
114     for(int i0 = 0; i0<len; i0++) {
115       j0 = (j0 + sc[i0] + sc[j0] + key[i0%size_DK] )% len;
116       int tmp = sc[i0];
117       sc[i0] = sc[j0];
118       sc[j0] = tmp;
119     }
120
121   }
122 }
123
124 void prga(uchar *sc, int ldata, uchar *r) {
125   uchar i0=0;
126   uchar j0=0;
127
128   for (int it=0; it<ldata; it++) {
129     i0 = ((i0+1)&0xFE); //%255);
130     j0 = (j0 + sc[i0])&0xFF;
131     uchar tmp = sc[i0];
132     sc[i0] = sc[j0];
133     sc[j0] = tmp;
134     r[it]=sc[(sc[i0]+sc[j0])&0xFF];
135   }
136 }
137
138 inline uchar  circ(uchar x,int n) {return (x << n) | (x >> (8 - n));}
139
140
141 //the proposed hash function, which is based on DSD structure. Sensitivity is ensured by employing the binary diffusion
142
143 void hash_DSD_BIN(uchar* seq_in, uchar* RM1,int len, int *PboxRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, int h) {
144
145
146   // Goal: Calculate the hash value
147   // Output: RM (hash value)
148
149 //  uchar *X=new uchar[h2];
150 //  uchar *fX=new uchar[h2];
151   uchar X[h];
152   int ind2;
153
154   uchar Y[h];
155   uchar Z[h];
156
157   
158   for(int it=0;it<len;it++) {
159    
160     ind2=it*h;
161
162     // Mix with dynamic RM
163     
164     for(int a=0;a<h;a+=4) {
165       X[a]=RM1[a]^seq_in[ind2+a];
166       X[a+1]=RM1[a+1]^seq_in[ind2+a+1];
167       X[a+2]=RM1[a+2]^seq_in[ind2+a+2];
168       X[a+3]=RM1[a+3]^seq_in[ind2+a+3];
169     }
170
171
172
173     Y[0]=X[0]^X[h-1];
174     Y[1]=Y[0]^X[0];
175     Y[2]=Y[1]^X[1];
176     Y[3]=Y[2]^X[2];
177     for(int a=4;a<h;a+=4) {
178       Y[a]=Y[a-1]^X[a-1];
179       Y[a+1]=Y[a]^X[a];
180       Y[a+2]=Y[a+1]^X[a+1];
181       Y[a+3]=Y[a+2]^X[a+2];
182     }
183
184     for(int a=0;a<h;a+=4) {
185       Y[a]=Sbox1[Y[a]];
186       Y[a+1]=Sbox1[Y[a+1]];
187       Y[a+2]=Sbox1[Y[a+2]];
188       Y[a+3]=Sbox1[Y[a+3]];
189     }
190   
191
192     RM1[h-1]=Y[h-1]^Y[0];
193     RM1[h-2]=RM1[h-1]^Y[h-1];
194     RM1[h-3]=RM1[h-2]^Y[h-2];
195     RM1[h-4]=RM1[h-3]^Y[h-3];
196     for(int a=h-4;a>0;a-=4) {
197       RM1[a-1]=RM1[a]^Y[a];
198       RM1[a-2]=RM1[a-1]^Y[a-1];
199       RM1[a-3]=RM1[a-2]^Y[a-2];
200       RM1[a-4]=RM1[a-3]^Y[a-3];
201     }
202     
203
204     
205     
206   }
207
208
209 }
210
211
212
213
214
215   
216
217
218
219   
220 int main(int argc, char** argv) {
221
222
223   int h=16;
224   int lena=0;
225   int size_buf=1;
226   int change=0;
227
228   
229   for(int i=1; i<argc; i++){
230     if(strncmp(argv[i],"nb",2)==0)    nb_test = atoi(&(argv[i][2]));    //nb of test         
231     if(strncmp(argv[i],"h",1)==0) h = atoi(&(argv[i][1]));          //size of block
232     if(strncmp(argv[i],"sizebuf",7)==0) size_buf = atoi(&(argv[i][7]));          //SIZE of the buffer
233     if(strncmp(argv[i],"lena",4)==0) lena = atoi(&(argv[i][4]));          //Use Lena or buffer
234     if(strncmp(argv[i],"c",1)==0) change = atoi(&(argv[i][1]));          //Use Lena or buffer
235   }
236
237
238   cout<<size_buf<<endl;
