OneRoundIoT/EnhancedOneRound/enhanced_oneround.cpp

   1 //gcc pixmap_io.c  -c
   2 //g++ -O3 one_round_new.cpp pixmap_io.o  -o one_round_new -std=c++11
   3
   4 #include <iostream>
   5 #include <list>
   6 #include<math.h>
   7 #include<stdlib.h>
   8 #include<stdio.h>
   9 #include<string.h>
  10 #include <fstream>
  11 #include <sys/time.h>
  12 #include <glib.h>
  13
  14
  15 /*#include <cryptopp/hex.h>
  16 #include <cryptopp/sha.h>
  17 #include <cryptopp/osrng.h>
  18 #include <cryptopp/secblock.h>
  19 */
  20
  21
  22 extern "C" {
  23   int load_RGB_pixmap(char *filename, int *width, int *height, unsigned char**R_data, unsigned char**G_data, unsigned char**B_data);
  24   void store_RGB_pixmap(char *filename, unsigned char *R_data, unsigned char *G_data, unsigned char *B_data, int width, int height);
  25 }
  26
  27
  28 //using namespace CryptoPP;
  29 using namespace std;
  30
  31
  32 int key_size=256;
  33 int nb_test=1;
  34 int cbcprng=0;
  35 int cbcrm=0;
  36 int ecbrm=0;
  37 int ecbprng=0;
  38
  39
  40
  41
  42
  43
  44 typedef unsigned char   uchar;
  45
  46
  47 double TimeStart()
  48 {
  49   struct timeval tstart;
  50   gettimeofday(&tstart,0);
  51   return( (double) (tstart.tv_sec + tstart.tv_usec*1e-6) );
  52 }
  53
  54 double TimeStop(double t)
  55 {
  56   struct timeval tend;
  57
  58   gettimeofday(&tend,0);
  59   t = (double) (tend.tv_sec + tend.tv_usec*1e-6) - t;
  60   return (t);
  61 }
  62
  63
  64
  65
  66 uint xorshift32(const uint t)
  67 {
  68   /* Algorithm "xor" from p. 4 of Marsaglia, "Xorshift RNGs" */
  69   uint x = t;
  70   x ^= x << 13;
  71   x ^= x >> 17;
  72   x ^= x << 5;
  73   return x;
  74 }
  75
  76
  77 ulong xorseed;
  78
  79 ulong xorshift64()
  80 {
  81         /* Algorithm "xor" from p. 4 of Marsaglia, "Xorshift RNGs" */
  82         ulong x = xorseed;
  83         x ^= x >> 12; // a
  84         x ^= x << 25; // b
  85         x ^= x >> 27; // c
  86
  87
  88         return xorseed=x;
  89 }
  90
  91 /*
  92 __uint128_t g_lehmer64_state;
  93
  94 inline uint64_t splitmix64_stateless(uint64_t index) {
  95   uint64_t z = (index + UINT64_C(0x9E3779B97F4A7C15));
  96   z = (z ^ (z >> 30)) * UINT64_C(0xBF58476D1CE4E5B9);
  97   z = (z ^ (z >> 27)) * UINT64_C(0x94D049BB133111EB);
  98   return z ^ (z >> 31);
  99 }
 100
 101
 102 inline void lehmer64_seed(uint64_t seed) {
 103   g_lehmer64_state = (((__uint128_t)splitmix64_stateless(seed)) << 64) +
 104                      splitmix64_stateless(seed + 1);
 105 }
 106
 107 inline uint64_t lehmer64() {
 108   g_lehmer64_state *= UINT64_C(0xda942042e4dd58b5);
 109   ;
 110   return g_lehmer64_state >> 64;
 111 }
 112
 113 */
 114
 115
 116
 117 void inverse_tables(uchar *tab, int size_tab,uchar *inv_perm_tabs) {
 118
 119   for(int i=0;i<size_tab;i++) {
 120     inv_perm_tabs[tab[i]] = i;
 121   }
 122
 123 }
 124
 125 void inverse_tables_int(int *tab, int size_tab,int *inv_perm_tabs) {
 126
 127   for(int i=0;i<size_tab;i++) {
 128     inv_perm_tabs[tab[i]] = i;
 129   }
 130
 131 }
 132
 133
 134
 135 void rc4key(uchar *key, uchar *sc, int size_DK) {
 136
 137   for(int i=0;i<256;i++) {
 138     sc[i]=i;
 139   }
 140
 141
 142   uchar j0 = 0;
 143   for(int i0=0; i0<256; i0++) {
 144     j0 = (j0 + sc[i0] + key[i0%size_DK] )&0xFF;
 145     uchar tmp = sc[i0];
 146     sc[i0] = sc[j0 ];
 147     sc[j0] = tmp;
 148   }
 149 }
 150
 151
 152
 153 void rc4keyperm(uchar *key,int len, int rp,int *sc, int size_DK) {
 154
 155   //sc=1:len;
 156
 157
 158
 159   for (int i=0;i<len;i++) {
 160     sc[i]=i;
 161   }
 162   for (int it = 0; it < rp; it++) {
 163     int j0 = 1;
 164     for(int i0 = 0; i0<len; i0++) {
 165       j0 = (j0 + sc[i0] + sc[j0] + key[i0%size_DK] )% len;
 166       int tmp = sc[i0];
 167       sc[i0] = sc[j0];
 168       sc[j0] = tmp;
 169     }
 170
 171   }
 172 }
 173
 174 void prga(uchar *sc, int ldata, uchar *r) {
 175   uchar i0=0;
 176   uchar j0=0;
 177
 178   for (int it=0; it<ldata; it++) {
 179     i0 = ((i0+1)%255);
 180     j0 = (j0 + sc[i0])&0xFF;
 181     uchar tmp = sc[i0];
 182     sc[i0] = sc[j0];
 183     sc[j0] = tmp;
 184     r[it]=sc[(sc[i0]+sc[j0])&0xFF];
 185   }
 186 }
 187
 188
 189
 190
 191
 192
 193 template<int h>
 194 void encrypt_ecb_prng(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len,uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, ulong myrand, int debug) {
 195
 196   uchar X[h];
 197   uchar Y[h];
 198   uchar fX[h];
 199   uchar gY[h];
 200   uchar RM1[h];
 201   uchar RM2[h];
 202   uchar tmp[h];
 203   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 204   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 205
 206   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 207     int ind1=Pbox[it]*h;
 208     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 209
 210
 211     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 212       myrand=xorshift64();
 213       rm1[a]=myrand;
 214       myrand=xorshift64();
 215       rm2[a]=myrand;
 216     }
 217
 218
 219
 220     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 221       X[a]=seq_in[ind2+a];
 222       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 223       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 224       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 225     }
 226
 227     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 228       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 229       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 230       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 231       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 232     }
 233
 234
 235     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 236       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]];
 237       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]];
 238       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]];
 239       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]];
 240     }
 241
 242     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 243       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
 244       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
 245       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
 246       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
 247     }
 248
 249
 250     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
 251       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]]^Y[a]];
 252       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]]^Y[a+1]];
 253       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]]^Y[a+2]];
 254       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]]^Y[a+3]];
 255       }
 256     */
 257
 258
 259
 260     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 261       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]];
 262       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]];
 263       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]];
 264       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]];
 265
 266     }
 267     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 268       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
 269       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
 270       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
 271       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
 272
 273     }
 274
 275
 276     /* for(int a=0;a<h;a+=4) {
 277       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]]^RM2[a]];
 278       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]]^RM2[a+1]];
 279       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]]^RM2[a+2]];
 280       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]]^RM2[a+3]];
 281
 282       } */
 283
 284
 285
 286
 287
 288
 289     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 290       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 291       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 292       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 293       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 294     }
 295
 296     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 297       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 298       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
 299       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
 300       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
 301     }
 302
 303
 304
 305   }
 306
 307
 308
 309
 310 }
 311
 312
 313
 314
 315
 316
 317
 318
 319 template<int h>
 320 void decrypt_ecb_prng(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len, uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uchar *Inv_Sbox1, uchar *Inv_Sbox2,  ulong myrand, int debug) {
 321
 322   uchar invfX[h];
