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=&RM[0];
 201   uchar *RM2=&RM[h];
 202   uchar tmp[h];
 203   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 204   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 205
 206
 207
 208   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 209     int ind1=Pbox[it]*h;
 210     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 211
 212
 213     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 214       myrand=xorshift64();
 215       rm1[a]=myrand;
 216       myrand=xorshift64();
 217       rm2[a]=myrand;
 218     }
 219
 220
 221
 222     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 223       X[a]=seq_in[ind2+a];
 224       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 225       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 226       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 227     }
 228
 229     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 230       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 231       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 232       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 233       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 234     }
 235
 236
 237     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 238       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]];
 239       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]];
 240       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]];
 241       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]];
 242     }
 243
 244     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 245       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
 246       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
 247       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
 248       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
 249     }
 250
 251
 252     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
 253       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]]^Y[a]];
 254       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]]^Y[a+1]];
 255       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]]^Y[a+2]];
 256       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]]^Y[a+3]];
 257       }
 258     */
 259
 260
 261
 262     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 263       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]];
 264       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]];
 265       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]];
 266       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]];
 267
 268     }
 269     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 270       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
 271       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
 272       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
 273       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
 274
 275     }
 276
 277
 278     /* for(int a=0;a<h;a+=4) {
 279       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]]^RM2[a]];
 280       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]]^RM2[a+1]];
 281       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]]^RM2[a+2]];
 282       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]]^RM2[a+3]];
 283
 284       } */
 285
 286
 287
 288
 289
 290
 291     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 292       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 293       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 294       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 295       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 296     }
 297
 298     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 299       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 300       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
 301       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
 302       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
 303     }
 304
 305
 306
 307   }
 308
 309
 310
 311
 312 }
 313
 314
 315
 316
 317
 318
 319
 320
 321 template<int h>
 322 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) {
 323
 324   uchar invfX[h];
 325   uchar invgY[h];
 326   uchar fX[h];
 327   uchar gY[h];
 328   uchar RM1[h];
 329   uchar RM2[h];
 330   uchar tmp[h];
 331   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 332   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 333
 334
 335   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 336     int ind1=Pbox[it]*h;
 337     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 338
 339
 340     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 341       myrand=xorshift64();
 342       rm1[a]=myrand;
 343       myrand=xorshift64();
 344       rm2[a]=myrand;
 345     }
 346
 347
 348
 349     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 350       gY[a]=seq_in[ind2+a];
 351       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 352       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 353       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 354     }
 355
 356     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 357       fX[a]=seq_in[ind1+a];
 358       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 359       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 360       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 361     }
 362
 363
 364
 365
 366     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 367       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
 368       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
 369       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
 370       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
 371     }
 372
 373
 374     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 375       invgY[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]]^fX[a];
 376       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]]^fX[a+1];
 377       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]]^fX[a+2];
 378       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]]^fX[a+3];
 379     }
 380
 381
 382
 383     /*  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 384       invgY[a]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a]]^fX[a];
 385       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1]]^fX[a+1];
 386       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2]]^fX[a+2];
 387       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3]]^fX[a+3];
 388       } */
 389
 390
 391
 392
 393     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 394       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
 395       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
 396       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
 397       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
 398
 399     }
 400
 401     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 402       invfX[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]]^RM1[a];
 403       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]]^RM1[a+1];
 404       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]]^RM1[a+2];
 405       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]]^RM1[a+3];
 406
 407     }
 408
 409
 410     /*
 411     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 412       invfX[a]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a]]^RM1[a];
 413       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1]]^RM1[a+1];
 414       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2]]^RM1[a+2];
 415       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3]]^RM1[a+3];
 416
 417     }
 418     */
 419
 420     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 421       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
 422       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
 423       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
 424       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
