OneRoundIoT/OneRound/one_round_hash.cpp

   1 //gcc pixmap_io.c  -c
   2 //g++ -O3 one_round_test.cpp pixmap_io.o  -o one_round_test -std=c++11
   3
   4 //
   5
   6
   7 #include <iostream>
   8 #include <list>
   9 #include<math.h>
  10 #include<stdlib.h>
  11 #include<stdio.h>
  12 #include<string.h>
  13 #include <fstream>
  14 #include <sys/time.h>
  15 #include <glib.h>
  16
  17
  18 /*#include <cryptopp/hex.h>
  19 #include <cryptopp/sha.h>
  20 #include <cryptopp/osrng.h>
  21 #include <cryptopp/secblock.h>
  22 */
  23
  24
  25 extern "C" {
  26   int load_RGB_pixmap(char *filename, int *width, int *height, unsigned char**R_data, unsigned char**G_data, unsigned char**B_data);
  27   void store_RGB_pixmap(char *filename, unsigned char *R_data, unsigned char *G_data, unsigned char *B_data, int width, int height);
  28 }
  29
  30
  31 //using namespace CryptoPP;
  32 using namespace std;
  33
  34
  35 int key_size=256;
  36 int nb_test=1;
  37 int ctr=0;
  38
  39
  40
  41
  42
  43
  44
  45 typedef unsigned char   uchar;
  46
  47
  48 double TimeStart()
  49 {
  50   struct timeval tstart;
  51   gettimeofday(&tstart,0);
  52   return( (double) (tstart.tv_sec + tstart.tv_usec*1e-6) );
  53 }
  54
  55 double TimeStop(double t)
  56 {
  57   struct timeval tend;
  58
  59   gettimeofday(&tend,0);
  60   t = (double) (tend.tv_sec + tend.tv_usec*1e-6) - t;
  61   return (t);
  62 }
  63
  64
  65
  66
  67
  68
  69 void inverse_tables(uchar *tab, int size_tab,uchar *inv_perm_tabs) {
  70
  71   for(int i=0;i<size_tab;i++) {
  72     inv_perm_tabs[tab[i]] = i;
  73   }
  74
  75 }
  76
  77 void inverse_tables_int(int *tab, int size_tab,int *inv_perm_tabs) {
  78
  79   for(int i=0;i<size_tab;i++) {
  80     inv_perm_tabs[tab[i]] = i;
  81   }
  82
  83 }
  84
  85
  86
  87 void rc4key(uchar *key, uchar *sc, int size_DK) {
  88
  89   for(int i=0;i<256;i++) {
  90     sc[i]=i;
  91   }
  92
  93
  94   uchar j0 = 0;
  95   for(int i0=0; i0<256; i0++) {
  96     j0 = (j0 + sc[i0] + key[i0%size_DK] )&0xFF;
  97     uchar tmp = sc[i0];
  98     sc[i0] = sc[j0 ];
  99     sc[j0] = tmp;
 100   }
 101 }
 102
 103
 104
 105 void rc4keyperm(uchar *key,int len, int rp,int *sc, int size_DK) {
 106
 107   //sc=1:len;
 108
 109
 110
 111   for (int i=0;i<len;i++) {
 112     sc[i]=i;
 113   }
 114   for (int it = 0; it < rp; it++) {
 115     int j0 = 1;
 116     for(int i0 = 0; i0<len; i0++) {