 323   uchar invgY[h];
 324   uchar fX[h];
 325   uchar gY[h];
 326   uchar RM1[h];
 327   uchar RM2[h];
 328   uchar tmp[h];
 329   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 330   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 331
 332   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 333     int ind1=Pbox[it]*h;
 334     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 335
 336
 337     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 338       myrand=xorshift64();
 339       rm1[a]=myrand;
 340       myrand=xorshift64();
 341       rm2[a]=myrand;
 342     }
 343
 344
 345
 346     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 347       gY[a]=seq_in[ind2+a];
 348       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 349       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 350       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 351     }
 352
 353     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 354       fX[a]=seq_in[ind1+a];
 355       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 356       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 357       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 358     }
 359
 360
 361
 362
 363     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 364       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
 365       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
 366       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
 367       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
 368     }
 369
 370
 371     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 372       invgY[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]]^fX[a];
 373       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]]^fX[a+1];
 374       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]]^fX[a+2];
 375       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]]^fX[a+3];
 376     }
 377
 378
 379
 380     /*  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 381       invgY[a]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a]]^fX[a];
 382       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1]]^fX[a+1];
 383       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2]]^fX[a+2];
 384       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3]]^fX[a+3];
 385       } */
 386
 387
 388
 389
 390     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 391       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
 392       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
 393       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
 394       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
 395
 396     }
 397
 398     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 399       invfX[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]]^RM1[a];
 400       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]]^RM1[a+1];
 401       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]]^RM1[a+2];
 402       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]]^RM1[a+3];
 403
 404     }
 405
 406
 407     /*
 408     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 409       invfX[a]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a]]^RM1[a];
 410       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1]]^RM1[a+1];
 411       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2]]^RM1[a+2];
 412       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3]]^RM1[a+3];
 413
 414     }
 415     */
 416
 417     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 418       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
 419       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
 420       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
 421       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
 422     }
 423
 424     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 425       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
 426       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
 427       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
 428       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
 429     }
 430
 431
 432
 433   }
 434
 435
 436
 437
 438 }
 439
 440
 441
 442
 443
 444
 445 template<int h>
 446 void encrypt_ecb_rm(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len,uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, ulong myrand, int debug) {
 447
 448   uchar X[h];
 449   uchar Y[h];
 450   uchar fX[h];
 451   uchar gY[h];
 452   uchar RM1[h];
 453   uchar RM2[h];
 454   uchar tmp[h];
 455   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 456   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 457
 458   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 459     int ind1=Pbox[it]*h;
 460     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 461
 462
 463     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 464       myrand=xorshift64();
 465       rm1[a]=myrand;
 466       myrand=xorshift64();
 467       rm2[a]=myrand;
 468     }
 469
 470
 471
 472     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 473       X[a]=seq_in[ind2+a];
 474       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 475       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 476       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 477     }
 478
 479     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 480       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 481       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 482       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 483       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 484     }
 485
 486
 487     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 488       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]];
 489       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]];
 490       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]];
 491       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]];
 492     }
 493
 494     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 495       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
 496       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
 497       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
 498       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
 499     }
 500
 501
 502     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
 503       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]]^Y[a]];
 504       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]]^Y[a+1]];
 505       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]]^Y[a+2]];
 506       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]]^Y[a+3]];
 507       }
 508     */
 509
 510
 511
 512     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 513       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]];
 514       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]];
 515       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]];
 516       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]];
 517
 518     }
 519     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 520       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
 521       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
 522       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
 523       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
 524
 525     }
 526
 527
 528     /* for(int a=0;a<h;a+=4) {
 529       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]]^RM2[a]];
 530       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]]^RM2[a+1]];
 531       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]]^RM2[a+2]];
 532       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]]^RM2[a+3]];
 533
 534       } */
 535
 536
 537
 538
 539
 540
 541     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 542       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 543       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 544       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 545       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 546     }
 547
 548     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 549       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 550       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
 551       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
 552       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
 553     }
 554
 555
 556
 557   }
 558
 559
 560
 561
 562 }
 563
 564
 565
 566
 567
 568
 569
 570
 571 template<int h>
 572 void decrypt_ecb_rm(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len, uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uchar *Inv_Sbox1, uchar *Inv_Sbox2,  ulong myrand, int debug) {
