]> AND Private Git Repository - Cipher_code.git/blob - OneRoundIoT/OneRound/rc4_hash.cpp
Logo AND Algorithmique Numérique Distribuée

Private GIT Repository
up
[Cipher_code.git] / OneRoundIoT / OneRound / rc4_hash.cpp
1 //gcc pixmap_io.c  -c 
2 //g++ -O3 one_round_hash_new.cpp pixmap_io.o  -o one_round_hash_new -std=c++11   
3
4 //
5
6
7 #include <iostream>
8 #include <list>
9 #include<math.h>
10 #include<stdlib.h>
11 #include<stdio.h>
12 #include<string.h>
13 #include <fstream>
14 #include <sys/time.h>
15
16 /*#include <cryptopp/hex.h>
17 #include <cryptopp/sha.h>
18 #include <cryptopp/osrng.h>
19 #include <cryptopp/secblock.h>
20 */
21
22
23 extern "C" {
24   int load_RGB_pixmap(char *filename, int *width, int *height, unsigned char**R_data, unsigned char**G_data, unsigned char**B_data);
25   void store_RGB_pixmap(char *filename, unsigned char *R_data, unsigned char *G_data, unsigned char *B_data, int width, int height);
26 }
27
28
29 //using namespace CryptoPP;
30 using namespace std;
31
32
33 int key_size=256;
34 int nb_test=1;
35 int ctr=0;
36
37
38
39
40
41
42
43 typedef unsigned char   uchar;
44
45
46 double TimeStart()
47 {
48   struct timeval tstart;
49   gettimeofday(&tstart,0);
50   return( (double) (tstart.tv_sec + tstart.tv_usec*1e-6) );
51 }
52
53 double TimeStop(double t)
54 {
55   struct timeval tend;
56
57   gettimeofday(&tend,0);
58   t = (double) (tend.tv_sec + tend.tv_usec*1e-6) - t;
59   return (t);
60 }
61
62
63
64
65
66
67 void inverse_tables(uchar *tab, int size_tab,uchar *inv_perm_tabs) {
68
69   for(int i=0;i<size_tab;i++) {
70     inv_perm_tabs[tab[i]] = i;
71   }
72
73 }
74
75 void inverse_tables_int(int *tab, int size_tab,int *inv_perm_tabs) {
76
77   for(int i=0;i<size_tab;i++) {
78     inv_perm_tabs[tab[i]] = i;
79   }
80
81 }
82
83
84
85 void rc4key(uchar *key, uchar *sc, int size_DK) {
86
87   for(int i=0;i<256;i++) {
88     sc[i]=i;
89   }
90
91
92   uchar j0 = 0;
93   for(int i0=0; i0<256; i0++) {
94     j0 = (j0 + sc[i0] + key[i0%size_DK] )&0xFF;
95     uchar tmp = sc[i0];
96     sc[i0] = sc[j0 ];
97     sc[j0] = tmp;
98   }
99 }
100
101
102
103 void rc4keyperm(uchar *key,int len, int rp,int *sc, int size_DK) {
104
105   //sc=1:len;
106
107
108   
109   for (int i=0;i<len;i++) {
110     sc[i]=i;
111   }
112   for (int it = 0; it < rp; it++) {
113     int j0 = 1;
114     for(int i0 = 0; i0<len; i0++) {
115       j0 = (j0 + sc[i0] + sc[j0] + key[i0%size_DK] )% len;
116       int tmp = sc[i0];
117       sc[i0] = sc[j0];
118       sc[j0] = tmp;
119     }
120
121   }
122 }
123
124 void prga(uchar *sc, uchar *X, int ldata, uchar *r, int h) {
125   uchar i0=0;
126   uchar j0=0;
127
128   for (int it=0; it<ldata; it++) {
129     i0 = X[(i0+1)&(h-1)];
130     j0 = (j0 + sc[i0]);
131     uchar tmp = sc[i0];
132     sc[i0] = sc[j0];
133     sc[j0] = tmp;
134     r[it]=sc[i0];//sc[(sc[i0]+sc[j0])&255];
135   }
136 }
137
138 inline uchar  circ(uchar x,int n) {return (x << n) | (x >> (8 - n));}
139
140
141 //the proposed hash function, which is based on DSD structure. Sensitivity is ensured by employing the binary diffusion
142
143 void hash_DSD_BIN(uchar* seq_in, uchar* RM1,int len, uchar *S, int h) {
144
145
146   // Goal: Calculate the hash value
147   // Output: RM (hash value)
148
149 //  uchar *X=new uchar[h2];
150 //  uchar *fX=new uchar[h2];
151   uchar X[h];
152   int ind1,ind2;
153   
154   for(int it=0;it<len;it++) {
155     //ind1=Pbox[it]*h;
156     //ind2=Pbox[(it+len/2)]*h;
157
158     ind1=it*h;
159
160     // Mix with dynamic RM
161
162      for(int a=0;a<h;a+=4) {
163        X[a]=RM1[a]^seq_in[ind1+a];
164        X[a+1]=RM1[a+1]^seq_in[ind1+a+1];
165        X[a+2]=RM1[a+2]^seq_in[ind1+a+2];
166        X[a+3]=RM1[a+3]^seq_in[ind1+a+3];
167        //       cout<<(int)X[a]<<" ";
168      }
169      //cout<<endl;
170      
171
172      prga(S, X,h, RM1,h);
173      /*
174      for(int i=0;i<h;i++) {
175          cout<<(int)RM1[i]<<" ";
176      }
177      cout<<endl;
178      */
179      //     if(it==40)