 117       j0 = (j0 + sc[i0] + sc[j0] + key[i0%size_DK] )% len;
 118       int tmp = sc[i0];
 119       sc[i0] = sc[j0];
 120       sc[j0] = tmp;
 121     }
 122
 123   }
 124 }
 125
 126 void prga(uchar *sc, int ldata, uchar *r) {
 127   uchar i0=0;
 128   uchar j0=0;
 129
 130   for (int it=0; it<ldata; it++) {
 131     i0 = ((i0+1)&0xFE); //%255);
 132     j0 = (j0 + sc[i0])&0xFF;
 133     uchar tmp = sc[i0];
 134     sc[i0] = sc[j0];
 135     sc[j0] = tmp;
 136     r[it]=sc[(sc[i0]+sc[j0])&0xFF];
 137   }
 138 }
 139
 140 inline uchar  circ(uchar x,int n) {return (x << n) | (x >> (8 - n));}
 141
 142 void diff(uchar *Y, uchar *X, int h) {
 143
 144   if(h==4) {
 145     Y[0] = X[1]^X[2]^X[3];
 146     Y[1] = X[0]^X[2]^X[3];
 147     Y[2] = X[0]^X[1]^X[3];
 148     Y[3] = X[0]^X[1]^X[2];
 149   }
 150   else if(h==8) {
 151     /*Y[0] = X[0]^X[2]^X[3]^X[5]^X[6]^X[7];
 152     Y[1] = X[0]^X[1]^X[3]^X[4]^X[6]^X[7];
 153     Y[2] = X[0]^X[1]^X[2]^X[4]^X[5]^X[7];
 154     Y[3] = X[1]^X[2]^X[3]^X[4]^X[5]^X[6];
 155     Y[4] = X[0]^X[1]^X[5]^X[6]^X[7];
 156     Y[5] = X[1]^X[2]^X[4]^X[6]^X[7];
 157     Y[6] = X[2]^X[3]^X[4]^X[5]^X[7];
 158     Y[7] = X[0]^X[3]^X[4]^X[5]^X[6];
 159     */
 160
 161
 162     uchar X0=X[0];
 163     uchar X1=X[1];
 164     uchar X2=X[2];
 165     uchar X3=X[3];
 166     uchar X4=X[4];
 167     uchar X5=X[5];
 168     uchar X6=X[6];
 169     uchar X7=X[7];
 170
 171     Y[0] = X0^X2^X3^X5^X6^X7;
 172     Y[1] = X0^X1^X3^X4^X6^X7;
 173     Y[2] = X0^X1^X2^X4^X5^X7;
 174     Y[3] = X1^X2^X3^X4^X5^X6;
 175     Y[4] = X0^X1^X5^X6^X7;
 176     Y[5] = X1^X2^X4^X6^X7;
 177     Y[6] = X2^X3^X4^X5^X7;
 178     Y[7] = X0^X3^X4^X5^X6;
 179
 180
 181   }
 182   else if(h==16) {
 183     /*
 184     Y[0] = X[3] ^ X[4] ^ X[6] ^ X[8] ^ X[9] ^ X[13] ^ X[14];
 185   Y[1] = X[2] ^ X[5] ^ X[7] ^ X[8] ^ X[9] ^ X[12] ^ X[15];
 186   Y[2] = X[1] ^ X[4] ^ X[6] ^ X[10] ^ X[11] ^ X[12] ^ X[15];
 187   Y[3] = X[0] ^ X[5] ^ X[7] ^ X[10] ^ X[11] ^ X[13] ^ X[14];
 188   Y[4] = X[0] ^ X[2] ^ X[5] ^ X[8] ^ X[11] ^ X[14] ^ X[15];
 189   Y[5] = X[1] ^ X[3] ^ X[4] ^ X[9] ^ X[10] ^ X[14] ^ X[15];
 190   Y[6] = X[0] ^ X[2] ^ X[7] ^ X[9] ^ X[10] ^ X[12] ^ X[13];
 191   Y[7] = X[1] ^ X[3] ^ X[6] ^ X[8] ^ X[11] ^ X[12] ^ X[13];
 192   Y[8] = X[0] ^ X[1] ^ X[4] ^ X[7] ^ X[10] ^ X[13] ^ X[15];
 193   Y[9] = X[0] ^ X[1] ^ X[5] ^ X[6] ^ X[11] ^ X[12] ^ X[14];
 194   Y[10] = X[2] ^ X[3] ^ X[5] ^ X[6] ^ X[8] ^ X[13] ^ X[15];