 425     }
 426
 427     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 428       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
 429       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
 430       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
 431       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
 432     }
 433
 434
 435
 436   }
 437
 438
 439
 440
 441 }
 442
 443
 444
 445
 446
 447
 448 template<int h>
 449 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) {
 450
 451   uchar X[h];
 452   uchar Y[h];
 453   uchar fX[h];
 454   uchar gY[h];
 455   uchar RM1[h];
 456   uchar RM2[h];
 457   uchar tmp[h];
 458   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 459   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 460
 461   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 462     int ind1=Pbox[it]*h;
 463     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 464
 465
 466     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 467       myrand=xorshift64();
 468       rm1[a]=myrand;
 469       myrand=xorshift64();
 470       rm2[a]=myrand;
 471     }
 472
 473
 474
 475     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 476       X[a]=seq_in[ind2+a];
 477       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 478       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 479       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 480     }
 481
 482     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 483       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 484       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 485       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 486       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 487     }
 488
 489
 490     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 491       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]];
 492       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]];
 493       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]];
 494       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]];
 495     }
 496
 497     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 498       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
 499       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
 500       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
 501       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
 502     }
 503
 504
 505     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
 506       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]]^Y[a]];
 507       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]]^Y[a+1]];
 508       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]]^Y[a+2]];
 509       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]]^Y[a+3]];
 510       }
 511     */
 512
 513
 514
 515     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 516       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]];
 517       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]];
 518       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]];
 519       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]];
 520
 521     }
 522     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 523       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
 524       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
 525       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
 526       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
 527
 528     }
 529
 530
 531     /* for(int a=0;a<h;a+=4) {
 532       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]]^RM2[a]];
 533       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]]^RM2[a+1]];
 534       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]]^RM2[a+2]];
 535       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]]^RM2[a+3]];
 536
 537       } */
 538
 539
 540
 541
 542
 543
 544     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 545       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 546       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 547       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 548       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 549     }
 550
 551     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 552       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 553       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
 554       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
 555       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
 556     }
 557
 558
 559
 560   }
 561
 562
 563
 564
 565 }
 566
 567
 568
 569
 570
 571
 572
 573
 574 template<int h>
 575 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) {
 576
 577   uchar invfX[h];
 578   uchar invgY[h];
 579   uchar fX[h];
 580   uchar gY[h];
 581   uchar RM1[h];
 582   uchar RM2[h];
 583   uchar tmp[h];
 584   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 585   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 586
 587   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 588     int ind1=Pbox[it]*h;
 589     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 590
 591
 592     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 593       myrand=xorshift64();
 594       rm1[a]=myrand;
 595       myrand=xorshift64();
 596       rm2[a]=myrand;
 597     }
 598
 599
 600
 601     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 602       gY[a]=seq_in[ind2+a];
 603       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 604       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 605       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 606     }
 607
 608     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 609       fX[a]=seq_in[ind1+a];
 610       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 611       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 612       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 613     }
 614
 615
 616
 617
 618     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 619       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
 620       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
 621       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
 622       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
 623     }
 624
 625
 626     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 627       invgY[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]]^fX[a];
 628       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]]^fX[a+1];
 629       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]]^fX[a+2];
 630       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]]^fX[a+3];
 631     }
 632
 633
 634
 635     /*  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 636       invgY[a]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a]]^fX[a];
 637       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1]]^fX[a+1];
 638       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2]]^fX[a+2];
 639       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3]]^fX[a+3];
 640       } */
 641
 642
 643
 644
 645     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 646       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
 647       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
 648       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
 649       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
 650
 651     }
 652
 653     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 654       invfX[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]]^RM1[a];
 655       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]]^RM1[a+1];
 656       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]]^RM1[a+2];
 657       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]]^RM1[a+3];
 658
 659     }
 660
 661
 662     /*
 663     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 664       invfX[a]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a]]^RM1[a];
 665       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1]]^RM1[a+1];