 573
 574   uchar invfX[h];
 575   uchar invgY[h];
 576   uchar fX[h];
 577   uchar gY[h];
 578   uchar RM1[h];
 579   uchar RM2[h];
 580   uchar tmp[h];
 581   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 582   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 583
 584   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 585     int ind1=Pbox[it]*h;
 586     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 587
 588
 589     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 590       myrand=xorshift64();
 591       rm1[a]=myrand;
 592       myrand=xorshift64();
 593       rm2[a]=myrand;
 594     }
 595
 596
 597
 598     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 599       gY[a]=seq_in[ind2+a];
 600       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 601       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 602       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 603     }
 604
 605     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 606       fX[a]=seq_in[ind1+a];
 607       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 608       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 609       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 610     }
 611
 612
 613
 614
 615     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 616       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
 617       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
 618       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
 619       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
 620     }
 621
 622
 623     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 624       invgY[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]]^fX[a];
 625       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]]^fX[a+1];
 626       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]]^fX[a+2];
 627       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]]^fX[a+3];
 628     }
 629
 630
 631
 632     /*  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 633       invgY[a]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a]]^fX[a];
 634       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1]]^fX[a+1];
 635       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2]]^fX[a+2];
 636       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3]]^fX[a+3];
 637       } */
 638
 639
 640
 641
 642     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 643       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
 644       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
 645       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
 646       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
 647
 648     }
 649
 650     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 651       invfX[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]]^RM1[a];
 652       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]]^RM1[a+1];
 653       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]]^RM1[a+2];
 654       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]]^RM1[a+3];
 655
 656     }
 657
 658
 659     /*
 660     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 661       invfX[a]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a]]^RM1[a];
 662       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1]]^RM1[a+1];
 663       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2]]^RM1[a+2];
 664       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3]]^RM1[a+3];
 665
 666     }
 667     */
 668
 669     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 670       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
 671       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
 672       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
 673       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
 674     }
 675
 676     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 677       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
 678       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
 679       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
 680       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
 681     }
 682
 683
 684
 685   }
 686
 687
 688
 689
 690 }
 691
 692
 693
 694 /*
 695
 696 template<int h>
 697 void encrypt_ecb(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len,uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uint myrand, int debug) {
 698
 699   uchar X[h];
 700   uchar Y[h];
 701   uchar fX[h];
 702   uchar gY[h];
 703   uchar *RM1;
 704   uchar *RM2;
 705
 706   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 707     int ind1=Pbox[it]*h;
 708     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 709
 710
 711
 712     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
 713     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
 714
 715
 716     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 717       X[a]=seq_in[ind2+a];
 718       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 719       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 720       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 721     }
 722
 723     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 724       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 725       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 726       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 727       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 728     }
 729
 730
 731     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 732       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]]^Y[a]];
 733       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]]^Y[a+1]];
 734       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]]^Y[a+2]];
 735       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]]^Y[a+3]];
 736     }
 737
 738     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 739       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]]^RM2[a]];
 740       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]]^RM2[a+1]];
 741       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]]^RM2[a+2]];
 742       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]]^RM2[a+3]];
 743
 744     }
 745
 746     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 747       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 748       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 749       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 750       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 751     }
 752
 753     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 754       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 755       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
 756       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
 757       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
 758     }
 759
 760
 761
 762   }
 763
 764
 765
 766
 767 }
 768
 769
 770
 771
 772
 773
 774
 775
 776 template<int h>
 777 void decrypt_ecb(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len, uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uchar *Inv_Sbox1, uchar *Inv_Sbox2,  uint myrand, int debug) {
 778
 779   uchar invfX[h];
 780   uchar invgY[h];
 781   uchar fX[h];
 782   uchar gY[h];
 783   uchar *RM1;
 784   uchar *RM2;
 785
 786   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 787     int ind1=Pbox[it]*h;
 788     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 789
 790
 791     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
 792     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
 793
 794
 795     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 796       gY[a]=seq_in[ind2+a];
 797       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 798       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 799       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 800     }
 801
 802     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 803       fX[a]=seq_in[ind1+a];
 804       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 805       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 806       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 807     }
 808
 809     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 810       invgY[a]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a]]^fX[a];
 811       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1]]^fX[a+1];
 812       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2]]^fX[a+2];
 813       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3]]^fX[a+3];
 814     }
 815
 816
 817
 818     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 819       invfX[a]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a]]^RM1[a];