 195   Y[11] = X[2] ^ X[3] ^ X[4] ^ X[7] ^ X[9] ^ X[12] ^ X[14];
 196   Y[12] = X[1] ^ X[2] ^ X[6] ^ X[7] ^ X[9] ^ X[11] ^ X[12];
 197   Y[13] = X[0] ^ X[3] ^ X[6] ^ X[7] ^ X[8] ^ X[10] ^ X[13];
 198   Y[14] = X[0] ^ X[3] ^ X[4] ^ X[5] ^ X[9] ^ X[11] ^ X[14];
 199   Y[15] = X[1] ^ X[2] ^ X[4] ^ X[5] ^ X[8] ^ X[10] ^ X[15];
 200     */
 201
 202     uchar X0=X[0];
 203     uchar X1=X[1];
 204     uchar X2=X[2];
 205     uchar X3=X[3];
 206     uchar X4=X[4];
 207     uchar X5=X[5];
 208     uchar X6=X[6];
 209     uchar X7=X[7];
 210     uchar X8=X[8];
 211     uchar X9=X[9];
 212     uchar X10=X[10];
 213     uchar X11=X[11];
 214     uchar X12=X[12];
 215     uchar X13=X[13];
 216     uchar X14=X[14];
 217     uchar X15=X[15];
 218
 219
 220   Y[0] = X3 ^ X4 ^ X6 ^ X8 ^ X9 ^ X13 ^ X14;
 221   Y[1] = X2 ^ X5 ^ X7 ^ X8 ^ X9 ^ X12 ^ X15;
 222   Y[2] = X1 ^ X4 ^ X6 ^ X10 ^ X11 ^ X12 ^ X15;
 223   Y[3] = X0 ^ X5 ^ X7 ^ X10 ^ X11 ^ X13 ^ X14;
 224   Y[4] = X0 ^ X2 ^ X5 ^ X8 ^ X11 ^ X14 ^ X15;
 225   Y[5] = X1 ^ X3 ^ X4 ^ X9 ^ X10 ^ X14 ^ X15;
 226   Y[6] = X0 ^ X2 ^ X7 ^ X9 ^ X10 ^ X12 ^ X13;
 227   Y[7] = X1 ^ X3 ^ X6 ^ X8 ^ X11 ^ X12 ^ X13;
 228   Y[8] = X0 ^ X1 ^ X4 ^ X7 ^ X10 ^ X13 ^ X15;
 229   Y[9] = X0 ^ X1 ^ X5 ^ X6 ^ X11 ^ X12 ^ X14;
 230   Y[10] = X2 ^ X3 ^ X5 ^ X6 ^ X8 ^ X13 ^ X15;
 231   Y[11] = X2 ^ X3 ^ X4 ^ X7 ^ X9 ^ X12 ^ X14;
 232   Y[12] = X1 ^ X2 ^ X6 ^ X7 ^ X9 ^ X11 ^ X12;
 233   Y[13] = X0 ^ X3 ^ X6 ^ X7 ^ X8 ^ X10 ^ X13;
 234   Y[14] = X0 ^ X3 ^ X4 ^ X5 ^ X9 ^ X11 ^ X14;
 235   Y[15] = X1 ^ X2 ^ X4 ^ X5 ^ X8 ^ X10 ^ X15;
 236
 237
 238
 239   }
 240   else if(h==32) {
 241
 242     /*
 243     Y[0]=X[0]^X[1]^X[2]^X[3]^X[4]^X[7]^X[8]^X[10]^X[12]^X[15]^X[16]^X[17]^X[18]^X[20]^X[21]^X[24]^X[25]^X[28]^X[30];
 244     Y[1]=X[0]^ X[1]^X[2]^X[3]^X[5]^X[6]^X[9]^X[11]^X[13]^X[14]^X[16]^X[17]^X[19]^X[20]^X[21]^ X[24]^X[25]^X[29]^X[31];
 245     Y[2]=X[0]^X[1]^X[2]^X[3]^X[5]^X[6]^X[8]^X[10]^X[13]^X[14]^X[16]^X[18]^X[19]^X[22]^X[23]^X[26]^X[27]^X[28]^X[30];
 246     Y[3]=X[0]^X[1]^X[2]^X[3]^X[4]^X[7]^X[9]^X[11]^X[12]^X[15]^X[17]^X[18]^X[19]^X[22]^X[23]^X[26]^X[27]^X[29]^X[31];
 247     Y[4]=X[0]^X[3]^X[5]^X[6]^X[7]^X[10]^X[11]^ X[12]^X[13]^X[14]^ X[15]^X[16]^X[19]^X[21]^X[23]^  X[25]^X[27]^X[30]^X[31];
 248     Y[5]=X[1]^X[2]^X[4]^X[6]^X[7]^X[10]^X[11]^X[12]^X[13]^X[14]^X[16 ]^X[17]^X[18]^X[20]^X[22]^X[24]^X[26]^X[30]^X[31];
 249     Y[6]=X[1]^X[2]^X[4]^X[5]^X[7]^X[8]^X[9]^X[12]^X[13]^X[14]^X[15]^ X[17]^X[18]^X[21]^X[23]^X[25]^X[27]^X[28]^X[29];