 666       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2]]^RM1[a+2];
 667       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3]]^RM1[a+3];
 668
 669     }
 670     */
 671
 672     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 673       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
 674       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
 675       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
 676       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
 677     }
 678
 679     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 680       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
 681       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
 682       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
 683       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
 684     }
 685
 686
 687
 688   }
 689
 690
 691
 692
 693 }
 694
 695
 696
 697 /*
 698
 699 template<int h>
 700 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) {
 701
 702   uchar X[h];
 703   uchar Y[h];
 704   uchar fX[h];
 705   uchar gY[h];
 706   uchar *RM1;
 707   uchar *RM2;
 708
 709   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 710     int ind1=Pbox[it]*h;
 711     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 712
 713
 714
 715     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
 716     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
 717
 718
 719     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 720       X[a]=seq_in[ind2+a];
 721       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 722       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 723       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 724     }
 725
 726     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 727       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 728       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 729       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 730       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 731     }
 732
 733
 734     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 735       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]]^Y[a]];
 736       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]]^Y[a+1]];
 737       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]]^Y[a+2]];
 738       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]]^Y[a+3]];
 739     }
 740
 741     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 742       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]]^RM2[a]];
 743       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]]^RM2[a+1]];
 744       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]]^RM2[a+2]];
 745       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]]^RM2[a+3]];
 746
 747     }
 748
 749     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 750       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 751       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 752       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 753       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 754     }
 755
 756     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 757       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 758       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
 759       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
 760       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
 761     }
 762
 763
 764
 765   }
 766
 767
 768
 769
 770 }
 771
 772
 773
 774
 775
 776
 777
 778
 779 template<int h>
 780 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) {
 781
 782   uchar invfX[h];
 783   uchar invgY[h];
 784   uchar fX[h];
 785   uchar gY[h];
 786   uchar *RM1;
 787   uchar *RM2;
 788
 789   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 790     int ind1=Pbox[it]*h;
 791     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 792
 793
 794     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
 795     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
 796
 797
 798     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 799       gY[a]=seq_in[ind2+a];
 800       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 801       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 802       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 803     }
 804
 805     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 806       fX[a]=seq_in[ind1+a];
 807       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 808       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 809       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 810     }
 811
 812     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 813       invgY[a]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a]]^fX[a];
 814       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1]]^fX[a+1];
 815       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2]]^fX[a+2];
 816       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3]]^fX[a+3];
 817     }
 818
 819
 820
 821     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 822       invfX[a]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a]]^RM1[a];
 823       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1]]^RM1[a+1];
 824       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2]]^RM1[a+2];
 825       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3]]^RM1[a+3];
 826
 827     }
 828
 829
 830     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 831       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
 832       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
 833       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
 834       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
 835     }
 836
 837     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 838       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
 839       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
 840       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
 841       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
 842     }
 843
 844
 845
 846   }
 847
 848
 849
 850
 851 }
 852
 853 */
 854
 855
 856
 857
 858
 859 template<int h>
 860 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) {
 861
 862   uchar X[h];
 863   uchar Y[h];
 864   uchar fX[h];
 865   uchar gY[h];
 866   uchar IV1[h];
 867   uchar IV2[h];
 868   uchar *RM1=&RM[0];
 869   uchar *RM2=&RM[h];
 870   uchar tmp[h];
 871   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
 872   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
 873
 874
 875
 876
 877   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 878     int ind1=Pbox[it]*h;
 879     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 880
 881
 882     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 883       myrand=xorshift64();
 884       rm1[a]=myrand;
 885       myrand=xorshift64();
 886       rm2[a]=myrand;
 887     }
 888
 889
 890
 891     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 892       X[a]=seq_in[ind2+a];
 893       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 894       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 895       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 896     }
 897
 898     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 899       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 900       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 901       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 902       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 903     }
 904
 905
 906     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 907       tmp[a]=X[a]^RM1[a]^IV1[a];
 908       tmp[a+1]=X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
 909       tmp[a+2]=X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
 910       tmp[a+3]=X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
 911     }
 912
 913     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 914       tmp[a]=Sbox1[tmp[a]];