 820       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1]]^RM1[a+1];
 821       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2]]^RM1[a+2];
 822       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3]]^RM1[a+3];
 823
 824     }
 825
 826
 827     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 828       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
 829       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
 830       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
 831       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
 832     }
 833
 834     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 835       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
 836       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
 837       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
 838       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
 839     }
 840
 841
 842
 843   }
 844
 845
 846
 847
 848 }
 849
 850 */
 851
 852
 853
 854
 855
 856 template<int h>
 857 void encrypt_cbc_prng(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len,uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uint myrand, int debug) {
 858
 859   uchar X[h];
 860   uchar Y[h];
 861   uchar fX[h];
 862   uchar gY[h];
 863   uchar IV1[h];
 864   uchar IV2[h];
 865   uchar RM1[h];
 866   uchar RM2[h];
 867   uchar tmp[h];
 868   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 869   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 870
 871   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 872     int ind1=Pbox[it]*h;
 873     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 874
 875
 876     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 877       myrand=xorshift64();
 878       rm1[a]=myrand;
 879       myrand=xorshift64();
 880       rm2[a]=myrand;
 881     }
 882
 883
 884
 885     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 886       X[a]=seq_in[ind2+a];
 887       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 888       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 889       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 890     }
 891
 892     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 893       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 894       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 895       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 896       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 897     }
 898
 899
 900     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 901       tmp[a]=X[a]^RM1[a]^IV1[a];
 902       tmp[a+1]=X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
 903       tmp[a+2]=X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
 904       tmp[a+3]=X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
 905     }
 906
 907     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 908       tmp[a]=Sbox1[tmp[a]];
 909       tmp[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]];
 910       tmp[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]];
 911       tmp[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]];
 912     }
 913
 914
 915     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
 916       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]];
 917       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]];
 918       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]];
 919       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]];
 920       }*/
 921
 922     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 923       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
 924       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
 925       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
 926       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
 927     }
 928
 929     /*
 930     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 931       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]]^Y[a]];
 932       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]]^Y[a+1]];
 933       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]]^Y[a+2]];
 934       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]]^Y[a+3]];
 935       }*/
 936
 937
 938  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 939       tmp[a]=fX[a]^Y[a]^IV2[a];
 940       tmp[a+1]=fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1];
 941       tmp[a+2]=fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2];
 942       tmp[a+3]=fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3];
 943
 944     }
 945
 946  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 947       tmp[a]=Sbox2[tmp[a]];
 948       tmp[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]];
 949       tmp[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]];
 950       tmp[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]];
 951
 952     }
 953
 954  /*
 955     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 956       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]];
 957       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]];
 958       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]];
 959       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]];
 960
 961     }
 962  */
 963
 964     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 965       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
 966       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
 967       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
 968       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
 969
 970     }
 971
 972
 973
 974     /*
 975     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 976       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]]^RM2[a]];
 977       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]]^RM2[a+1]];
 978       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]]^RM2[a+2]];
 979       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]]^RM2[a+3]];
 980
 981     }
 982     */
 983
 984     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 985       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 986       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 987       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 988       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 989     }
 990
 991     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 992       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 993       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
 994       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
 995       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
 996     }
 997     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 998       IV1[a]=fX[a];
 999       IV1[a+1]=fX[a+1];
1000       IV1[a+2]=fX[a+2];
1001       IV1[a+3]=fX[a+3];
1002     }
1003
1004     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1005       IV2[a]=gY[a];
1006       IV2[a+1]=gY[a+1];
1007       IV2[a+2]=gY[a+2];
1008       IV2[a+3]=gY[a+3];
1009     }
1010
1011   }
1012
1013
1014
1015
1016 }
1017
1018
1019
1020
1021
1022
1023
1024
1025 template<int h>
1026 void decrypt_cbc_prng(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len, uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uchar *Inv_Sbox1, uchar *Inv_Sbox2,  uint myrand, int debug) {
1027
1028   uchar invfX[h];
1029   uchar invgY[h];
1030   uchar fX[h];
1031   uchar gY[h];
1032   uchar IV1[h];
1033   uchar IV2[h];
1034   uchar RM1[h];
1035   uchar RM2[h];
1036   uchar tmp[h];
1037   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
1038   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
1039
1040   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1041     int ind1=Pbox[it]*h;
1042     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1043
1044
1045     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
1046       myrand=xorshift64();
1047       rm1[a]=myrand;
1048       myrand=xorshift64();
1049       rm2[a]=myrand;
1050     }
1051
1052     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1053       gY[a]=seq_in[ind2+a];
1054       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1055       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1056       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1057     }
1058
1059     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1060       fX[a]=seq_in[ind1+a];
1061       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1062       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1063       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1064     }
1065
1066
1067     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1068       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
