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 typedef __uint64_t mylong;
  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 mylong xorseed;
  78
  79 mylong xorshift64()
  80 {
  81         /* Algorithm "xor" from p. 4 of Marsaglia, "Xorshift RNGs" */
  82         mylong 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, mylong 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   mylong *rm1=(mylong*)RM1;
 204   mylong *rm2=(mylong*)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,  mylong 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   mylong *rm1=(mylong*)RM1;
 332   mylong *rm2=(mylong*)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, uchar *IV, int debug) {
 450
 451   uchar X[h];
 452   uchar Y[h];
 453   uchar fX[h];
 454   uchar gY[h];
 455   uchar IV1[h];
 456   uchar IV2[h];
 457   uchar *RM1;
 458   uchar *RM2;
 459   uchar tmp[h];
 460
 461
 462
 463   for(int a=0;a<h;a+=4) {
 464     IV1[a]=IV[a];
 465     IV1[a+1]=IV[a+1];
 466     IV1[a+2]=IV[a+2];
 467     IV1[a+3]=IV[a+3];
 468   }
 469
 470
 471   for(int a=0;a<h;a+=4) {
 472     IV2[a]=IV[h+a];
 473     IV2[a+1]=IV[h+a+1];
 474     IV2[a+2]=IV[h+a+2];
 475     IV2[a+3]=IV[h+a+3];
 476
 477   }
 478
 479
 480
 481
 482
 483
 484   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 485     int ind1=Pbox[it]*h;
 486     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 487
 488
 489     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
 490     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[len/2-it]*h];
 491
 492
 493
 494     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 495       X[a]=seq_in[ind2+a];
 496       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 497       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 498       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 499     }
 500
 501     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 502       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 503       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 504       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 505       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 506     }
 507
 508
 509     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 510       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]];
 511       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]];
 512       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]];
 513       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]];
 514     }
 515
 516     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 517       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
 518       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
 519       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
 520       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
 521     }
 522
 523
 524     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
 525       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]]^Y[a]];
 526       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]]^Y[a+1]];
 527       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]]^Y[a+2]];
 528       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]]^Y[a+3]];
 529       }
 530     */
 531
 532
 533
 534     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 535       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]];
 536       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]];
 537       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]];
 538       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]];
 539
 540     }
 541     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 542       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
 543       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
 544       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
 545       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
 546
 547     }
 548
 549
 550     /* for(int a=0;a<h;a+=4) {
 551       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]]^RM2[a]];
 552       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]]^RM2[a+1]];
 553       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]]^RM2[a+2]];
 554       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]]^RM2[a+3]];
 555
 556       } */
 557
 558
 559
 560
 561
 562
 563     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 564       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 565       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 566       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 567       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 568     }
 569
 570     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 571       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 572       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
 573       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
 574       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
 575     }
 576
 577
 578
 579   }
 580
 581
 582
 583
 584 }
 585
 586
 587
 588
 589
 590
 591
 592
 593 template<int h>
 594 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,  uchar *IV, int debug) {
 595
 596   uchar invfX[h];
 597   uchar invgY[h];
 598   uchar fX[h];
 599   uchar gY[h];
 600   uchar IV1[h];
 601   uchar IV2[h];
 602   uchar *RM1;
 603   uchar *RM2;
 604   uchar tmp[h];
 605
 606
 607
 608   for(int a=0;a<h;a+=4) {
 609     IV1[a]=IV[a];
 610     IV1[a+1]=IV[a+1];
 611     IV1[a+2]=IV[a+2];
 612     IV1[a+3]=IV[a+3];
 613   }
 614
 615
 616   for(int a=0;a<h;a+=4) {
 617     IV2[a]=IV[h+a];
 618     IV2[a+1]=IV[h+a+1];
 619     IV2[a+2]=IV[h+a+2];
 620     IV2[a+3]=IV[h+a+3];
 621
 622   }
 623
 624
 625
 626   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 627     int ind1=Pbox[it]*h;
 628     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 629
 630
 631     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
 632     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[len/2-it]*h];
 633
 634
 635
 636     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 637       gY[a]=seq_in[ind2+a];
 638       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 639       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 640       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 641     }
 642
 643     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 644       fX[a]=seq_in[ind1+a];
 645       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 646       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 647       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 648     }
 649
 650
 651
 652
 653     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 654       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
 655       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
 656       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
 657       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
