OneRoundIoT/OneRound/one_round_hash.cpp

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