 915       tmp[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]];
 916       tmp[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]];
 917       tmp[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]];
 918     }
 919
 920
 921     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
 922       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]];
 923       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]];
 924       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]];
 925       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]];
 926       }*/
 927
 928     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 929       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
 930       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
 931       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
 932       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
 933     }
 934
 935     /*
 936     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 937       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]]^Y[a]];
 938       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]]^Y[a+1]];
 939       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]]^Y[a+2]];
 940       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]]^Y[a+3]];
 941       }*/
 942
 943
 944  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 945       tmp[a]=fX[a]^Y[a]^IV2[a];
 946       tmp[a+1]=fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1];
 947       tmp[a+2]=fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2];
 948       tmp[a+3]=fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3];
 949
 950     }
 951
 952  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 953       tmp[a]=Sbox2[tmp[a]];
 954       tmp[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]];
 955       tmp[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]];
 956       tmp[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]];
 957
 958     }
 959
 960  /*
 961     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 962       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]];
 963       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]];
 964       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]];
 965       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]];
 966
 967     }
 968  */
 969
 970     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 971       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
 972       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
 973       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
 974       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
 975
 976     }
 977
 978
 979
 980     /*
 981     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 982       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]]^RM2[a]];
 983       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]]^RM2[a+1]];
 984       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]]^RM2[a+2]];
 985       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]]^RM2[a+3]];
 986
 987     }
 988     */
 989
 990     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 991       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 992       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 993       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 994       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 995     }
 996
 997     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 998       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 999       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
1000       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
1001       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
1002     }
1003     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1004       IV1[a]=fX[a];
1005       IV1[a+1]=fX[a+1];
1006       IV1[a+2]=fX[a+2];
1007       IV1[a+3]=fX[a+3];
1008     }
1009
1010     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1011       IV2[a]=gY[a];
1012       IV2[a+1]=gY[a+1];
1013       IV2[a+2]=gY[a+2];
1014       IV2[a+3]=gY[a+3];
1015     }
1016
1017   }
1018
1019
1020
1021
1022 }
1023
1024
1025
1026
1027
1028
1029
1030
1031 template<int h>
1032 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) {
1033
1034   uchar invfX[h];
1035   uchar invgY[h];
1036   uchar fX[h];
1037   uchar gY[h];
1038   uchar IV1[h];
1039   uchar IV2[h];
1040   uchar *RM1=&RM[0];
1041   uchar *RM2=&RM[h];
1042 //  uchar RM1[h];
1043 //  uchar RM2[h];
1044   uchar tmp[h];
1045   ulong *rm1=(ulong*)RM1;
1046   ulong *rm2=(ulong*)RM2;
1047
1048   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1049     int ind1=Pbox[it]*h;
1050     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1051
1052
1053     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
1054       myrand=xorshift64();
1055       rm1[a]=myrand;
1056       myrand=xorshift64();
1057       rm2[a]=myrand;
1058     }
1059
1060     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1061       gY[a]=seq_in[ind2+a];
1062       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1063       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1064       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1065     }
1066
1067     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1068       fX[a]=seq_in[ind1+a];
1069       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1070       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1071       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1072     }
1073
1074
1075     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1076       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
1077       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
1078       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
1079       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
1080     }
1081
1082
1083     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1084       tmp[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]];
1085       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]];
1086       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]];
1087       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]];
1088     }
1089
1090
1091
1092     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1093       invgY[a]=tmp[a]^fX[a]^IV2[a];
1094       invgY[a+1]=tmp[a+1]^fX[a+1]^IV2[a+1];
1095       invgY[a+2]=tmp[a+2]^fX[a+2]^IV2[a+2];
1096       invgY[a+3]=tmp[a+3]^fX[a+3]^IV2[a+3];
1097     }
1098
1099
1100     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1101       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
1102       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
1103       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
1104       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
1105
1106     }
1107
1108
1109     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1110       tmp[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]];
1111       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]];
1112       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]];
1113       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]];
1114
1115     }
1116
1117
1118
1119
1120     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1121       invfX[a]=tmp[a]^RM1[a]^IV1[a];
1122       invfX[a+1]=tmp[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1123       invfX[a+2]=tmp[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1124       invfX[a+3]=tmp[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1125
1126     }
1127
1128
1129     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1130       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
1131       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
1132       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
1133       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
1134     }
1135
1136     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1137       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