 658     }
 659
 660
 661     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 662       invgY[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]]^fX[a];
 663       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]]^fX[a+1];
 664       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]]^fX[a+2];
 665       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]]^fX[a+3];
 666     }
 667
 668
 669
 670     /*  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 671       invgY[a]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a]]^fX[a];
 672       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1]]^fX[a+1];
 673       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2]]^fX[a+2];
 674       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3]]^fX[a+3];
 675       } */
 676
 677
 678
 679
 680     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 681       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
 682       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
 683       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
 684       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
 685
 686     }
 687
 688     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 689       invfX[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]]^RM1[a];
 690       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]]^RM1[a+1];
 691       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]]^RM1[a+2];
 692       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]]^RM1[a+3];
 693
 694     }
 695
 696
 697     /*
 698     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 699       invfX[a]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a]]^RM1[a];
 700       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1]]^RM1[a+1];
 701       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2]]^RM1[a+2];
 702       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3]]^RM1[a+3];
 703
 704     }
 705     */
 706
 707     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 708       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
 709       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
 710       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
 711       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
 712     }
 713
 714     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 715       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
 716       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
 717       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
 718       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
 719     }
 720
 721
 722
 723   }
 724
 725
 726
 727
 728 }
 729
 730
 731
 732 /*
 733
 734 template<int h>
 735 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) {
 736
 737   uchar X[h];
 738   uchar Y[h];
 739   uchar fX[h];
 740   uchar gY[h];
 741   uchar *RM1;
 742   uchar *RM2;
 743
 744   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 745     int ind1=Pbox[it]*h;
 746     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 747
 748
 749
 750     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
 751     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
 752
 753
 754     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 755       X[a]=seq_in[ind2+a];
 756       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 757       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 758       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 759     }
 760
 761     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 762       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 763       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 764       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 765       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 766     }
 767
 768
 769     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 770       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]]^Y[a]];
 771       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]]^Y[a+1]];
 772       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]]^Y[a+2]];
 773       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]]^Y[a+3]];
 774     }
 775
 776     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 777       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]]^RM2[a]];
 778       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]]^RM2[a+1]];
 779       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]]^RM2[a+2]];
 780       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]]^RM2[a+3]];
 781
 782     }
 783
 784     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 785       seq_out[ind2+a]=gY[a];
 786       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
 787       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
 788       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
 789     }
 790
 791     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 792       seq_out[ind1+a]=fX[a];
 793       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
 794       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
 795       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
 796     }
 797
 798
 799
 800   }
 801
 802
 803
 804
 805 }
 806
 807
 808
 809
 810
 811
 812
 813
 814 template<int h>
 815 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) {
 816
 817   uchar invfX[h];
 818   uchar invgY[h];
 819   uchar fX[h];
 820   uchar gY[h];
 821   uchar *RM1;
 822   uchar *RM2;
 823
 824   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 825     int ind1=Pbox[it]*h;
 826     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 827
 828
 829     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
 830     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
 831
 832
 833     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 834       gY[a]=seq_in[ind2+a];
 835       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 836       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 837       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 838     }
 839
 840     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 841       fX[a]=seq_in[ind1+a];
 842       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 843       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 844       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 845     }
 846
 847     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 848       invgY[a]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a]]^fX[a];
 849       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1]]^fX[a+1];
 850       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2]]^fX[a+2];
 851       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3]]^fX[a+3];
 852     }
 853
 854
 855
 856     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 857       invfX[a]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a]]^RM1[a];