 250     Y[7]=X[0]^X[3]^X[4]^X[5]^X[6]^X[9 ]^X[9]^X[12]^X[13]^X[14]^X[15]^X[16]^X[19]^X[20]^X[22]^X[24]^X[26]^X[28]^X[29];
 251     Y[8]=X[0]^X[2]^X[6]^X[7]^X[8]^X[10]^X[11]^X[14]^X[15]^X[16]^X[18]^X[21]^X[22]^X[25]^X[26];
 252     Y[9]=X[1]^ X[3]^X[6]^X[7]^X[9]^X[10]^X[11]^X[14]^X[15]^X[17]^X[19]^X[20]^X[23]^X[24]^X[27];
 253     Y[10]=X[0]^X[2]^X[4]^X[5]^X[8]^X[9]^X[10]^X[12]^X[13]^X[16]^X[18]^X[20]^X[23]^ X[24]^X[27];
 254     Y[11]=X[1]^X[3]^X[4]^X[5]^X[8]^X[9]^X[11]^X[12]^X[13]^X[17]^X[19]^X[21]^X[22]^X[25]^X[26];
 255     Y[12]=X[0]^X[3]^X[4]^X[5]^X[6]^X[7]^X[10]^X[11]^X[13]^X[14]^X[15]^X[16]^X[19]^X[21]^X[23]^X[25]^X[27]^X[30]^X[31];
 256     Y[13]=X[1]^X[2]^X[4]^X[5]^X[6]^X[7]^X[10]^X[11]^X[12]^X[14]^X[15]^X[17]^ X[18]^X[20]^X[22]^X[24]^X[26]^X[30]^X[31];
 257     Y[14]=X[1]^X[2]^X[4]^X[5]^X[6]^X[7]^X[8]^X[9]^X[12]^X[13]^X[15]^X[17]^X[18]^X[21]^X[23]^X[25]^X[27]^X[28]^X[29];
 258     Y[15]=X[0]^X[3]^X[4]^X[5]^X[6]^X[7]^X[8]^X[9]^X[12]^X[13]^X[14]^X[16]^X[19]^X[20]^X[22]^ X[24]^X[26]^X[28]^X[29];
 259     Y[16]=X[0]^X[1]^X[2]^X[4]^X[8 ]^X[8]^X[10]^X[13 ]^X[15]^X[16]^X[17]^X[18]^X[19]^X[20]^X[21]^X[24]^X[25]^X[28]^X[30];
 260     Y[17]=X[0]^X[1]^X[3]^X[5]^X[6]^X[9]^X[11]^X[13]^X[14]^X[16]^X[17]^X[18]^X[19]^X[20]^X[21]^X[24]^X[25]^X[29]^X[31];
 261     Y[18]=X[0]^X[2]^X[3]^X[5]^X[6]^X[8]^X[10]^X[13]^X[14]^X[16]^X[17]^X[18]^X[19]^X[22]^X[23]^X[26]^X[27]^X[28]^X[30];
 262     Y[19]=X[1]^X[2]^X[3]^X[4]^X[7]^X[9]^X[11]^X[12]^X[15]^X[16]^X[17]^X[18]^X[19]^X[22]^X[23]^X[26]^X[28 ]^X[29]^X[31];
 263     Y[20]=X[0]^X[1]^X[5]^X[7]^X[10 ]^X[10]^X[13]^X[15]^X[16]^X[17]^X[20]^X[21]^X[23]^X[29]^X[30];
 264     Y[21]=X[0]^X[1]^X[4]^X[6]^X[8]^X[11]^X[12]^X[14]^X[16]^X[17]^X[20]^X[21]^X[22]^X[28]^X[31];
 265     Y[22]=X[2]^X[3]^X[5]^X[7]^X[8]^X[11]^X[13]^X[15]^X[18]^X[19]^X[21]^X[22]^X[23]^X[28]^X[31];
 266     Y[23]=X[2]^X[3]^X[4]^X[6]^X[9]^X[10]^X[12]^X[14]^ X[18]^X[19]^X[20]^X[22]^X[23]^X[29]^X[30];
 267     Y[24]=X[0]^X[1]^X[5]^X[7]^X[9]^X[10]^X[13]^X[15]^X[16]^X[17]^X[24]^X[25]^X[27]^X[29]^X[30];
 268     Y[25]=X[0]^X[1]^X[4]^X[6]^X[8]^X[11]^X[12]^X[14]^X[16]^X[17]^X[24]^X[25]^X[26]^X[28]^X[31];
 269     Y[26]=X[2]^X[3]^X[5]^X[7]^X[8]^X[11]^X[13]^X[15]^X[18]^X[19]^X[25]^X[26]^X[27]^X[28]^ X[31];
 270     Y[27]=X[2]^X[3]^X[4]^X[6]^X[9]^X[10]^X[12]^X[14]^X[18]^X[19]^X[24]^X[26]^X[27]^X[29]^X[30];
 271     Y[28]=X[0]^X[2]^X[6]^X[7]^X[14]^X[15]^X[16]^X[18]^X[21]^X[22]^X[25]^X[26]^X[28]^X[30]^X[31];