1138       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
1139       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
1140       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
1141     }
1142     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1143       IV1[a]=fX[a];
1144       IV1[a+1]=fX[a+1];
1145       IV1[a+2]=fX[a+2];
1146       IV1[a+3]=fX[a+3];
1147     }
1148
1149     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1150       IV2[a]=gY[a];
1151       IV2[a+1]=gY[a+1];
1152       IV2[a+2]=gY[a+2];
1153       IV2[a+3]=gY[a+3];
1154     }
1155
1156
1157   }
1158
1159
1160
1161
1162 }
1163
1164
1165
1166
1167
1168
1169
1170
1171 template<int h>
1172 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) {
1173
1174   uchar X[h];
1175   uchar Y[h];
1176   uchar fX[h];
1177   uchar gY[h];
1178   uchar IV1[h];
1179   uchar IV2[h];
1180   uchar *RM1;
1181   uchar *RM2;
1182   uchar tmp[h];
1183
1184
1185
1186   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1187     IV1[a]=IV[a];
1188     IV1[a+1]=IV[a+1];
1189     IV1[a+2]=IV[a+2];
1190     IV1[a+3]=IV[a+3];
1191   }
1192
1193
1194   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1195     IV2[a]=IV[h+a];
1196     IV2[a+1]=IV[h+a+1];
1197     IV2[a+2]=IV[h+a+2];
1198     IV2[a+3]=IV[h+a+3];
1199
1200   }
1201
1202   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1203     int ind1=Pbox[it]*h;
1204     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1205
1206     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1207     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[len/2-it]*h];
1208
1209
1210     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1211       X[a]=seq_in[ind2+a];
1212       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1213       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1214       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1215     }
1216
1217     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1218       Y[a]=seq_in[ind1+a];
1219       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1220       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1221       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1222     }
1223
1224
1225     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1226       tmp[a]=X[a]^RM1[a]^IV1[a];
1227       tmp[a+1]=X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1228       tmp[a+2]=X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1229       tmp[a+3]=X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1230     }
1231
1232     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1233       tmp[a]=Sbox1[tmp[a]];
1234       tmp[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]];
1235       tmp[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]];
1236       tmp[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]];
1237     }
1238
1239
1240     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
1241       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]];
1242       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]];
1243       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]];
1244       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]];
1245       }*/
1246
1247     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1248       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
1249       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
1250       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
1251       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
1252     }
1253
1254     /*
1255     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1256       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]]^Y[a]];
1257       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]]^Y[a+1]];
1258       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]]^Y[a+2]];
1259       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]]^Y[a+3]];
1260       }*/
1261
1262
1263  for(int a=0;a<h;a+=4) {
1264       tmp[a]=fX[a]^Y[a]^IV2[a];
1265       tmp[a+1]=fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1];
1266       tmp[a+2]=fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2];
1267       tmp[a+3]=fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3];
1268
1269     }
1270
1271  for(int a=0;a<h;a+=4) {
1272       tmp[a]=Sbox2[tmp[a]];
1273       tmp[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]];
1274       tmp[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]];
1275       tmp[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]];
1276
1277     }
1278
1279  /*
1280     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1281       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]];
1282       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]];
1283       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]];
1284       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]];
1285
1286     }
1287  */
1288
1289     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1290       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
1291       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
1292       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
1293       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
1294
1295     }
1296
1297
1298
1299     /*
1300     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1301       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]]^RM2[a]];
1302       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]]^RM2[a+1]];
1303       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]]^RM2[a+2]];
1304       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]]^RM2[a+3]];
1305
1306     }
1307     */
1308
1309     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1310       seq_out[ind2+a]=gY[a];
1311       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
1312       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
1313       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
1314     }
1315
1316     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1317       seq_out[ind1+a]=fX[a];
1318       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
1319       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
1320       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
1321     }
1322     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1323       IV1[a]=fX[a];
1324       IV1[a+1]=fX[a+1];
1325       IV1[a+2]=fX[a+2];
1326       IV1[a+3]=fX[a+3];
1327     }
1328
1329     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1330       IV2[a]=gY[a];
1331       IV2[a+1]=gY[a+1];
1332       IV2[a+2]=gY[a+2];
1333       IV2[a+3]=gY[a+3];
1334     }
1335
1336   }
1337
1338
1339
1340
1341 }
1342
1343
1344
1345
1346
1347
1348
1349
1350 template<int h>
1351 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) {
1352
1353   uchar invfX[h];
1354   uchar invgY[h];
1355   uchar fX[h];
1356   uchar gY[h];
1357   uchar IV1[h];
1358   uchar IV2[h];
1359   uchar *RM1;
1360   uchar *RM2;
1361   uchar tmp[h];
1362
1363
1364   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1365     IV1[a]=IV[a];
1366     IV1[a+1]=IV[a+1];
1367     IV1[a+2]=IV[a+2];
1368     IV1[a+3]=IV[a+3];
1369   }
1370
1371
1372   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1373     IV2[a]=IV[h+a];
1374     IV2[a+1]=IV[h+a+1];
1375     IV2[a+2]=IV[h+a+2];
1376     IV2[a+3]=IV[h+a+3];
1377
1378   }
1379
1380   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1381     int ind1=Pbox[it]*h;
1382     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1383
1384
1385     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1386     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[len/2-it]*h];
1387
1388
1389
1390
1391     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1392       gY[a]=seq_in[ind2+a];
1393       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1394       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1395       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1396     }
1397
1398     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1399       fX[a]=seq_in[ind1+a];