1069       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
1070       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
1071       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
1072     }
1073
1074
1075     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1076       tmp[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]];
1077       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]];
1078       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]];
1079       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]];
1080     }
1081
1082
1083
1084     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1085       invgY[a]=tmp[a]^fX[a]^IV2[a];
1086       invgY[a+1]=tmp[a+1]^fX[a+1]^IV2[a+1];
1087       invgY[a+2]=tmp[a+2]^fX[a+2]^IV2[a+2];
1088       invgY[a+3]=tmp[a+3]^fX[a+3]^IV2[a+3];
1089     }
1090
1091
1092     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1093       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
1094       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
1095       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
1096       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
1097
1098     }
1099
1100
1101     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1102       tmp[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]];
1103       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]];
1104       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]];
1105       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]];
1106
1107     }
1108
1109
1110
1111
1112     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1113       invfX[a]=tmp[a]^RM1[a]^IV1[a];
1114       invfX[a+1]=tmp[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1115       invfX[a+2]=tmp[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1116       invfX[a+3]=tmp[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1117
1118     }
1119
1120
1121     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1122       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
1123       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
1124       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
1125       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
1126     }
1127
1128     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1129       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
1130       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
1131       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
1132       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
1133     }
1134     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1135       IV1[a]=fX[a];
1136       IV1[a+1]=fX[a+1];
1137       IV1[a+2]=fX[a+2];
1138       IV1[a+3]=fX[a+3];
1139     }
1140
1141     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1142       IV2[a]=gY[a];
1143       IV2[a+1]=gY[a+1];
1144       IV2[a+2]=gY[a+2];
1145       IV2[a+3]=gY[a+3];
1146     }
1147
1148
1149   }
1150
1151
1152
1153
1154 }
1155
1156
1157
1158
1159
1160
1161
1162
1163 template<int h>
1164 void encrypt_cbc_rm(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len,uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uchar *IV, int debug) {
1165
1166   uchar X[h];
1167   uchar Y[h];
1168   uchar fX[h];
1169   uchar gY[h];
1170   uchar IV1[h];
1171   uchar IV2[h];
1172   uchar *RM1;
1173   uchar *RM2;
1174   uchar tmp[h];
1175
1176
1177
1178   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1179     IV1[a]=IV[a];
1180     IV1[a+1]=IV[a+1];
1181     IV1[a+2]=IV[a+2];
1182     IV1[a+3]=IV[a+3];
1183   }
1184
1185
1186   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1187     IV2[a]=IV[h+a];
1188     IV2[a+1]=IV[h+a+1];
1189     IV2[a+2]=IV[h+a+2];
1190     IV2[a+3]=IV[h+a+3];
1191
1192   }
1193
1194   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1195     int ind1=Pbox[it]*h;
1196     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1197
1198     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1199     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[len/2-it]*h];
1200
1201
1202     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1203       X[a]=seq_in[ind2+a];
1204       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1205       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1206       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1207     }
1208
1209     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1210       Y[a]=seq_in[ind1+a];
1211       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1212       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1213       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1214     }
1215
1216
1217     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1218       tmp[a]=X[a]^RM1[a]^IV1[a];
1219       tmp[a+1]=X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1220       tmp[a+2]=X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1221       tmp[a+3]=X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1222     }
1223
1224     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1225       tmp[a]=Sbox1[tmp[a]];
1226       tmp[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]];
1227       tmp[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]];
1228       tmp[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]];
1229     }
1230
1231
1232     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
1233       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]];
1234       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]];
1235       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]];
1236       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]];
1237       }*/
1238
1239     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1240       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
1241       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
1242       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
1243       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
1244     }
1245
1246     /*
1247     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1248       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]]^Y[a]];
1249       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]]^Y[a+1]];
1250       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]]^Y[a+2]];
1251       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]]^Y[a+3]];
1252       }*/
1253
1254
1255  for(int a=0;a<h;a+=4) {
1256       tmp[a]=fX[a]^Y[a]^IV2[a];
1257       tmp[a+1]=fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1];
1258       tmp[a+2]=fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2];
1259       tmp[a+3]=fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3];
1260
1261     }
1262
1263  for(int a=0;a<h;a+=4) {
1264       tmp[a]=Sbox2[tmp[a]];
1265       tmp[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]];
1266       tmp[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]];
1267       tmp[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]];
1268
1269     }
1270
1271  /*
1272     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1273       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]];
1274       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]];
1275       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]];
1276       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]];
1277
1278     }
1279  */
1280
1281     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1282       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
1283       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
1284       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
1285       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
1286
1287     }
1288
1289
1290
1291     /*
1292     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1293       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]]^RM2[a]];
1294       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]]^RM2[a+1]];
1295       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]]^RM2[a+2]];
1296       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]]^RM2[a+3]];
1297
1298     }
1299     */
1300
1301     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1302       seq_out[ind2+a]=gY[a];
1303       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
1304       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
1305       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
1306     }
1307
1308     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1309       seq_out[ind1+a]=fX[a];
1310       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
1311       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
1312       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
1313     }
1314     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1315       IV1[a]=fX[a];