 272     Y[29]=X[2]^X[3]^X[6]^X[7]^X[14]^X[15]^X[17]^X[19]^X[20]^X[23]^X[24]^X[27]^X[29]^X[30]^X[31];
 273     Y[30]=X[1]^X[2]^X[4]^X[5]^X[12]^X[13]^X[16]^X[18]^X[20]^X[23]^X[24]^X[27]^X[28]^X[29]^X[30];
 274     Y[31]=X[2]^X[3]^X[4]^X[5]^X[12]^X[13]^X[17]^X[19]^X[21]^X[22]^X[25]^X[26]^X[28]^X[29]^X[31];
 275 */
 276
 277
 278     uchar X0=X[0];
 279     uchar X1=X[1];
 280     uchar X2=X[2];
 281     uchar X3=X[3];
 282     uchar X4=X[4];
 283     uchar X5=X[5];
 284     uchar X6=X[6];
 285     uchar X7=X[7];
 286     uchar X8=X[8];
 287     uchar X9=X[9];
 288     uchar X10=X[10];
 289     uchar X11=X[11];
 290     uchar X12=X[12];
 291     uchar X13=X[13];
 292     uchar X14=X[14];
 293     uchar X15=X[15];
 294     uchar X16=X[16];
 295     uchar X17=X[17];
 296     uchar X18=X[18];
 297     uchar X19=X[19];
 298     uchar X20=X[20];
 299     uchar X21=X[21];
 300     uchar X22=X[22];
 301     uchar X23=X[23];
 302     uchar X24=X[24];
 303     uchar X25=X[25];
 304     uchar X26=X[26];
 305     uchar X27=X[27];
 306     uchar X28=X[28];
 307     uchar X29=X[29];
 308     uchar X30=X[30];
 309     uchar X31=X[31];
 310
 311     Y[0]=X0^X1^X2^X3^X4^X7^X8^X10^X12^X15^X16^X17^X18^X20^X21^X24^X25^X28^X30;
 312     Y[1]=X0^ X1^X2^X3^X5^X6^X9^X11^X13^X14^X16^X17^X19^X20^X21^ X24^X25^X29^X31;
 313     Y[2]=X0^X1^X2^X3^X5^X6^X8^X10^X13^X14^X16^X18^X19^X22^X23^X26^X27^X28^X30;
 314     Y[3]=X0^X1^X2^X3^X4^X7^X9^X11^X12^X15^X17^X18^X19^X22^X23^X26^X27^X29^X31;
 315     Y[4]=X0^X3^X5^X6^X7^X10^X11^ X12^X13^X14^ X15^X16^X19^X21^X23^  X25^X27^X30^X31;
 316     Y[5]=X1^X2^X4^X6^X7^X10^X11^X12^X13^X14^X16 ^X17^X18^X20^X22^X24^X26^X30^X31;
 317     Y[6]=X1^X2^X4^X5^X7^X8^X9^X12^X13^X14^X15^ X17^X18^X21^X23^X25^X27^X28^X29;
 318     Y[7]=X0^X3^X4^X5^X6^X9 ^X9^X12^X13^X14^X15^X16^X19^X20^X22^X24^X26^X28^X29;
 319     Y[8]=X0^X2^X6^X7^X8^X10^X11^X14^X15^X16^X18^X21^X22^X25^X26;
 320     Y[9]=X1^ X3^X6^X7^X9^X10^X11^X14^X15^X17^X19^X20^X23^X24^X27;
 321     Y[10]=X0^X2^X4^X5^X8^X9^X10^X12^X13^X16^X18^X20^X23^ X24^X27;
 322     Y[11]=X1^X3^X4^X5^X8^X9^X11^X12^X13^X17^X19^X21^X22^X25^X26;
 323     Y[12]=X0^X3^X4^X5^X6^X7^X10^X11^X13^X14^X15^X16^X19^X21^X23^X25^X27^X30^X31;
 324     Y[13]=X1^X2^X4^X5^X6^X7^X10^X11^X12^X14^X15^X17^ X18^X20^X22^X24^X26^X30^X31;
 325     Y[14]=X1^X2^X4^X5^X6^X7^X8^X9^X12^X13^X15^X17^X18^X21^X23^X25^X27^X28^X29;
 326     Y[15]=X0^X3^X4^X5^X6^X7^X8^X9^X12^X13^X14^X16^X19^X20^X22^ X24^X26^X28^X29;