1400       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1401       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1402       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1403     }
1404
1405
1406     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1407       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
1408       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
1409       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
1410       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
1411     }
1412
1413
1414     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1415       tmp[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]];
1416       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]];
1417       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]];
1418       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]];
1419     }
1420
1421
1422
1423     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1424       invgY[a]=tmp[a]^fX[a]^IV2[a];
1425       invgY[a+1]=tmp[a+1]^fX[a+1]^IV2[a+1];
1426       invgY[a+2]=tmp[a+2]^fX[a+2]^IV2[a+2];
1427       invgY[a+3]=tmp[a+3]^fX[a+3]^IV2[a+3];
1428     }
1429
1430
1431     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1432       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
1433       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
1434       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
1435       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
1436
1437     }
1438
1439
1440     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1441       tmp[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]];
1442       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]];
1443       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]];
1444       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]];
1445
1446     }
1447
1448
1449
1450
1451     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1452       invfX[a]=tmp[a]^RM1[a]^IV1[a];
1453       invfX[a+1]=tmp[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1454       invfX[a+2]=tmp[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1455       invfX[a+3]=tmp[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1456
1457     }
1458
1459
1460     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1461       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
1462       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
1463       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
1464       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
1465     }
1466
1467     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1468       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
1469       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
1470       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
1471       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
1472     }
1473     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1474       IV1[a]=fX[a];
1475       IV1[a+1]=fX[a+1];
1476       IV1[a+2]=fX[a+2];
1477       IV1[a+3]=fX[a+3];
1478     }
1479
1480     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1481       IV2[a]=gY[a];
1482       IV2[a+1]=gY[a+1];
1483       IV2[a+2]=gY[a+2];
1484       IV2[a+3]=gY[a+3];
1485     }
1486
1487
1488   }
1489
1490
1491
1492
1493 }
1494
1495
1496
1497
1498
1499 /*
1500
1501 template<int h>
1502 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) {
1503
1504   uchar X[h];
1505   uchar Y[h];
1506   uchar fX[h];
1507   uchar gY[h];
1508   uchar IV1[h];
1509   uchar IV2[h];
1510   uchar *RM1;
1511   uchar *RM2;
1512
1513   int h2=h*h;
1514
1515
1516
1517
1518   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1519     myrand=xorshift32(myrand);
1520     uint mm=myrand;
1521     IV1[a]=(mm&255);
1522     mm>>=8;
1523     IV1[a+1]=(mm&255);
1524     mm>>=8;
1525     IV1[a+2]=(mm&255);
1526     mm>>=8;
1527     IV1[a+3]=(mm&255);
1528   }
1529
1530   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1531     myrand=xorshift32(myrand);
1532     uint mm=myrand;
1533     IV2[a]=(mm&255);
1534     mm>>=8;
1535     IV2[a+1]=(mm&255);
1536     mm>>=8;
1537     IV2[a+2]=(mm&255);
1538     mm>>=8;
1539     IV2[a+3]=(mm&255);
1540
1541   }
1542
1543
1544
1545   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1546     int ind1=Pbox[it]*h;
1547     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1548
1549
1550
1551     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1552     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
1553
1554
1555     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1556       X[a]=seq_in[ind2+a];
1557       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1558       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1559       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1560     }
1561
1562     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1563       Y[a]=seq_in[ind1+a];
1564       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1565       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1566       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1567     }
1568
1569
1570     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1571       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]]^Y[a]];
1572       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]]^Y[a+1]];
1573       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]]^Y[a+2]];
1574       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]]^Y[a+3]];
1575     }
1576
1577     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1578       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]]^RM2[a]];
1579       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]]^RM2[a+1]];
1580       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]]^RM2[a+2]];
1581       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]]^RM2[a+3]];
1582
1583     }
1584
1585     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1586       seq_out[ind2+a]=gY[a];
1587       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
1588       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
1589       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
1590     }
1591
1592     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1593       seq_out[ind1+a]=fX[a];
1594       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
1595       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
1596       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
1597     }
1598     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1599       IV1[a]=fX[a];
1600       IV1[a+1]=fX[a+1];
1601       IV1[a+2]=fX[a+2];
1602       IV1[a+3]=fX[a+3];
1603     }
1604
1605     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1606       IV2[a]=gY[a];
1607       IV2[a+1]=gY[a+1];
1608       IV2[a+2]=gY[a+2];
1609       IV2[a+3]=gY[a+3];
1610     }
1611
1612   }
1613
1614
1615
1616
1617 }
1618
1619
1620
1621
1622
1623
1624
1625
1626 template<int h>
1627 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) {
1628
1629   uchar invfX[h];
1630   uchar invgY[h];
1631   uchar fX[h];
1632   uchar gY[h];
1633   uchar IV1[h];
1634   uchar IV2[h];
1635   uchar *RM1;
1636   uchar *RM2;
1637
1638   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1639     myrand=xorshift32(myrand);
1640     uint mm=myrand;
1641     IV1[a]=(mm&255);
1642     mm>>=8;
1643     IV1[a+1]=(mm&255);
1644     mm>>=8;
1645     IV1[a+2]=(mm&255);
1646     mm>>=8;
1647     IV1[a+3]=(mm&255);
1648   }
1649
1650   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1651     myrand=xorshift32(myrand);
1652     uint mm=myrand;
1653     IV2[a]=(mm&255);
1654     mm>>=8;
1655     IV2[a+1]=(mm&255);
1656     mm>>=8;
1657     IV2[a+2]=(mm&255);
1658     mm>>=8;
1659     IV2[a+3]=(mm&255);
1660
1661   }
1662
1663
1664
1665
1666
1667
1668   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1669     int ind1=Pbox[it]*h;
1670     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1671
1672
1673     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1674     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
1675