239       
240   int seed=time(NULL);
241 //  cout<<seed<<endl;
242   srand48(12);
243
244   uchar Secretkey[key_size];
245
246   uchar counter[key_size];
247
248   for(int i=0;i<key_size;i++) {
249     Secretkey[i]=lrand48()&0xFF;
250     counter[i]=lrand48()&0xFF;
251   }
252
253   
254   int size = 64;
255   uchar DK[size];
256
257
258
259
260   int width;
261   int height;
262
263   uchar *data_R, *data_G, *data_B;
264   int imsize;
265   uchar *buffer;
266   
267   if(lena==1) {
268     load_RGB_pixmap("lena.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
269     imsize=width*height*3;
270 //  load_RGB_pixmap("No_ecb_mode_picture.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
271   }
272   else {
273     imsize=size_buf;
274     buffer=new uchar[imsize];
275     for(int i=0;i<imsize;i++) {
276       buffer[i]=lrand48();
277     }
278   }
279
280
281   
282   
283   uchar* seq= new uchar[imsize];
284   uchar* seq2= new uchar[imsize];
285
286   int oneD;
287   if(lena) {
288     oneD=width*height;
289     for(int i=0;i<oneD;i++) {
290       seq[i]=data_R[i];
291       seq[oneD+i]=data_G[i];
292       seq[2*oneD+i]=data_B[i];
293     }
294   }
295   else {
296     oneD=imsize;
297     for(int i=0;i<oneD;i++) {
298       seq[i]=buffer[i];
299     }
300   }
301
302
303   if(change==1) {
304     
305     seq[4]++;
306   }
307   if(change==2) {
308     
309     seq[9]++;
310   }
311
312
313   
314   
315
316   int total_len=imsize;
317   int rp=1;
318   int len= total_len/h;
319   cout<<len<<endl;
320
321   
322   uchar *mix=new uchar[256];
323
324
325
326     
327   for (int i = 0; i < 256 ; i++) {
328     mix[i]=Secretkey[i]^counter[i];
329   }
330
331   
332 //  cout<<"hash "<<endl;
333   for (int i = 0; i < 64 ; i++) {
334 //    DK[i]=digest[i];
335     DK[i]=mix[i];
336   }
337
338
339
340
341   int *PboxRM=new int[h];
342   uchar Sbox1[256];
343   uchar Sbox2[256];
344   uchar sc[256];  
345   uchar RM1[h];
346   uchar RM2[h];
347
348
349
350
351   double time=0;
352   double t=TimeStart();  
353   rc4key(DK, Sbox1, 8);
354   rc4key(&DK[8], Sbox2, 8);
355   
356   rc4key(&DK[16], sc, 8);
357   
358   
359   prga(sc, h, RM1);
360   
361   
362   
363   rc4keyperm(&DK[24], h, rp, PboxRM, 8);
364   
365   time+=TimeStop(t);
366   cout<<"Time initializaton "<<time<<endl;
367
368
369
370
371
372
373
374
375
376
377   
378   for(int i=0;i<h;i++){
379     RM2[i]=RM1[i];
380   }
381
382   cout<<"imsize "<<imsize<<endl;
383   
384 /*  for(int i=0;i<imsize;i++){
385     cout<<(int)seq[i]<<" ";
386   }
387   cout<<endl;
388 */
389   
390   time=0;
391   t=TimeStart();
392   for(int i=0;i<nb_test;i++)
393   {
394     hash_DSD_BIN(seq, RM1,len,PboxRM,Sbox1,Sbox2,h);
395   }
396
397
398   
399   
400   time+=TimeStop(t);
401   cout<<"Hash Time  "<<time<<endl;
402   cout<<(double)imsize*nb_test/time<<"\t";
403
404   for(int i=0;i<h;i++){
405     cout<<(int)RM1[i]<<" ";
406   }
407   cout<<endl;
408
409   
410
411   return 0;
412 }