 327     Y[16]=X0^X1^X2^X4^X8 ^X8^X10^X13 ^X15^X16^X17^X18^X19^X20^X21^X24^X25^X28^X30;
 328     Y[17]=X0^X1^X3^X5^X6^X9^X11^X13^X14^X16^X17^X18^X19^X20^X21^X24^X25^X29^X31;
 329     Y[18]=X0^X2^X3^X5^X6^X8^X10^X13^X14^X16^X17^X18^X19^X22^X23^X26^X27^X28^X30;
 330     Y[19]=X1^X2^X3^X4^X7^X9^X11^X12^X15^X16^X17^X18^X19^X22^X23^X26^X28 ^X29^X31;
 331     Y[20]=X0^X1^X5^X7^X10 ^X10^X13^X15^X16^X17^X20^X21^X23^X29^X30;
 332     Y[21]=X0^X1^X4^X6^X8^X11^X12^X14^X16^X17^X20^X21^X22^X28^X31;
 333     Y[22]=X2^X3^X5^X7^X8^X11^X13^X15^X18^X19^X21^X22^X23^X28^X31;
 334     Y[23]=X2^X3^X4^X6^X9^X10^X12^X14^ X18^X19^X20^X22^X23^X29^X30;
 335     Y[24]=X0^X1^X5^X7^X9^X10^X13^X15^X16^X17^X24^X25^X27^X29^X30;
 336     Y[25]=X0^X1^X4^X6^X8^X11^X12^X14^X16^X17^X24^X25^X26^X28^X31;
 337     Y[26]=X2^X3^X5^X7^X8^X11^X13^X15^X18^X19^X25^X26^X27^X28^ X31;
 338     Y[27]=X2^X3^X4^X6^X9^X10^X12^X14^X18^X19^X24^X26^X27^X29^X30;
 339     Y[28]=X0^X2^X6^X7^X14^X15^X16^X18^X21^X22^X25^X26^X28^X30^X31;
 340     Y[29]=X2^X3^X6^X7^X14^X15^X17^X19^X20^X23^X24^X27^X29^X30^X31;
 341     Y[30]=X1^X2^X4^X5^X12^X13^X16^X18^X20^X23^X24^X27^X28^X29^X30;
 342     Y[31]=X2^X3^X4^X5^X12^X13^X17^X19^X21^X22^X25^X26^X28^X29^X31;
 343
 344
 345   }
 346
 347 }
 348
 349
 350
 351
 352 //the proposed hash function, which is based on DSD structure. Sensitivity is ensured by employing the binary diffusion
 353
 354 void hash_DSD_BIN(uchar* seq_in, uchar* RM1,int len, int *PboxRM, uchar *Sbox1,  int h) {
 355
 356
 357   // Goal: Calculate the hash value
 358   // Output: RM (hash value)
 359
 360 //  uchar *X=new uchar[h2];
 361 //  uchar *fX=new uchar[h2];
 362   uchar X[h];
 363   uchar fX[h];
 364   uchar fX2[h];
 365   int ind2;
 366
 367
 368   for(int it=0;it<len;it++) {
 369
 370     ind2=it*h;
 371
 372     // Mix with dynamic RM
 373
 374     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 375       fX[a]=RM1[a]^seq_in[ind2+a];
 376       fX[a+1]=RM1[a+1]^seq_in[ind2+a+1];
 377       fX[a+2]=RM1[a+2]^seq_in[ind2+a+2];
 378       fX[a+3]=RM1[a+3]^seq_in[ind2+a+3];
 379     }
 380
 381     // First Diffusion Operation
 382     diff(fX2,fX,h);
 383
 384
 385     // Substitution  Operation
 386     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 387       fX[a]=Sbox1[fX2[a]];           //Warning according to the size of h2, we can be outsize of Sbox1[a]
 388       fX[a+1]=Sbox1[fX2[a+1]];
 389       fX[a+2]=Sbox1[fX2[a+2]];
 390       fX[a+3]=Sbox1[fX2[a+3]];
 391     }
 392