1676
1677     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1678       gY[a]=seq_in[ind2+a];
1679       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1680       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1681       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1682     }
1683
1684     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1685       fX[a]=seq_in[ind1+a];
1686       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1687       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1688       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1689     }
1690
1691
1692     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1693       invgY[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
1694       invgY[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
1695       invgY[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
1696       invgY[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
1697     }
1698
1699
1700     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1701       invgY[a]=Inv_Sbox2[invgY[a]]^fX[a]^IV2[a];
1702       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[invgY[a+1]]^fX[a+1]^IV2[a+1];
1703       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[invgY[a+2]]^fX[a+2]^IV2[a+2];
1704       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[invgY[a+3]]^fX[a+3]^IV2[a+3];
1705     }
1706
1707
1708     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1709       invfX[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
1710       invfX[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
1711       invfX[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
1712       invfX[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
1713
1714     }
1715
1716     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1717       invfX[a]=Inv_Sbox1[invfX[a]]^RM1[a]^IV1[a];
1718       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[invfX[a+1]]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1719       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[invfX[a+2]]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1720       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[invfX[a+3]]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1721
1722     }
1723
1724
1725     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1726       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
1727       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
1728       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
1729       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
1730     }
1731
1732     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1733       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
1734       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
1735       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
1736       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
1737     }
1738     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1739       IV1[a]=fX[a];
1740       IV1[a+1]=fX[a+1];
1741       IV1[a+2]=fX[a+2];
1742       IV1[a+3]=fX[a+3];
1743     }
1744
1745     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1746       IV2[a]=gY[a];
1747       IV2[a+1]=gY[a+1];
1748       IV2[a+2]=gY[a+2];
1749       IV2[a+3]=gY[a+3];
1750     }
1751
1752
1753   }
1754
1755
1756
1757
1758 }
1759 */
1760
1761
1762
1763 int main(int argc, char** argv) {
1764
1765
1766   int h=32;
1767   int lena=0;
1768   int size_buf=1;
1769
1770
1771
1772   for(int i=1; i<argc; i++){
1773     if(strncmp(argv[i],"nb",2)==0)    nb_test = atoi(&(argv[i][2]));    //nb of test
1774     if(strncmp(argv[i],"cbcrm",5)==0) cbcrm=1;
1775     if(strncmp(argv[i],"cbcprng",7)==0) {cbcprng=1;cbcrm=0;}
1776     if(strncmp(argv[i],"ecbrm",5)==0) ecbrm = 1;
1777     if(strncmp(argv[i],"ecbprng",7)==0) {ecbprng=1; ecbrm=0;}
1778     if(strncmp(argv[i],"h",1)==0) h = atoi(&(argv[i][1]));          //size of block
1779     if(strncmp(argv[i],"sizebuf",7)==0) size_buf = atoi(&(argv[i][7]));          //SIZE of the buffer
1780     if(strncmp(argv[i],"lena",4)==0) lena = atoi(&(argv[i][4]));          //Use Lena or buffer
1781   }
1782
1783   printf("nb times %d\n",nb_test);
1784   printf("cbcrm %d\n",cbcrm);
1785   printf("cbcprng %d\n",cbcprng);
1786   printf("ecbrm %d\n",ecbrm);
1787   printf("ecbprng %d\n",ecbprng);
1788   printf("h %d\n",h);
1789   printf("lena %d\n",lena);
1790   printf("size_buf %d\n",size_buf);
1791
1792
1793
1794
1795   int seed=time(NULL);
1796 //  cout<<seed<<endl;
1797   srand48(seed);
1798
1799   uchar Secretkey[key_size];
1800
1801   uchar counter[key_size];
1802
1803   for(int i=0;i<key_size;i++) {
1804     Secretkey[i]=lrand48()&0xFF;
1805     counter[i]=lrand48()&0xFF;
1806   }
1807
1808
1809   int size = 128;
1810   uchar DK[size];
1811
1812
1813
1814
1815   int width;
1816   int height;
1817
1818   uchar *data_R, *data_G, *data_B;
1819   int imsize;
1820   uchar *buffer;
1821
1822
1823
1824
1825
1826   if(lena==1) {
1827     load_RGB_pixmap("lena.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
1828 //    load_RGB_pixmap("8192.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
1829     imsize=width*height*3;
1830 //  load_RGB_pixmap("No_ecb_mode_picture.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
1831   }
1832   else {
1833     width=height=size_buf;
1834     imsize=width*height;
1835     buffer=new uchar[imsize];
1836     for(int i=0;i<imsize;i++) {
1837       buffer[i]=lrand48();
1838     }
1839   }
1840
1841
1842
1843
1844
1845   uchar* seq= new uchar[imsize];
1846   uchar* seq2= new uchar[imsize];
1847
1848   int oneD=width*height;
1849   if(lena) {
1850     for(int i=0;i<oneD;i++) {
1851       seq[i]=data_R[i];
1852       seq[oneD+i]=data_G[i];
1853       seq[2*oneD+i]=data_B[i];
1854     }
1855   }
1856   else {
1857     for(int i=0;i<oneD;i++) {
1858       seq[i]=buffer[i];
1859     }
1860   }
1861
1862
1863
1864
1865
1866   int total_len=imsize;
1867   int rp=1;
1868   int len= total_len/h;
1869
1870
1871
1872   uchar *mix=new uchar[256];
1873
1874
1875
1876
1877   for (int i = 0; i < 256 ; i++) {
1878     mix[i]=Secretkey[i]^counter[i];
1879
1880   }
1881   gchar  *sha512;
1882
1883   sha512 = g_compute_checksum_for_string(G_CHECKSUM_SHA512, (const char*) mix, 256);
1884 //  g_print("%s\n", sha512);
1885
1886
1887
1888
1889
1890
1891
1892
1893
1894 //  cout<<"hash "<<endl;
1895   for (int i = 0; i < 128 ; i++) {
1896 //    DK[i]=digest[i];
1897     DK[i]=sha512[i];
1898   }
1899   g_free(sha512);
1900
1901
1902   int *Pbox=new int[len];
1903   int *PboxSRM=new int[len/2];
1904   int *PboxSRM2=new int[len/2];
1905   uchar Sbox1[256];
1906   uchar Sbox2[256];
1907   uchar Inv_Sbox1[256];
1908   uchar Inv_Sbox2[256];
1909   uchar sc[256];
1910   uchar RM[h*h*2+256];
1911   uchar IV[2*h];
1912
1913   ulong myrand=0;
1914
1915
1916   double time_encrypt=0;
1917   double time_decrypt=0;
1918
1919
1920   double t=TimeStart();
1921   rc4key(DK, Sbox1, 8);
1922
1923
1924   rc4key(&DK[8], Sbox2, 8);
1925
1926   rc4key(&DK[16], sc, 16);
1927   prga(sc, h*h*2+256, RM);
1928
1929
1930
1931
1932
1933   rc4keyperm(&DK[72], len, rp, Pbox, 16);
1934
1935
1936   rc4keyperm(&DK[88], len/2, rp, PboxSRM2, 16);
1937
1938   for(int i=0;i<len/2;i++) {
1939     PboxSRM[i]=PboxSRM2[i]&(h-1);
1940   }
1941
1942 /*
1943   for(int i=0;i<h*2;i++) {
1944     for(int j=0;j<h;j++)
1945       cout<<(int)RM[i*h+j]<<" ";
1946     cout<<endl;
1947   }
1948 */
1949
1950
1951
1952   //time+=TimeStop(t);
1953   //cout<<"Time initializaton "<<time<<endl;
1954
1955
1956
1957   myrand=0;
1958   for(int i=0;i<64;i++) {
1959     myrand|=DK[i]&1;
1960     myrand<<=1;
1961   }
1962
1963
1964
1965
1966
1967
1968
1969   inverse_tables(Sbox1,256,Inv_Sbox1);
1970   inverse_tables(Sbox2,256,Inv_Sbox2);
1971
1972
1973   xorseed=myrand;
1974 //  lehmer64_seed(myrand);
1975   time_encrypt=0;
1976   t=TimeStart();
1977
1978   int i;
1979   switch(h) {
1980   case 4:
1981     for(i=0;i<nb_test;i++)
1982     {
1983       if(cbcprng)
1984         encrypt_cbc_prng<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1985       if(cbcrm)