180      //  exit(0);
181
182
183      for(int a=0;a<h;a+=4) {
184        RM1[a]=S[RM1[a]];
185        RM1[a+1]=S[RM1[a+1]];
186        RM1[a+2]=S[RM1[a+2]];
187        RM1[a+3]=S[RM1[a+3]];
188                 
189      }
190      
191      //cout<<"azeaze"<<endl;
192   }
193
194   /*
195      for(int a=0;a<256;a++) {
196        cout<<(int)S[a]<<" ";
197      }
198   cout<<endl;
199   */
200  
201 }
202
203
204
205
206
207   
208
209
210
211   
212 int main(int argc, char** argv) {
213
214
215   int h=16;
216   int lena=0;
217   int size_buf=1;
218   int change=0;
219
220   
221   for(int i=1; i<argc; i++){
222     if(strncmp(argv[i],"nb",2)==0)    nb_test = atoi(&(argv[i][2]));    //nb of test         
223     if(strncmp(argv[i],"h",1)==0) h = atoi(&(argv[i][1]));          //size of block
224     if(strncmp(argv[i],"sizebuf",7)==0) size_buf = atoi(&(argv[i][7]));          //SIZE of the buffer
225     if(strncmp(argv[i],"lena",4)==0) lena = atoi(&(argv[i][4]));          //Use Lena or buffer
226     if(strncmp(argv[i],"c",1)==0) change = atoi(&(argv[i][1]));          //Use Lena or buffer
227   }
228
229
230   cout<<size_buf<<endl;
231   int seed=12;//time(NULL);
232   cout<<seed<<endl;
233   srand48(seed);
234
235   uchar Secretkey[key_size];
236
237   uchar counter[key_size];
238
239   for(int i=0;i<key_size;i++) {
240     Secretkey[i]=lrand48()&0xFF;
241     counter[i]=lrand48()&0xFF;
242   }
243   
244   int size = 64;
245   uchar DK[size];
246
247
248
249
250   int width;
251   int height;
252
253   uchar *data_R, *data_G, *data_B;
254   int imsize;
255   uchar *buffer;
256   
257   if(lena==1) {
258     load_RGB_pixmap("lena.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
259     imsize=width*height*3;
260 //  load_RGB_pixmap("No_ecb_mode_picture.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
261   }
262   else {
263     imsize=size_buf;
264     buffer=new uchar[imsize];
265     for(int i=0;i<imsize;i++) {
266       buffer[i]=lrand48();
267     }
268   }
269
270
271   
272   
273   uchar* seq= new uchar[imsize];
274   uchar* seq2= new uchar[imsize];
275
276   int oneD;
277   if(lena) {
278     oneD=width*height;
279     for(int i=0;i<oneD;i++) {
280       seq[i]=data_R[i];
281       seq[oneD+i]=data_G[i];
282       seq[2*oneD+i]=data_B[i];
283     }
284   }
285   else {
286     oneD=imsize;
287     for(int i=0;i<oneD;i++) {
288       seq[i]=buffer[i];
289     }
290   }
291
292   printf("seq 4 %d\n",seq[4]);
293   if(change==1) {
294     
295     seq[4]++;
296   }
297   if(change==2) {
298     
299     seq[9]++;
300   }
301
302   printf("seq 4 %d\n",seq[4]);
303
304   
305   
306
307   int total_len=imsize;
308   int rp=1;
309   int len= total_len/h;
310   cout<<len<<endl;
311
312   
313   uchar *mix=new uchar[256];
314
315
316
317     
318   for (int i = 0; i < 256 ; i++) {
319     mix[i]=Secretkey[i]^counter[i];
320   }
321
322   
323 //  cout<<"hash "<<endl;
324   for (int i = 0; i < 64 ; i++) {
325 //    DK[i]=digest[i];
326     DK[i]=mix[i];
327     //cout<<(int)DK[i]<<" ";
328   }
329   //cout<<endl;
330
331
332
333
334
335   uchar Sbox1[256];
336   uchar sc[256];  
337   uchar RM1[h];
338
339
340
341   double time=0;
342   double t=TimeStart();  
343   rc4key(DK, Sbox1, 8);
344   
345   rc4key(&DK[16], sc, 8);
346   
347
348
349   
350   prga(sc, sc,h,RM1,h);
351   
352   
353   
354
355   
356   time+=TimeStop(t);
357   cout<<"Time initializaton "<<time<<endl;
358
359
360
361   cout<<"imsize "<<imsize<<endl;
362   
363 /*  for(int i=0;i<imsize;i++){
364     cout<<(int)seq[i]<<" ";
365   }
366   cout<<endl;
367 */
368
369
370   
371   time=0;
372   t=TimeStart();
373   for(int i=0;i<nb_test;i++)
374   {
375     hash_DSD_BIN(seq, RM1,len,Sbox1,h);
376   }
377
378
379   
380   
381   time+=TimeStop(t);
382   cout<<"Hash Time  "<<time<<endl;
383   cout<<(double)imsize*nb_test/time<<"\t";
384
385   for(int i=0;i<h;i++){
386     cout<<(int)RM1[i]<<" ";
387   }
388   cout<<endl;
389
390   
391
392   return 0;
393 }