 858       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1]]^RM1[a+1];
 859       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2]]^RM1[a+2];
 860       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3]]^RM1[a+3];
 861
 862     }
 863
 864
 865     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 866       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
 867       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
 868       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
 869       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
 870     }
 871
 872     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 873       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
 874       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
 875       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
 876       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
 877     }
 878
 879
 880
 881   }
 882
 883
 884
 885
 886 }
 887
 888 */
 889
 890
 891
 892
 893
 894 template<int h>
 895 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) {
 896
 897   uchar X[h];
 898   uchar Y[h];
 899   uchar fX[h];
 900   uchar gY[h];
 901   uchar IV1[h];
 902   uchar IV2[h];
 903   uchar *RM1=&RM[0];
 904   uchar *RM2=&RM[h];
 905   uchar tmp[h];
 906   mylong *rm1=(mylong*)RM1;
 907   mylong *rm2=(mylong*)RM2;
 908
 909
 910
 911
 912   for(int it=0;it<len/2;it++) {
 913     int ind1=Pbox[it]*h;
 914     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
 915
 916
 917     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
 918       myrand=xorshift64();
 919       rm1[a]=myrand;
 920       myrand=xorshift64();
 921       rm2[a]=myrand;
 922     }
 923
 924
 925
 926     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 927       X[a]=seq_in[ind2+a];
 928       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
 929       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
 930       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
 931     }
 932
 933     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 934       Y[a]=seq_in[ind1+a];
 935       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
 936       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
 937       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
 938     }
 939
 940
 941     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 942       tmp[a]=X[a]^RM1[a]^IV1[a];
 943       tmp[a+1]=X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
 944       tmp[a+2]=X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
 945       tmp[a+3]=X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
 946     }
 947
 948     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 949       tmp[a]=Sbox1[tmp[a]];
 950       tmp[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]];
 951       tmp[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]];
 952       tmp[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]];
 953     }
 954
 955
 956     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
 957       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]];
 958       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]];
 959       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]];
 960       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]];
 961       }*/
 962
 963     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 964       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
 965       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
 966       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
 967       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
 968     }
 969
 970     /*
 971     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 972       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]]^Y[a]];
 973       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]]^Y[a+1]];
 974       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]]^Y[a+2]];
 975       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]]^Y[a+3]];
 976       }*/
 977
 978
 979  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 980       tmp[a]=fX[a]^Y[a]^IV2[a];
 981       tmp[a+1]=fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1];
 982       tmp[a+2]=fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2];
 983       tmp[a+3]=fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3];
 984
 985     }
 986
 987  for(int a=0;a<h;a+=4) {
 988       tmp[a]=Sbox2[tmp[a]];
 989       tmp[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]];
 990       tmp[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]];
 991       tmp[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]];
 992
 993     }
 994
 995  /*
 996     for(int a=0;a<h;a+=4) {
 997       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]];
 998       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]];
 999       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]];
1000       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]];
1001
1002     }
1003  */
1004
1005     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1006       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
1007       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
1008       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
1009       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
1010
1011     }
1012
1013
1014
1015     /*
1016     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1017       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]]^RM2[a]];
1018       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]]^RM2[a+1]];
1019       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]]^RM2[a+2]];
1020       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]]^RM2[a+3]];
1021
1022     }
1023     */
1024
1025     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1026       seq_out[ind2+a]=gY[a];
1027       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
1028       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
1029       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
1030     }
1031
1032     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1033       seq_out[ind1+a]=fX[a];
1034       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
1035       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
1036       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
1037     }
1038     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1039       IV1[a]=fX[a];
1040       IV1[a+1]=fX[a+1];
1041       IV1[a+2]=fX[a+2];
1042       IV1[a+3]=fX[a+3];
1043     }
1044
1045     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1046       IV2[a]=gY[a];
1047       IV2[a+1]=gY[a+1];
1048       IV2[a+2]=gY[a+2];
1049       IV2[a+3]=gY[a+3];
1050     }
1051
1052   }
1053
1054
1055
1056
1057 }
1058
1059
1060
1061
1062
1063
1064
1065
1066 template<int h>
1067 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) {
1068