 393     // Second Diffusion Operation
 394
 395     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
 396       fX2[a]=circ(X[a],3);
 397       fX2[a+1]=circ(X[a+1],5);
 398       fX2[a+2]=circ(X[a+2],1);
 399       fX2[a+3]=circ(X[a+3],6);
 400       }*/
 401
 402     diff(fX2,fX,h);
 403
 404 // update RM and mix it with hashed block
 405     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 406       RM1[a]=fX2[a]^RM1[PboxRM[a]];
 407       RM1[a+1]=fX2[a+1]^RM1[PboxRM[a+1]];
 408       RM1[a+2]=fX2[a+2]^RM1[PboxRM[a+2]];
 409       RM1[a+3]=fX2[a+3]^RM1[PboxRM[a+3]];
 410       }
 411 /*
 412      for(int a=0;a<h;a+=4) {
 413       RM1[a]=RM1[PboxRM[a]];
 414       RM1[a+1]=RM1[PboxRM[a+1]];
 415       RM1[a+2]=RM1[PboxRM[a+2]];
 416       RM1[a+3]=RM1[PboxRM[a+3]];
 417     }
 418
 419      for(int a=0;a<h;a+=4) {
 420       RM1[a]=fX2[a]^RM1[a];
 421       RM1[a+1]=fX2[a+1]^RM1[a+1];
 422       RM1[a+2]=fX2[a+2]^RM1[a+2];
 423       RM1[a+3]=fX2[a+3]^RM1[a+3];
 424     }
 425 */
 426
 427
 428
 429   }
 430
 431
 432 }
 433
 434
 435
 436
 437
 438
 439
 440
 441
 442
 443 int main(int argc, char** argv) {
 444
 445
 446   int h=16;
 447   int lena=0;
 448   int size_buf=1;
 449   int change=0;
 450
 451
 452   for(int i=1; i<argc; i++){
 453     if(strncmp(argv[i],"nb",2)==0)    nb_test = atoi(&(argv[i][2]));    //nb of test
 454     if(strncmp(argv[i],"ctr",3)==0) ctr = atoi(&(argv[i][3]));          //CTR ? 1  otherwise CBC like
 455     if(strncmp(argv[i],"h",1)==0) h = atoi(&(argv[i][1]));          //size of block
 456     if(strncmp(argv[i],"sizebuf",7)==0) size_buf = atoi(&(argv[i][7]));          //SIZE of the buffer
 457     if(strncmp(argv[i],"lena",4)==0) lena = atoi(&(argv[i][4]));          //Use Lena or buffer
 458     if(strncmp(argv[i],"c",1)==0) change = atoi(&(argv[i][1]));          //Use Lena or buffer
 459   }
 460
 461
 462   cout<<size_buf<<endl;
 463
 464   int seed=time(NULL);
 465 //  cout<<seed<<endl;
 466   srand48(12);
 467
 468   uchar Secretkey[key_size];
 469
 470   uchar counter[key_size];
 471
 472   for(int i=0;i<key_size;i++) {
 473     Secretkey[i]=lrand48()&0xFF;
 474     counter[i]=lrand48()&0xFF;
 475   }
 476
 477
 478   int size = 64;
 479   uchar DK[size];
 480
 481
 482
 483
 484   int width;
 485   int height;
 486
 487   uchar *data_R, *data_G, *data_B;
 488   int imsize;
 489   uchar *buffer;
 490
 491   if(lena==1) {