1986         encrypt_cbc_rm<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
1987       if(ecbrm)
1988         encrypt_ecb_rm<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1989       if(ecbprng)
1990         encrypt_ecb_prng<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1991     }
1992     break;
1993   case 8:
1994     for(i=0;i<nb_test;i++)
1995     {
1996       if(cbcprng)
1997         encrypt_cbc_prng<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
1998       if(cbcrm)
1999         encrypt_cbc_rm<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2000       if(ecbrm)
2001         encrypt_ecb_rm<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2002       if(ecbprng)
2003         encrypt_ecb_prng<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2004     }
2005     break;
2006   case 16:
2007     for(i=0;i<nb_test;i++)
2008     {
2009       if(cbcprng)
2010         encrypt_cbc_prng<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2011       if(cbcrm)
2012         encrypt_cbc_rm<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2013       if(ecbrm)
2014         encrypt_ecb_rm<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2015       if(ecbprng)
2016         encrypt_ecb_prng<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2017     }
2018     break;
2019   case 32:
2020     for(i=0;i<nb_test;i++)
2021     {
2022       if(cbcprng)
2023         encrypt_cbc_prng<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2024       if(cbcrm)
2025         encrypt_cbc_rm<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2026       if(ecbrm)
2027         encrypt_ecb_rm<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2028       if(ecbprng)
2029         encrypt_ecb_prng<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2030     }
2031     break;
2032   case 64:
2033     for(i=0;i<nb_test;i++)
2034     {
2035       if(cbcprng)
2036         encrypt_cbc_prng<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2037       if(cbcrm)
2038         encrypt_cbc_rm<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2039       if(ecbrm)
2040         encrypt_ecb_rm<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2041       if(ecbprng)
2042         encrypt_ecb_prng<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2043
2044     }
2045     break;
2046   case 128:
2047     for(i=0;i<nb_test;i++)
2048     {
2049       if(cbcprng)
2050         encrypt_cbc_prng<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2051       if(cbcrm)
2052         encrypt_cbc_rm<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2053       if(ecbrm)
2054         encrypt_ecb_rm<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2055       if(ecbprng)
2056         encrypt_ecb_prng<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2057
2058     }
2059     break;
2060   case 256:
2061     for(i=0;i<nb_test;i++)
2062     {
2063       if(cbcprng)
2064         encrypt_cbc_prng<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2065       if(cbcrm)
2066         encrypt_cbc_rm<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2067       if(ecbrm)
2068         encrypt_ecb_rm<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2069       if(ecbprng)
2070         encrypt_ecb_prng<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2071
2072     }
2073     break;
2074   }
2075   time_encrypt+=TimeStop(t);
2076   //cout<<"Time encrypt "<<
2077   cout<<(double)imsize*nb_test/time_encrypt<<"\t";
2078
2079
2080   if(lena) {
2081     for(int i=0;i<oneD;i++) {
2082       data_R[i]=seq2[i];
2083       data_G[i]=seq2[oneD+i];
2084       data_B[i]=seq2[2*oneD+i];
2085     }
2086     store_RGB_pixmap("lena2.ppm", data_R, data_G, data_B, width, height);
2087   }
2088
2089
2090   xorseed=myrand;
2091   // lehmer64_seed(myrand);
2092   time_decrypt=0;
2093   t=TimeStart();
2094   switch(h) {
2095   case 4:
2096     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2097       if(cbcprng)
2098         decrypt_cbc_prng<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2099       if(cbcrm)
2100         decrypt_cbc_rm<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2101       if(ecbrm)
2102         decrypt_ecb_rm<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2103       if(ecbprng)
2104         decrypt_ecb_prng<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2105     }
2106     break;
2107   case 8:
2108     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2109       if(cbcprng)
2110         decrypt_cbc_prng<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2111       if(cbcrm)
2112         decrypt_cbc_rm<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2113       if(ecbrm)
2114         decrypt_ecb_rm<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2115       if(ecbprng)
2116         decrypt_ecb_prng<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2117     }
2118     break;
2119   case 16:
2120     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2121       if(cbcprng)
2122         decrypt_cbc_prng<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2123       if(cbcrm)
2124         decrypt_cbc_rm<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2125       if(ecbrm)
2126         decrypt_ecb_rm<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2127       if(ecbprng)
2128         decrypt_ecb_prng<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2129     }
2130     break;
2131   case 32:
2132     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2133       if(cbcprng)
2134         decrypt_cbc_prng<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2135       if(cbcrm)
2136         decrypt_cbc_rm<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2137       if(ecbrm)
2138         decrypt_ecb_rm<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2139       if(ecbprng)
2140         decrypt_ecb_prng<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2141     }
2142     break;
2143   case 64:
2144     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2145       if(cbcprng)
2146         decrypt_cbc_prng<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2147       if(cbcrm)
2148         decrypt_cbc_rm<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2149       if(ecbrm)
2150         decrypt_ecb_rm<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2151       if(ecbprng)
2152         decrypt_ecb_prng<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2153     }
2154     break;
2155   case 128:
2156     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2157       if(cbcprng)
2158         decrypt_cbc_prng<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2159       if(cbcrm)
2160         decrypt_cbc_rm<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2161       if(ecbrm)
2162         decrypt_ecb_rm<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2163       if(ecbprng)
2164         decrypt_ecb_prng<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2165     }
2166     break;
2167   case 256:
2168     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2169       if(cbcprng)
2170         decrypt_cbc_prng<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2171       if(cbcrm)
2172         decrypt_cbc_rm<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2173       if(ecbrm)
2174         decrypt_ecb_rm<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2175       if(ecbprng)
2176         decrypt_ecb_prng<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2177     }
2178     break;
2179   }
2180
2181   time_decrypt+=TimeStop(t);
2182   //cout<<"Time decrypt "
2183   cout<<(double)imsize*nb_test/time_decrypt<<"\t";
2184
2185   if(lena) {
2186     for(int i=0;i<oneD;i++) {
2187       data_R[i]=seq[i];
2188       data_G[i]=seq[oneD+i];
2189       data_B[i]=seq[2*oneD+i];
2190     }
2191     store_RGB_pixmap("lena3.ppm", data_R, data_G, data_B, width, height);
2192   }
2193   else {
2194     bool equal=true;
2195     for(int i=0;i<imsize;i++) {
2196       //cout<<(int)buffer[i]<<endl;
2197       if(buffer[i]!=seq[i]) {
2198         equal=false;
2199       }
2200     }
2201 //    cout<<"RESULT CORRECT: "<<equal<<endl;
2202   }
2203
2204
2205
2206   return 0;
2207 }