1316       IV1[a+1]=fX[a+1];
1317       IV1[a+2]=fX[a+2];
1318       IV1[a+3]=fX[a+3];
1319     }
1320
1321     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1322       IV2[a]=gY[a];
1323       IV2[a+1]=gY[a+1];
1324       IV2[a+2]=gY[a+2];
1325       IV2[a+3]=gY[a+3];
1326     }
1327
1328   }
1329
1330
1331
1332
1333 }
1334
1335
1336
1337
1338
1339
1340
1341
1342 template<int h>
1343 void decrypt_cbc_rm(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len, uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uchar *Inv_Sbox1, uchar *Inv_Sbox2,   uchar *IV, int debug) {
1344
1345   uchar invfX[h];
1346   uchar invgY[h];
1347   uchar fX[h];
1348   uchar gY[h];
1349   uchar IV1[h];
1350   uchar IV2[h];
1351   uchar *RM1;
1352   uchar *RM2;
1353   uchar tmp[h];
1354
1355
1356   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1357     IV1[a]=IV[a];
1358     IV1[a+1]=IV[a+1];
1359     IV1[a+2]=IV[a+2];
1360     IV1[a+3]=IV[a+3];
1361   }
1362
1363
1364   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1365     IV2[a]=IV[h+a];
1366     IV2[a+1]=IV[h+a+1];
1367     IV2[a+2]=IV[h+a+2];
1368     IV2[a+3]=IV[h+a+3];
1369
1370   }
1371
1372   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1373     int ind1=Pbox[it]*h;
1374     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1375
1376
1377     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1378     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[len/2-it]*h];
1379
1380
1381
1382
1383     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1384       gY[a]=seq_in[ind2+a];
1385       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1386       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1387       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1388     }
1389
1390     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1391       fX[a]=seq_in[ind1+a];
1392       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1393       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1394       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1395     }
1396
1397
1398     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1399       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
1400       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
1401       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
1402       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
1403     }
1404
1405
1406     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1407       tmp[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]];
1408       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]];
1409       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]];
1410       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]];
1411     }
1412
1413
1414
1415     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1416       invgY[a]=tmp[a]^fX[a]^IV2[a];
1417       invgY[a+1]=tmp[a+1]^fX[a+1]^IV2[a+1];
1418       invgY[a+2]=tmp[a+2]^fX[a+2]^IV2[a+2];
1419       invgY[a+3]=tmp[a+3]^fX[a+3]^IV2[a+3];
1420     }
1421
1422
1423     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1424       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
1425       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
1426       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
1427       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
1428
1429     }
1430
1431
1432     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1433       tmp[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]];
1434       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]];
1435       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]];
1436       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]];
1437
1438     }
1439
1440
1441
1442
1443     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1444       invfX[a]=tmp[a]^RM1[a]^IV1[a];
1445       invfX[a+1]=tmp[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1446       invfX[a+2]=tmp[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1447       invfX[a+3]=tmp[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1448
1449     }
1450
1451
1452     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1453       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
1454       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
1455       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
1456       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
1457     }
1458
1459     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1460       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
1461       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
1462       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
1463       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
1464     }
1465     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1466       IV1[a]=fX[a];
1467       IV1[a+1]=fX[a+1];
1468       IV1[a+2]=fX[a+2];
1469       IV1[a+3]=fX[a+3];
1470     }
1471
1472     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1473       IV2[a]=gY[a];
1474       IV2[a+1]=gY[a+1];
1475       IV2[a+2]=gY[a+2];
1476       IV2[a+3]=gY[a+3];
1477     }
1478
1479
1480   }
1481
1482
1483
1484
1485 }
1486
1487
1488
1489
1490
1491 /*
1492
1493 template<int h>
1494 void encrypt_cbc(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len,uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uint myrand, int debug) {
1495
1496   uchar X[h];
1497   uchar Y[h];
1498   uchar fX[h];
1499   uchar gY[h];
1500   uchar IV1[h];
1501   uchar IV2[h];
1502   uchar *RM1;
1503   uchar *RM2;
1504
1505   int h2=h*h;
1506
1507
1508
1509
1510   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1511     myrand=xorshift32(myrand);
1512     uint mm=myrand;
1513     IV1[a]=(mm&255);
1514     mm>>=8;
1515     IV1[a+1]=(mm&255);
1516     mm>>=8;
1517     IV1[a+2]=(mm&255);
1518     mm>>=8;
1519     IV1[a+3]=(mm&255);
1520   }
1521
1522   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1523     myrand=xorshift32(myrand);
1524     uint mm=myrand;
1525     IV2[a]=(mm&255);
1526     mm>>=8;
1527     IV2[a+1]=(mm&255);
1528     mm>>=8;
1529     IV2[a+2]=(mm&255);
1530     mm>>=8;
1531     IV2[a+3]=(mm&255);
1532
1533   }
1534
1535
1536
1537   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1538     int ind1=Pbox[it]*h;
1539     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1540
1541
1542
1543     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1544     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
1545
1546
1547     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1548       X[a]=seq_in[ind2+a];
1549       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1550       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1551       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1552     }
1553
1554     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1555       Y[a]=seq_in[ind1+a];
1556       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1557       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1558       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1559     }
1560
1561
1562     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1563       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]]^Y[a]];
1564       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]]^Y[a+1]];
1565       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]]^Y[a+2]];
1566       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]]^Y[a+3]];
1567     }
1568
1569     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1570       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]]^RM2[a]];
1571       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]]^RM2[a+1]];
1572       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]]^RM2[a+2]];
1573       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]]^RM2[a+3]];
1574
1575     }
1576
1577     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1578       seq_out[ind2+a]=gY[a];
1579       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
1580       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
1581       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
1582     }
1583
1584     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1585       seq_out[ind1+a]=fX[a];
1586       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
1587       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
1588       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
1589     }
1590     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1591       IV1[a]=fX[a];
1592       IV1[a+1]=fX[a+1];
1593       IV1[a+2]=fX[a+2];
1594       IV1[a+3]=fX[a+3];
1595     }
1596
1597     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1598       IV2[a]=gY[a];
1599       IV2[a+1]=gY[a+1];