1069   uchar invfX[h];
1070   uchar invgY[h];
1071   uchar fX[h];
1072   uchar gY[h];
1073   uchar IV1[h];
1074   uchar IV2[h];
1075   uchar *RM1=&RM[0];
1076   uchar *RM2=&RM[h];
1077 //  uchar RM1[h];
1078 //  uchar RM2[h];
1079   uchar tmp[h];
1080   mylong *rm1=(mylong*)RM1;
1081   mylong *rm2=(mylong*)RM2;
1082
1083   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1084     int ind1=Pbox[it]*h;
1085     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1086
1087
1088     for(int a=0;a<(h>>3);a++) {
1089       myrand=xorshift64();
1090       rm1[a]=myrand;
1091       myrand=xorshift64();
1092       rm2[a]=myrand;
1093     }
1094
1095     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1096       gY[a]=seq_in[ind2+a];
1097       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1098       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1099       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1100     }
1101
1102     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1103       fX[a]=seq_in[ind1+a];
1104       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1105       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1106       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1107     }
1108
1109
1110     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1111       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
1112       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
1113       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
1114       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
1115     }
1116
1117
1118     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1119       tmp[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]];
1120       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]];
1121       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]];
1122       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]];
1123     }
1124
1125
1126
1127     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1128       invgY[a]=tmp[a]^fX[a]^IV2[a];
1129       invgY[a+1]=tmp[a+1]^fX[a+1]^IV2[a+1];
1130       invgY[a+2]=tmp[a+2]^fX[a+2]^IV2[a+2];
1131       invgY[a+3]=tmp[a+3]^fX[a+3]^IV2[a+3];
1132     }
1133
1134
1135     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1136       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
1137       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
1138       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
1139       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
1140
1141     }
1142
1143
1144     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1145       tmp[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]];
1146       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]];
1147       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]];
1148       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]];
1149
1150     }
1151
1152
1153
1154
1155     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1156       invfX[a]=tmp[a]^RM1[a]^IV1[a];
1157       invfX[a+1]=tmp[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1158       invfX[a+2]=tmp[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1159       invfX[a+3]=tmp[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1160
1161     }
1162
1163
1164     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1165       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
1166       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
1167       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
1168       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
1169     }
1170
1171     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1172       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
1173       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
1174       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
1175       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
1176     }
1177     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1178       IV1[a]=fX[a];
1179       IV1[a+1]=fX[a+1];
1180       IV1[a+2]=fX[a+2];
1181       IV1[a+3]=fX[a+3];
1182     }
1183
1184     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1185       IV2[a]=gY[a];
1186       IV2[a+1]=gY[a+1];
1187       IV2[a+2]=gY[a+2];
1188       IV2[a+3]=gY[a+3];
1189     }
1190
1191
1192   }
1193
1194
1195
1196
1197 }
1198
1199
1200
1201
1202
1203
1204
1205
1206 template<int h>
1207 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) {
1208
1209   uchar X[h];
1210   uchar Y[h];
1211   uchar fX[h];
1212   uchar gY[h];
1213   uchar IV1[h];
1214   uchar IV2[h];
1215   uchar *RM1;
1216   uchar *RM2;
1217   uchar tmp[h];
1218
1219
1220
1221   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1222     IV1[a]=IV[a];
1223     IV1[a+1]=IV[a+1];
1224     IV1[a+2]=IV[a+2];
1225     IV1[a+3]=IV[a+3];
1226   }
1227
1228
1229   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1230     IV2[a]=IV[h+a];
1231     IV2[a+1]=IV[h+a+1];
1232     IV2[a+2]=IV[h+a+2];
1233     IV2[a+3]=IV[h+a+3];
1234
1235   }
1236
1237   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1238     int ind1=Pbox[it]*h;
1239     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1240
1241     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1242     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[len/2-it]*h];
1243
1244
1245     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1246       X[a]=seq_in[ind2+a];
1247       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1248       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1249       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1250     }
1251
1252     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1253       Y[a]=seq_in[ind1+a];
1254       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1255       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1256       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1257     }
1258
1259
1260     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1261       tmp[a]=X[a]^RM1[a]^IV1[a];
1262       tmp[a+1]=X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1263       tmp[a+2]=X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1264       tmp[a+3]=X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1265     }
1266
1267     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1268       tmp[a]=Sbox1[tmp[a]];
1269       tmp[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]];
1270       tmp[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]];
1271       tmp[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]];
1272     }
1273
1274
1275     /*for(int a=0;a<h;a+=4) {
1276       tmp[a]=Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]];
1277       tmp[a+1]=Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]];
1278       tmp[a+2]=Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]];
1279       tmp[a+3]=Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]];
1280       }*/
