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