1600       IV2[a+2]=gY[a+2];
1601       IV2[a+3]=gY[a+3];
1602     }
1603
1604   }
1605
1606
1607
1608
1609 }
1610
1611
1612
1613
1614
1615
1616
1617
1618 template<int h>
1619 void decrypt_cbc(uchar* seq_in, uchar *seq_out, int len, uchar* RM, int *Pbox, int *PboxSRM, uchar *Sbox1, uchar *Sbox2, uchar *Inv_Sbox1, uchar *Inv_Sbox2,  uint myrand, int debug) {
1620
1621   uchar invfX[h];
1622   uchar invgY[h];
1623   uchar fX[h];
1624   uchar gY[h];
1625   uchar IV1[h];
1626   uchar IV2[h];
1627   uchar *RM1;
1628   uchar *RM2;
1629
1630   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1631     myrand=xorshift32(myrand);
1632     uint mm=myrand;
1633     IV1[a]=(mm&255);
1634     mm>>=8;
1635     IV1[a+1]=(mm&255);
1636     mm>>=8;
1637     IV1[a+2]=(mm&255);
1638     mm>>=8;
1639     IV1[a+3]=(mm&255);
1640   }
1641
1642   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1643     myrand=xorshift32(myrand);
1644     uint mm=myrand;
1645     IV2[a]=(mm&255);
1646     mm>>=8;
1647     IV2[a+1]=(mm&255);
1648     mm>>=8;
1649     IV2[a+2]=(mm&255);
1650     mm>>=8;
1651     IV2[a+3]=(mm&255);
1652
1653   }
1654
1655
1656
1657
1658
1659
1660   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1661     int ind1=Pbox[it]*h;
1662     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1663
1664
1665     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1666     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
1667
1668
1669     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1670       gY[a]=seq_in[ind2+a];
1671       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1672       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1673       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1674     }
1675
1676     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1677       fX[a]=seq_in[ind1+a];
1678       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1679       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1680       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1681     }
1682
1683
1684     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1685       invgY[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
1686       invgY[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
1687       invgY[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
1688       invgY[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
1689     }
1690
1691
1692     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1693       invgY[a]=Inv_Sbox2[invgY[a]]^fX[a]^IV2[a];
1694       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[invgY[a+1]]^fX[a+1]^IV2[a+1];
1695       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[invgY[a+2]]^fX[a+2]^IV2[a+2];
1696       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[invgY[a+3]]^fX[a+3]^IV2[a+3];
1697     }
1698
1699
1700     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1701       invfX[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
1702       invfX[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
1703       invfX[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
1704       invfX[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
1705
1706     }
1707
1708     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1709       invfX[a]=Inv_Sbox1[invfX[a]]^RM1[a]^IV1[a];
1710       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[invfX[a+1]]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1711       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[invfX[a+2]]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1712       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[invfX[a+3]]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1713
1714     }
1715
1716
1717     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1718       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
1719       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
1720       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
1721       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
1722     }
1723
1724     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1725       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
1726       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
1727       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
1728       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
1729     }
1730     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1731       IV1[a]=fX[a];
1732       IV1[a+1]=fX[a+1];
1733       IV1[a+2]=fX[a+2];
1734       IV1[a+3]=fX[a+3];
1735     }
1736
1737     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1738       IV2[a]=gY[a];
1739       IV2[a+1]=gY[a+1];
1740       IV2[a+2]=gY[a+2];
1741       IV2[a+3]=gY[a+3];
1742     }
1743
1744
1745   }
1746
1747
1748
1749
1750 }
1751 */
1752
1753
1754
1755 int main(int argc, char** argv) {
1756
1757
1758   int h=32;
1759   int lena=0;
1760   int size_buf=1;
1761
1762
1763
1764   for(int i=1; i<argc; i++){
1765     if(strncmp(argv[i],"nb",2)==0)    nb_test = atoi(&(argv[i][2]));    //nb of test
1766     if(strncmp(argv[i],"cbcrm",5)==0) cbcrm=1;
1767     if(strncmp(argv[i],"cbcprng",7)==0) {cbcprng=1;cbcrm=0;}
1768     if(strncmp(argv[i],"ecbrm",5)==0) ecbrm = 1;
1769     if(strncmp(argv[i],"ecbprng",7)==0) {ecbprng=1; ecbrm=0;}
1770     if(strncmp(argv[i],"h",1)==0) h = atoi(&(argv[i][1]));          //size of block
1771     if(strncmp(argv[i],"sizebuf",7)==0) size_buf = atoi(&(argv[i][7]));          //SIZE of the buffer
1772     if(strncmp(argv[i],"lena",4)==0) lena = atoi(&(argv[i][4]));          //Use Lena or buffer
1773   }
1774
1775   printf("nb times %d\n",nb_test);
1776   printf("cbcrm %d\n",cbcrm);
1777   printf("cbcprng %d\n",cbcprng);
1778   printf("ecbrm %d\n",ecbrm);
1779   printf("ecbprng %d\n",ecbprng);
1780   printf("h %d\n",h);
1781   printf("lena %d\n",lena);
1782   printf("size_buf %d\n",size_buf);
1783
1784
1785
1786
1787   int seed=time(NULL);
1788 //  cout<<seed<<endl;
1789   srand48(seed);
1790
1791   uchar Secretkey[key_size];
1792
1793   uchar counter[key_size];
1794
1795   for(int i=0;i<key_size;i++) {
1796     Secretkey[i]=lrand48()&0xFF;
1797     counter[i]=lrand48()&0xFF;
1798   }
1799
1800
1801   int size = 128;
1802   uchar DK[size];
1803
1804
1805
1806
1807   int width;
1808   int height;
1809
1810   uchar *data_R, *data_G, *data_B;
1811   int imsize;
1812   uchar *buffer;
1813
1814
1815
1816
1817
1818   if(lena==1) {
1819     load_RGB_pixmap("lena.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
1820 //    load_RGB_pixmap("8192.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
1821     imsize=width*height*3;
1822 //  load_RGB_pixmap("No_ecb_mode_picture.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
1823   }
1824   else {
1825     width=height=size_buf;
1826     imsize=width*height;
1827     buffer=new uchar[imsize];
1828     for(int i=0;i<imsize;i++) {
1829       buffer[i]=lrand48();
1830     }
1831   }
1832
1833
1834
1835
1836
1837   uchar* seq= new uchar[imsize];
1838   uchar* seq2= new uchar[imsize];
1839
1840   int oneD=width*height;
1841   if(lena) {
1842     for(int i=0;i<oneD;i++) {
1843       seq[i]=data_R[i];
1844       seq[oneD+i]=data_G[i];
1845       seq[2*oneD+i]=data_B[i];
1846     }
1847   }
1848   else {
1849     for(int i=0;i<oneD;i++) {
1850       seq[i]=buffer[i];
1851     }
1852   }
1853
1854
1855
1856
1857
1858   int total_len=imsize;
1859   int rp=1;
1860   int len= total_len/h;
1861
1862
1863
1864   uchar *mix=new uchar[256];
1865
1866
1867
1868
1869   for (int i = 0; i < 256 ; i++) {
1870     mix[i]=Secretkey[i]^counter[i];
1871
1872   }
1873   gchar  *sha512;
1874
1875   sha512 = g_compute_checksum_for_string(G_CHECKSUM_SHA512, (const char*) mix, 256);
1876 //  g_print("%s\n", sha512);
1877
1878
1879
1880
1881
1882
1883
1884
1885
1886 //  cout<<"hash "<<endl;
1887   for (int i = 0; i < 128 ; i++) {
1888 //    DK[i]=digest[i];
1889     DK[i]=sha512[i];
1890   }
1891   g_free(sha512);
1892
1893
1894   int *Pbox=new int[len];
1895   int *PboxSRM=new int[len/2];
1896   int *PboxSRM2=new int[len/2];
1897   uchar Sbox1[256];
1898   uchar Sbox2[256];
1899   uchar Inv_Sbox1[256];
1900   uchar Inv_Sbox2[256];
1901   uchar sc[256];
1902   uchar RM[h*h*2+256];
1903   uchar IV[2*h];
1904
1905   ulong myrand=0;
1906
1907
1908   double time_encrypt=0;
1909   double time_decrypt=0;
1910
1911
1912   double t=TimeStart();
1913   rc4key(DK, Sbox1, 8);
1914
1915
1916   rc4key(&DK[8], Sbox2, 8);
1917
1918   rc4key(&DK[16], sc, 16);
1919   prga(sc, h*h*2+256, RM);
1920
1921
1922
1923
1924
1925   rc4keyperm(&DK[72], len, rp, Pbox, 16);
1926
1927
1928   rc4keyperm(&DK[88], len/2, rp, PboxSRM2, 16);
1929
1930   for(int i=0;i<len/2;i++) {
1931     PboxSRM[i]=PboxSRM2[i]&(h-1);
1932   }
1933
1934 /*
1935   for(int i=0;i<h*2;i++) {
1936     for(int j=0;j<h;j++)
1937       cout<<(int)RM[i*h+j]<<" ";