1281
1282     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1283       fX[a]=Sbox2[tmp[a]^Y[a]];
1284       fX[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]^Y[a+1]];
1285       fX[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]^Y[a+2]];
1286       fX[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]^Y[a+3]];
1287     }
1288
1289     /*
1290     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1291       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]]^Y[a]];
1292       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]]^Y[a+1]];
1293       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]]^Y[a+2]];
1294       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]]^Y[a+3]];
1295       }*/
1296
1297
1298  for(int a=0;a<h;a+=4) {
1299       tmp[a]=fX[a]^Y[a]^IV2[a];
1300       tmp[a+1]=fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1];
1301       tmp[a+2]=fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2];
1302       tmp[a+3]=fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3];
1303
1304     }
1305
1306  for(int a=0;a<h;a+=4) {
1307       tmp[a]=Sbox2[tmp[a]];
1308       tmp[a+1]=Sbox2[tmp[a+1]];
1309       tmp[a+2]=Sbox2[tmp[a+2]];
1310       tmp[a+3]=Sbox2[tmp[a+3]];
1311
1312     }
1313
1314  /*
1315     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1316       tmp[a]=Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]];
1317       tmp[a+1]=Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]];
1318       tmp[a+2]=Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]];
1319       tmp[a+3]=Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]];
1320
1321     }
1322  */
1323
1324     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1325       gY[a]=Sbox1[tmp[a]^RM2[a]];
1326       gY[a+1]=Sbox1[tmp[a+1]^RM2[a+1]];
1327       gY[a+2]=Sbox1[tmp[a+2]^RM2[a+2]];
1328       gY[a+3]=Sbox1[tmp[a+3]^RM2[a+3]];
1329
1330     }
1331
1332
1333
1334     /*
1335     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1336       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]]^RM2[a]];
1337       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]]^RM2[a+1]];
1338       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]]^RM2[a+2]];
1339       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]]^RM2[a+3]];
1340
1341     }
1342     */
1343
1344     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1345       seq_out[ind2+a]=gY[a];
1346       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
1347       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
1348       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
1349     }
1350
1351     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1352       seq_out[ind1+a]=fX[a];
1353       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
1354       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
1355       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
1356     }
1357     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1358       IV1[a]=fX[a];
1359       IV1[a+1]=fX[a+1];
1360       IV1[a+2]=fX[a+2];
1361       IV1[a+3]=fX[a+3];
1362     }
1363
1364     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1365       IV2[a]=gY[a];
1366       IV2[a+1]=gY[a+1];
1367       IV2[a+2]=gY[a+2];
1368       IV2[a+3]=gY[a+3];
1369     }
1370
1371   }
1372
1373
1374
1375
1376 }
1377
1378
1379
1380
1381
1382
1383
1384
1385 template<int h>
1386 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) {
1387
1388   uchar invfX[h];
1389   uchar invgY[h];
1390   uchar fX[h];
1391   uchar gY[h];
1392   uchar IV1[h];
1393   uchar IV2[h];
1394   uchar *RM1;
1395   uchar *RM2;
1396   uchar tmp[h];
1397
1398
1399   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1400     IV1[a]=IV[a];
1401     IV1[a+1]=IV[a+1];
1402     IV1[a+2]=IV[a+2];
1403     IV1[a+3]=IV[a+3];
1404   }
1405
1406
1407   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1408     IV2[a]=IV[h+a];
1409     IV2[a+1]=IV[h+a+1];
1410     IV2[a+2]=IV[h+a+2];
1411     IV2[a+3]=IV[h+a+3];
1412
1413   }
1414
1415   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1416     int ind1=Pbox[it]*h;
1417     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1418
1419
1420     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1421     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[len/2-it]*h];
1422
1423
1424
1425
1426     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1427       gY[a]=seq_in[ind2+a];
1428       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1429       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1430       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1431     }
1432
1433     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1434       fX[a]=seq_in[ind1+a];
1435       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1436       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1437       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1438     }
1439
1440
1441     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1442       tmp[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
1443       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
1444       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
1445       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
1446     }
1447
1448
1449     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1450       tmp[a]=Inv_Sbox2[tmp[a]];
1451       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[tmp[a+1]];
1452       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[tmp[a+2]];
1453       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[tmp[a+3]];
1454     }
1455
1456
1457
1458     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1459       invgY[a]=tmp[a]^fX[a]^IV2[a];
1460       invgY[a+1]=tmp[a+1]^fX[a+1]^IV2[a+1];
1461       invgY[a+2]=tmp[a+2]^fX[a+2]^IV2[a+2];
1462       invgY[a+3]=tmp[a+3]^fX[a+3]^IV2[a+3];
1463     }
1464
1465
1466     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1467       tmp[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
1468       tmp[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
1469       tmp[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
1470       tmp[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
1471
1472     }
1473
1474
1475     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1476       tmp[a]=Inv_Sbox1[tmp[a]];
1477       tmp[a+1]=Inv_Sbox1[tmp[a+1]];
1478       tmp[a+2]=Inv_Sbox1[tmp[a+2]];
1479       tmp[a+3]=Inv_Sbox1[tmp[a+3]];
1480
1481     }
1482
1483
1484
1485
1486     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1487       invfX[a]=tmp[a]^RM1[a]^IV1[a];
1488       invfX[a+1]=tmp[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1489       invfX[a+2]=tmp[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1490       invfX[a+3]=tmp[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1491
1492     }
1493
1494