 492     load_RGB_pixmap("lena.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
 493     imsize=width*height*3;
 494 //  load_RGB_pixmap("No_ecb_mode_picture.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
 495   }
 496   else {
 497     imsize=size_buf;
 498     buffer=new uchar[imsize];
 499     for(int i=0;i<imsize;i++) {
 500       buffer[i]=lrand48();
 501     }
 502   }
 503
 504
 505
 506
 507   uchar* seq= new uchar[imsize];
 508   uchar* seq2= new uchar[imsize];
 509
 510   int oneD;
 511   if(lena) {
 512     oneD=width*height;
 513     for(int i=0;i<oneD;i++) {
 514       seq[i]=data_R[i];
 515       seq[oneD+i]=data_G[i];
 516       seq[2*oneD+i]=data_B[i];
 517     }
 518   }
 519   else {
 520     oneD=imsize;
 521     for(int i=0;i<oneD;i++) {
 522       seq[i]=buffer[i];
 523     }
 524   }
 525
 526
 527   if(change) {
 528
 529     seq[4]++;
 530   }
 531   if(change==2) {
 532
 533     seq[9]++;
 534   }
 535
 536
 537
 538
 539   int total_len=imsize;
 540   int rp=1;
 541   int len= total_len/h;
 542   cout<<len<<endl;
 543
 544
 545   uchar *mix=new uchar[256];
 546
 547
 548
 549
 550   for (int i = 0; i < 256 ; i++) {
 551     mix[i]=Secretkey[i]^counter[i];
 552   }
 553
 554
 555 //  cout<<"hash "<<endl;
 556   for (int i = 0; i < 64 ; i++) {
 557 //    DK[i]=digest[i];
 558     DK[i]=mix[i];
 559   }
 560
 561
 562
 563
 564   int *PboxRM=new int[h];
 565   uchar Sbox1[256];
 566   uchar sc[256];
 567   uchar RM1[h];
 568   uchar RM2[h];
 569
 570
 571
 572
 573   double time=0;
 574   double t=TimeStart();
 575   rc4key(DK, Sbox1, 8);
 576
 577
 578   rc4key(&DK[8], sc, 8);
 579
 580
 581   prga(sc, h, RM1);
 582
 583
 584
 585   rc4keyperm(&DK[16], h, rp, PboxRM, 8);
 586
 587   time+=TimeStop(t);
 588   cout<<"Time initializaton "<<time<<endl;
 589
 590
 591
 592
 593
 594
 595
 596
 597
 598
 599
 600   for(int i=0;i<h;i++){
 601     RM2[i]=RM1[i];
 602   }
 603
 604   cout<<"imsize "<<imsize<<endl;
 605
 606 /*  for(int i=0;i<imsize;i++){
 607     cout<<(int)seq[i]<<" ";
 608   }
 609   cout<<endl;
 610 */
 611
 612   time=0;
 613   t=TimeStart();
 614   for(int i=0;i<nb_test;i++)
 615   {
 616     hash_DSD_BIN(seq, RM1,len,PboxRM,Sbox1,h);
 617   }
 618
 619
 620
 621
 622   time+=TimeStop(t);
 623   cout<<"Hash Time  "<<time<<endl;
 624   cout<<(double)imsize*nb_test/time<<"\t";
 625
 626   for(int i=0;i<h;i++){
 627     cout<<(int)RM1[i]<<" ";
 628   }
 629   cout<<endl;
 630
 631
 632
 633   return 0;
 634 }