1938     cout<<endl;
1939   }
1940 */
1941
1942
1943
1944   //time+=TimeStop(t);
1945   //cout<<"Time initializaton "<<time<<endl;
1946
1947
1948
1949   myrand=0;
1950   for(int i=0;i<64;i++) {
1951     myrand|=DK[i]&1;
1952     myrand<<=1;
1953   }
1954
1955
1956
1957
1958
1959
1960
1961   inverse_tables(Sbox1,256,Inv_Sbox1);
1962   inverse_tables(Sbox2,256,Inv_Sbox2);
1963
1964
1965   xorseed=myrand;
1966 //  lehmer64_seed(myrand);
1967   time_encrypt=0;
1968   t=TimeStart();
1969
1970   int i;
1971   switch(h) {
1972   case 4:
1973     for(i=0;i<nb_test;i++)
1974     {
1975       if(cbcprng)
1976         encrypt_cbc_prng<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1977       if(cbcrm)
1978         encrypt_cbc_rm<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
1979       if(ecbrm)
1980         encrypt_ecb_rm<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1981       if(ecbprng)
1982         encrypt_ecb_prng<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1983     }
1984     break;
1985   case 8:
1986     for(i=0;i<nb_test;i++)
1987     {
1988       if(cbcprng)
1989         encrypt_cbc_prng<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1990       if(cbcrm)
1991         encrypt_cbc_rm<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
1992       if(ecbrm)
1993         encrypt_ecb_rm<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1994       if(ecbprng)
1995         encrypt_ecb_prng<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1996     }
1997     break;
1998   case 16:
1999     for(i=0;i<nb_test;i++)
2000     {
2001       if(cbcprng)
2002         encrypt_cbc_prng<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2003       if(cbcrm)
2004         encrypt_cbc_rm<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2005       if(ecbrm)
2006         encrypt_ecb_rm<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2007       if(ecbprng)
2008         encrypt_ecb_prng<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2009     }
2010     break;
2011   case 32:
2012     for(i=0;i<nb_test;i++)
2013     {
2014       if(cbcprng)
2015         encrypt_cbc_prng<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2016       if(cbcrm)
2017         encrypt_cbc_rm<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2018       if(ecbrm)
2019         encrypt_ecb_rm<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2020       if(ecbprng)
2021         encrypt_ecb_prng<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2022     }
2023     break;
2024   case 64:
2025     for(i=0;i<nb_test;i++)
2026     {
2027       if(cbcprng)
2028         encrypt_cbc_prng<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2029       if(cbcrm)
2030         encrypt_cbc_rm<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2031       if(ecbrm)
2032         encrypt_ecb_rm<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2033       if(ecbprng)
2034         encrypt_ecb_prng<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2035
2036     }
2037     break;
2038   case 128:
2039     for(i=0;i<nb_test;i++)
2040     {
2041       if(cbcprng)
2042         encrypt_cbc_prng<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2043       if(cbcrm)
2044         encrypt_cbc_rm<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2045       if(ecbrm)
2046         encrypt_ecb_rm<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2047       if(ecbprng)
2048         encrypt_ecb_prng<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2049
2050     }
2051     break;
2052   case 256:
2053     for(i=0;i<nb_test;i++)
2054     {
2055       if(cbcprng)
2056         encrypt_cbc_prng<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2057       if(cbcrm)
2058         encrypt_cbc_rm<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2059       if(ecbrm)
2060         encrypt_ecb_rm<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2061       if(ecbprng)
2062         encrypt_ecb_prng<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2063
2064     }
2065     break;
2066   }
2067   time_encrypt+=TimeStop(t);
2068   //cout<<"Time encrypt "<<
2069   cout<<(double)imsize*nb_test/time_encrypt<<"\t";
2070
2071
2072   if(lena) {
2073     for(int i=0;i<oneD;i++) {
2074       data_R[i]=seq2[i];
2075       data_G[i]=seq2[oneD+i];
2076       data_B[i]=seq2[2*oneD+i];
2077     }
2078     store_RGB_pixmap("lena2.ppm", data_R, data_G, data_B, width, height);
2079   }
2080
2081
2082   xorseed=myrand;
2083   // lehmer64_seed(myrand);
2084   time_decrypt=0;
2085   t=TimeStart();
2086   switch(h) {
2087   case 4:
2088     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2089       if(cbcprng)
2090         decrypt_cbc_prng<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2091       if(cbcrm)
2092         decrypt_cbc_rm<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2093       if(ecbrm)
2094         decrypt_ecb_rm<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2095       if(ecbprng)
2096         decrypt_ecb_prng<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2097     }
2098     break;
2099   case 8:
2100     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2101       if(cbcprng)
2102         decrypt_cbc_prng<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2103       if(cbcrm)
2104         decrypt_cbc_rm<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2105       if(ecbrm)
2106         decrypt_ecb_rm<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2107       if(ecbprng)
2108         decrypt_ecb_prng<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2109     }
2110     break;
2111   case 16:
2112     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2113       if(cbcprng)
2114         decrypt_cbc_prng<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2115       if(cbcrm)
2116         decrypt_cbc_rm<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2117       if(ecbrm)
2118         decrypt_ecb_rm<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2119       if(ecbprng)
2120         decrypt_ecb_prng<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2121     }
2122     break;
2123   case 32:
2124     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2125       if(cbcprng)
2126         decrypt_cbc_prng<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2127       if(cbcrm)
2128         decrypt_cbc_rm<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2129       if(ecbrm)
2130         decrypt_ecb_rm<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2131       if(ecbprng)
2132         decrypt_ecb_prng<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2133     }
2134     break;
2135   case 64:
2136     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2137       if(cbcprng)
2138         decrypt_cbc_prng<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2139       if(cbcrm)
2140         decrypt_cbc_rm<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2141       if(ecbrm)
2142         decrypt_ecb_rm<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2143       if(ecbprng)
2144         decrypt_ecb_prng<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2145     }
2146     break;
2147   case 128:
2148     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2149       if(cbcprng)
2150         decrypt_cbc_prng<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2151       if(cbcrm)
2152         decrypt_cbc_rm<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2153       if(ecbrm)
2154         decrypt_ecb_rm<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2155       if(ecbprng)
2156         decrypt_ecb_prng<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2157     }
2158     break;
2159   case 256:
2160     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2161       if(cbcprng)
2162         decrypt_cbc_prng<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2163       if(cbcrm)
2164         decrypt_cbc_rm<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2165       if(ecbrm)
2166         decrypt_ecb_rm<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2167       if(ecbprng)
2168         decrypt_ecb_prng<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2169     }
2170     break;
2171   }
2172
2173   time_decrypt+=TimeStop(t);
2174   //cout<<"Time decrypt "
2175   cout<<(double)imsize*nb_test/time_decrypt<<"\t";
2176
2177   if(lena) {
2178     for(int i=0;i<oneD;i++) {
2179       data_R[i]=seq[i];
2180       data_G[i]=seq[oneD+i];
2181       data_B[i]=seq[2*oneD+i];
2182     }
2183     store_RGB_pixmap("lena3.ppm", data_R, data_G, data_B, width, height);
2184   }
2185   else {
2186     bool equal=true;
2187     for(int i=0;i<imsize;i++) {
2188       //cout<<(int)buffer[i]<<endl;
2189       if(buffer[i]!=seq[i]) {
2190         equal=false;
2191       }
2192     }
2193 //    cout<<"RESULT CORRECT: "<<equal<<endl;
2194   }
2195
2196
2197
2198   return 0;
2199 }