1495     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1496       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
1497       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
1498       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
1499       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
1500     }
1501
1502     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1503       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
1504       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
1505       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
1506       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
1507     }
1508     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1509       IV1[a]=fX[a];
1510       IV1[a+1]=fX[a+1];
1511       IV1[a+2]=fX[a+2];
1512       IV1[a+3]=fX[a+3];
1513     }
1514
1515     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1516       IV2[a]=gY[a];
1517       IV2[a+1]=gY[a+1];
1518       IV2[a+2]=gY[a+2];
1519       IV2[a+3]=gY[a+3];
1520     }
1521
1522
1523   }
1524
1525
1526
1527
1528 }
1529
1530
1531
1532
1533
1534 /*
1535
1536 template<int h>
1537 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) {
1538
1539   uchar X[h];
1540   uchar Y[h];
1541   uchar fX[h];
1542   uchar gY[h];
1543   uchar IV1[h];
1544   uchar IV2[h];
1545   uchar *RM1;
1546   uchar *RM2;
1547
1548   int h2=h*h;
1549
1550
1551
1552
1553   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1554     myrand=xorshift32(myrand);
1555     uint mm=myrand;
1556     IV1[a]=(mm&255);
1557     mm>>=8;
1558     IV1[a+1]=(mm&255);
1559     mm>>=8;
1560     IV1[a+2]=(mm&255);
1561     mm>>=8;
1562     IV1[a+3]=(mm&255);
1563   }
1564
1565   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1566     myrand=xorshift32(myrand);
1567     uint mm=myrand;
1568     IV2[a]=(mm&255);
1569     mm>>=8;
1570     IV2[a+1]=(mm&255);
1571     mm>>=8;
1572     IV2[a+2]=(mm&255);
1573     mm>>=8;
1574     IV2[a+3]=(mm&255);
1575
1576   }
1577
1578
1579
1580   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1581     int ind1=Pbox[it]*h;
1582     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1583
1584
1585
1586     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1587     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
1588
1589
1590     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1591       X[a]=seq_in[ind2+a];
1592       X[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1593       X[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1594       X[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1595     }
1596
1597     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1598       Y[a]=seq_in[ind1+a];
1599       Y[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1600       Y[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1601       Y[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1602     }
1603
1604
1605     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1606       fX[a]=Sbox2[Sbox1[X[a]^RM1[a]^IV1[a]]^Y[a]];
1607       fX[a+1]=Sbox2[Sbox1[X[a+1]^RM1[a+1]^IV1[a+1]]^Y[a+1]];
1608       fX[a+2]=Sbox2[Sbox1[X[a+2]^RM1[a+2]^IV1[a+2]]^Y[a+2]];
1609       fX[a+3]=Sbox2[Sbox1[X[a+3]^RM1[a+3]^IV1[a+3]]^Y[a+3]];
1610     }
1611
1612     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1613       gY[a]=Sbox1[Sbox2[fX[a]^Y[a]^IV2[a]]^RM2[a]];
1614       gY[a+1]=Sbox1[Sbox2[fX[a+1]^Y[a+1]^IV2[a+1]]^RM2[a+1]];
1615       gY[a+2]=Sbox1[Sbox2[fX[a+2]^Y[a+2]^IV2[a+2]]^RM2[a+2]];
1616       gY[a+3]=Sbox1[Sbox2[fX[a+3]^Y[a+3]^IV2[a+3]]^RM2[a+3]];
1617
1618     }
1619
1620     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1621       seq_out[ind2+a]=gY[a];
1622       seq_out[ind2+a+1]=gY[a+1];
1623       seq_out[ind2+a+2]=gY[a+2];
1624       seq_out[ind2+a+3]=gY[a+3];
1625     }
1626
1627     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1628       seq_out[ind1+a]=fX[a];
1629       seq_out[ind1+a+1]=fX[a+1];
1630       seq_out[ind1+a+2]=fX[a+2];
1631       seq_out[ind1+a+3]=fX[a+3];
1632     }
1633     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1634       IV1[a]=fX[a];
1635       IV1[a+1]=fX[a+1];
1636       IV1[a+2]=fX[a+2];
1637       IV1[a+3]=fX[a+3];
1638     }
1639
1640     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1641       IV2[a]=gY[a];
1642       IV2[a+1]=gY[a+1];
1643       IV2[a+2]=gY[a+2];
1644       IV2[a+3]=gY[a+3];
1645     }
1646
1647   }
1648
1649
1650
1651
1652 }
1653
1654
1655
1656
1657
1658
1659
1660
1661 template<int h>
1662 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) {
1663
1664   uchar invfX[h];
1665   uchar invgY[h];
1666   uchar fX[h];
1667   uchar gY[h];
1668   uchar IV1[h];
1669   uchar IV2[h];
1670   uchar *RM1;
1671   uchar *RM2;
1672
1673   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1674     myrand=xorshift32(myrand);
1675     uint mm=myrand;
1676     IV1[a]=(mm&255);
1677     mm>>=8;
1678     IV1[a+1]=(mm&255);
1679     mm>>=8;
1680     IV1[a+2]=(mm&255);
1681     mm>>=8;
1682     IV1[a+3]=(mm&255);
1683   }
1684
1685   for(int a=0;a<h;a+=4) {
1686     myrand=xorshift32(myrand);
1687     uint mm=myrand;
1688     IV2[a]=(mm&255);
1689     mm>>=8;
1690     IV2[a+1]=(mm&255);
1691     mm>>=8;
1692     IV2[a+2]=(mm&255);
1693     mm>>=8;
1694     IV2[a+3]=(mm&255);
1695
1696   }
1697
1698
1699
1700
1701
1702
1703   for(int it=0;it<len/2;it++) {
1704     int ind1=Pbox[it]*h;
1705     int ind2=Pbox[it+len/2]*h;
1706
1707
1708     RM1=&RM[PboxSRM[it]*h];
1709     RM2=&RM[h*h+PboxSRM[it]*h];
1710
1711
1712     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1713       gY[a]=seq_in[ind2+a];
1714       gY[a+1]=seq_in[ind2+a+1];
1715       gY[a+2]=seq_in[ind2+a+2];
1716       gY[a+3]=seq_in[ind2+a+3];
1717     }
1718
1719     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1720       fX[a]=seq_in[ind1+a];
1721       fX[a+1]=seq_in[ind1+a+1];
1722       fX[a+2]=seq_in[ind1+a+2];
1723       fX[a+3]=seq_in[ind1+a+3];
1724     }
1725
1726
1727     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1728       invgY[a]=Inv_Sbox1[gY[a]]^RM2[a];
1729       invgY[a+1]=Inv_Sbox1[gY[a+1]]^RM2[a+1];
1730       invgY[a+2]=Inv_Sbox1[gY[a+2]]^RM2[a+2];
1731       invgY[a+3]=Inv_Sbox1[gY[a+3]]^RM2[a+3];
1732     }
1733
1734
1735     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1736       invgY[a]=Inv_Sbox2[invgY[a]]^fX[a]^IV2[a];
1737       invgY[a+1]=Inv_Sbox2[invgY[a+1]]^fX[a+1]^IV2[a+1];
1738       invgY[a+2]=Inv_Sbox2[invgY[a+2]]^fX[a+2]^IV2[a+2];
1739       invgY[a+3]=Inv_Sbox2[invgY[a+3]]^fX[a+3]^IV2[a+3];
1740     }
1741
1742
1743     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1744       invfX[a]=Inv_Sbox2[fX[a]]^invgY[a];
1745       invfX[a+1]=Inv_Sbox2[fX[a+1]]^invgY[a+1];
1746       invfX[a+2]=Inv_Sbox2[fX[a+2]]^invgY[a+2];
1747       invfX[a+3]=Inv_Sbox2[fX[a+3]]^invgY[a+3];
1748
1749     }
1750
1751     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1752       invfX[a]=Inv_Sbox1[invfX[a]]^RM1[a]^IV1[a];
1753       invfX[a+1]=Inv_Sbox1[invfX[a+1]]^RM1[a+1]^IV1[a+1];
1754       invfX[a+2]=Inv_Sbox1[invfX[a+2]]^RM1[a+2]^IV1[a+2];
1755       invfX[a+3]=Inv_Sbox1[invfX[a+3]]^RM1[a+3]^IV1[a+3];
1756
1757     }
1758
1759
1760     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1761       seq_out[ind2+a]=invfX[a];
1762       seq_out[ind2+a+1]=invfX[a+1];
1763       seq_out[ind2+a+2]=invfX[a+2];
1764       seq_out[ind2+a+3]=invfX[a+3];
1765     }
1766
1767     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1768       seq_out[ind1+a]=invgY[a];
1769       seq_out[ind1+a+1]=invgY[a+1];
1770       seq_out[ind1+a+2]=invgY[a+2];
1771       seq_out[ind1+a+3]=invgY[a+3];
1772     }
1773     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1774       IV1[a]=fX[a];
1775       IV1[a+1]=fX[a+1];
1776       IV1[a+2]=fX[a+2];
1777       IV1[a+3]=fX[a+3];
1778     }
1779
1780     for(int a=0;a<h;a+=4) {
1781       IV2[a]=gY[a];
1782       IV2[a+1]=gY[a+1];
1783       IV2[a+2]=gY[a+2];
1784       IV2[a+3]=gY[a+3];
1785     }
1786
1787
1788   }
1789
1790
1791
1792
1793 }
1794 */
1795
1796
1797
1798 int main(int argc, char** argv) {
1799
1800
1801   int h=32;
1802   int lena=0;
1803   int size_buf=1;
1804
1805
1806
1807   for(int i=1; i<argc; i++){
1808     if(strncmp(argv[i],"nb",2)==0)    nb_test = atoi(&(argv[i][2]));    //nb of test
1809     if(strncmp(argv[i],"cbcrm",5)==0) cbcrm=1;
1810     if(strncmp(argv[i],"cbcprng",7)==0) {cbcprng=1;cbcrm=0;}
1811     if(strncmp(argv[i],"ecbrm",5)==0) ecbrm = 1;
1812     if(strncmp(argv[i],"ecbprng",7)==0) {ecbprng=1; ecbrm=0;}
1813     if(strncmp(argv[i],"h",1)==0) h = atoi(&(argv[i][1]));          //size of block
1814     if(strncmp(argv[i],"sizebuf",7)==0) size_buf = atoi(&(argv[i][7]));          //SIZE of the buffer
1815     if(strncmp(argv[i],"lena",4)==0) lena = atoi(&(argv[i][4]));          //Use Lena or buffer
1816   }
1817
1818   printf("nb times %d\n",nb_test);
1819   printf("cbcrm %d\n",cbcrm);
1820   printf("cbcprng %d\n",cbcprng);
1821   printf("ecbrm %d\n",ecbrm);
1822   printf("ecbprng %d\n",ecbprng);
1823   printf("h %d\n",h);
1824   printf("lena %d\n",lena);
1825   printf("size_buf %d\n",size_buf);
1826
1827
1828
1829
1830   int seed=time(NULL);
1831 //  cout<<seed<<endl;
1832   srand48(seed);
1833
1834   uchar Secretkey[key_size];
1835
1836   uchar counter[key_size];
1837
1838   for(int i=0;i<key_size;i++) {
1839     Secretkey[i]=lrand48()&0xFF;
1840     counter[i]=lrand48()&0xFF;
1841   }
1842
1843
1844   int size = 128;
1845   uchar DK[size];
1846
1847
1848
1849
1850   int width;
1851   int height;
1852
1853   uchar *data_R, *data_G, *data_B;
1854   int imsize;
1855   uchar *buffer;
1856
1857
1858
1859
1860
1861   if(lena==1) {
1862     load_RGB_pixmap("lena.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
1863 //    load_RGB_pixmap("8192.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
1864     imsize=width*height*3;
1865 //  load_RGB_pixmap("No_ecb_mode_picture.ppm", &width, &height, &data_R, &data_G, &data_B);
1866   }
1867   else {
1868     width=height=size_buf;
1869     imsize=width*height;
1870     buffer=new uchar[imsize];
1871     for(int i=0;i<imsize;i++) {
1872       buffer[i]=lrand48();
1873     }
1874   }
1875
1876
1877
1878
1879
1880   uchar* seq= new uchar[imsize];
1881   uchar* seq2= new uchar[imsize];
1882
1883   int oneD=width*height;
1884   if(lena) {
1885     for(int i=0;i<oneD;i++) {
1886       seq[i]=data_R[i];
1887       seq[oneD+i]=data_G[i];
1888       seq[2*oneD+i]=data_B[i];
1889     }
1890   }
1891   else {
1892     for(int i=0;i<oneD;i++) {
1893       seq[i]=buffer[i];
1894     }
1895   }
1896
1897
1898
1899
1900
1901   int total_len=imsize;
1902   int rp=1;
1903   int len= total_len/h;
1904
1905
1906
1907   uchar *mix=new uchar[256];
1908
1909
1910
1911
1912   for (int i = 0; i < 256 ; i++) {
1913     mix[i]=Secretkey[i]^counter[i];
1914
1915   }
1916   gchar  *sha512;
1917
1918   sha512 = g_compute_checksum_for_string(G_CHECKSUM_SHA512, (const char*) mix, 256);
1919 //  g_print("%s\n", sha512);
1920
1921
1922
1923
1924
1925
1926
1927
1928
1929 //  cout<<"hash "<<endl;
1930   for (int i = 0; i < 128 ; i++) {
1931 //    DK[i]=digest[i];
1932     DK[i]=sha512[i];
1933   }
1934   g_free(sha512);
1935
1936
1937   int *Pbox=new int[len];
1938   int *PboxSRM=new int[len/2];
1939   int *PboxSRM2=new int[len/2];
1940   uchar Sbox1[256];
1941   uchar Sbox2[256];
1942   uchar Inv_Sbox1[256];
1943   uchar Inv_Sbox2[256];
1944   uchar sc[256];
1945   uchar RM[h*h*2+256];
1946   uchar IV[2*h];
1947
1948   mylong myrand=0;
1949
1950
1951   double time_encrypt=0;
1952   double time_decrypt=0;
1953
1954
1955   double t=TimeStart();
1956   rc4key(DK, Sbox1, 8);
1957
1958
1959   rc4key(&DK[8], Sbox2, 8);
1960
1961   rc4key(&DK[16], sc, 16);
1962   prga(sc, h*h*2+256, RM);
1963
1964
1965
1966
1967
1968   rc4keyperm(&DK[72], len, rp, Pbox, 16);
1969
1970
1971   rc4keyperm(&DK[88], len/2, rp, PboxSRM2, 16);
1972
1973   for(int i=0;i<len/2;i++) {
1974     PboxSRM[i]=PboxSRM2[i]&(h-1);
1975   }
1976
1977 /*
1978   for(int i=0;i<h*2;i++) {
1979     for(int j=0;j<h;j++)
1980       cout<<(int)RM[i*h+j]<<" ";
1981     cout<<endl;
1982   }
1983 */
1984
1985
1986
1987   //time+=TimeStop(t);
1988   //cout<<"Time initializaton "<<time<<endl;
1989
1990
1991
1992   myrand=0;
1993   for(int i=0;i<64;i++) {
1994     myrand|=DK[i]&1;
1995     myrand<<=1;
1996   }
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004   inverse_tables(Sbox1,256,Inv_Sbox1);
2005   inverse_tables(Sbox2,256,Inv_Sbox2);
2006
2007
2008   xorseed=myrand;
2009 //  lehmer64_seed(myrand);
2010   time_encrypt=0;
2011   t=TimeStart();
2012
2013   int i;
2014   switch(h) {
2015   case 4:
2016     for(i=0;i<nb_test;i++)
2017     {
2018       if(cbcprng)
2019         encrypt_cbc_prng<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2020       if(cbcrm)
2021         encrypt_cbc_rm<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2022       if(ecbrm)
2023         encrypt_ecb_rm<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2024       if(ecbprng)
2025         encrypt_ecb_prng<4>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2026     }
2027     break;
2028   case 8:
2029     for(i=0;i<nb_test;i++)
2030     {
2031       if(cbcprng)
2032         encrypt_cbc_prng<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2033       if(cbcrm)
2034         encrypt_cbc_rm<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2035       if(ecbrm)
2036         encrypt_ecb_rm<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2037       if(ecbprng)
2038         encrypt_ecb_prng<8>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2039     }
2040     break;
2041   case 16:
2042     for(i=0;i<nb_test;i++)
2043     {
2044       if(cbcprng)
2045         encrypt_cbc_prng<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2046       if(cbcrm)
2047         encrypt_cbc_rm<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2048       if(ecbrm)
2049         encrypt_ecb_rm<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2050       if(ecbprng)
2051         encrypt_ecb_prng<16>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2052     }
2053     break;
2054   case 32:
2055     for(i=0;i<nb_test;i++)
2056     {
2057       if(cbcprng)
2058         encrypt_cbc_prng<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2059       if(cbcrm)
2060         encrypt_cbc_rm<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2061       if(ecbrm)
2062         encrypt_ecb_rm<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2063       if(ecbprng)
2064         encrypt_ecb_prng<32>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2065     }
2066     break;
2067   case 64:
2068     for(i=0;i<nb_test;i++)
2069     {
2070       if(cbcprng)
2071         encrypt_cbc_prng<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2072       if(cbcrm)
2073         encrypt_cbc_rm<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2074       if(ecbrm)
2075         encrypt_ecb_rm<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2076       if(ecbprng)
2077         encrypt_ecb_prng<64>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2078
2079     }
2080     break;
2081   case 128:
2082     for(i=0;i<nb_test;i++)
2083     {
2084       if(cbcprng)
2085         encrypt_cbc_prng<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2086       if(cbcrm)
2087         encrypt_cbc_rm<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2088       if(ecbrm)
2089         encrypt_ecb_rm<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2090       if(ecbprng)
2091         encrypt_ecb_prng<128>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2092
2093     }
2094     break;
2095   case 256:
2096     for(i=0;i<nb_test;i++)
2097     {
2098       if(cbcprng)
2099         encrypt_cbc_prng<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2100       if(cbcrm)
2101         encrypt_cbc_rm<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2102       if(ecbrm)
2103         encrypt_ecb_rm<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,IV,0);
2104       if(ecbprng)
2105         encrypt_ecb_prng<256>(seq, seq2,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,myrand,0);
2106
2107     }
2108     break;
2109   }
2110   time_encrypt+=TimeStop(t);
2111   //cout<<"Time encrypt "<<
2112   cout<<(double)imsize*nb_test/time_encrypt<<"\t";
2113
2114
2115   if(lena) {
2116     for(int i=0;i<oneD;i++) {
2117       data_R[i]=seq2[i];
2118       data_G[i]=seq2[oneD+i];
2119       data_B[i]=seq2[2*oneD+i];
2120     }
2121     store_RGB_pixmap("lena2.ppm", data_R, data_G, data_B, width, height);
2122   }
2123
2124
2125   xorseed=myrand;
2126   // lehmer64_seed(myrand);
2127   time_decrypt=0;
2128   t=TimeStart();
2129   switch(h) {
2130   case 4:
2131     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2132       if(cbcprng)
2133         decrypt_cbc_prng<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2134       if(cbcrm)
2135         decrypt_cbc_rm<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2136       if(ecbrm)
2137         decrypt_ecb_rm<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2138       if(ecbprng)
2139         decrypt_ecb_prng<4>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2140     }
2141     break;
2142   case 8:
2143     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2144       if(cbcprng)
2145         decrypt_cbc_prng<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2146       if(cbcrm)
2147         decrypt_cbc_rm<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2148       if(ecbrm)
2149         decrypt_ecb_rm<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2150       if(ecbprng)
2151         decrypt_ecb_prng<8>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2152     }
2153     break;
2154   case 16:
2155     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2156       if(cbcprng)
2157         decrypt_cbc_prng<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2158       if(cbcrm)
2159         decrypt_cbc_rm<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2160       if(ecbrm)
2161         decrypt_ecb_rm<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2162       if(ecbprng)
2163         decrypt_ecb_prng<16>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2164     }
2165     break;
2166   case 32:
2167     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2168       if(cbcprng)
2169         decrypt_cbc_prng<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2170       if(cbcrm)
2171         decrypt_cbc_rm<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2172       if(ecbrm)
2173         decrypt_ecb_rm<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2174       if(ecbprng)
2175         decrypt_ecb_prng<32>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2176     }
2177     break;
2178   case 64:
2179     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2180       if(cbcprng)
2181         decrypt_cbc_prng<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2182       if(cbcrm)
2183         decrypt_cbc_rm<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2184       if(ecbrm)
2185         decrypt_ecb_rm<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2186       if(ecbprng)
2187         decrypt_ecb_prng<64>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2188     }
2189     break;
2190   case 128:
2191     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2192       if(cbcprng)
2193         decrypt_cbc_prng<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2194       if(cbcrm)
2195         decrypt_cbc_rm<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2196       if(ecbrm)
2197         decrypt_ecb_rm<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2198       if(ecbprng)
2199         decrypt_ecb_prng<128>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2200     }
2201     break;
2202   case 256:
2203     for(i=0;i<nb_test;i++) {
2204       if(cbcprng)
2205         decrypt_cbc_prng<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2206       if(cbcrm)
2207         decrypt_cbc_rm<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2208       if(ecbrm)
2209         decrypt_ecb_rm<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,IV,0);
2210       if(ecbprng)
2211         decrypt_ecb_prng<256>(seq2,seq,len,RM,Pbox,PboxSRM,Sbox1,Sbox2,Inv_Sbox1,Inv_Sbox2,myrand,0);
2212     }
2213     break;
2214   }
2215
2216   time_decrypt+=TimeStop(t);
2217   //cout<<"Time decrypt "
2218   cout<<(double)imsize*nb_test/time_decrypt<<"\t";
2219
2220   if(lena) {
2221     for(int i=0;i<oneD;i++) {
2222       data_R[i]=seq[i];
2223       data_G[i]=seq[oneD+i];
2224       data_B[i]=seq[2*oneD+i];
2225     }
2226     store_RGB_pixmap("lena3.ppm", data_R, data_G, data_B, width, height);
2227   }
2228   else {
2229     bool equal=true;
2230     for(int i=0;i<imsize;i++) {
2231       //cout<<(int)buffer[i]<<endl;
2232       if(buffer[i]!=seq[i]) {
2233         equal=false;
2234       }
2235     }
2236 //    cout<<"RESULT CORRECT: "<<equal<<endl;
2237   }
2238
2239
2240   return 0;
2241 }