Sha512 : correction et optimisation

**Neckara** · 15/06/2012, 14h35

Bonjour,

Un membre de mon équipe m'a trouvé un algorithme pour le sha512 :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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//jagatsastry.nitk@gmail.com  9th April 09
 
//Implementation of SHA 512
 
#include<iostream>
 
#include<vector>
 
#include<fstream>
 
#include<string>
 
using namespace std;
 
 
 
typedef unsigned int uint;
 
typedef unsigned long long ullint;
 
 
 
string fromDecimal(ullint n, ullint b)
 
{
 
	string chars="0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
 
	string result="";
 
	while(n>0)
 
	{
 
		result=chars.at(n%b)+result;
 
		n/=b;
 
	}
 
 
 
	return result;
 
}
 
 
 
ullint K[80] = {
 
	0x428a2f98d728ae22ULL, 0x7137449123ef65cdULL,
 
	0xb5c0fbcfec4d3b2fULL, 0xe9b5dba58189dbbcULL,
 
	0x3956c25bf348b538ULL, 0x59f111f1b605d019ULL,
 
	0x923f82a4af194f9bULL, 0xab1c5ed5da6d8118ULL,
 
	0xd807aa98a3030242ULL, 0x12835b0145706fbeULL,
 
	0x243185be4ee4b28cULL, 0x550c7dc3d5ffb4e2ULL,
 
	0x72be5d74f27b896fULL, 0x80deb1fe3b1696b1ULL,
 
	0x9bdc06a725c71235ULL, 0xc19bf174cf692694ULL,
 
	0xe49b69c19ef14ad2ULL, 0xefbe4786384f25e3ULL,
 
	0x0fc19dc68b8cd5b5ULL, 0x240ca1cc77ac9c65ULL,
 
	0x2de92c6f592b0275ULL, 0x4a7484aa6ea6e483ULL,
 
	0x5cb0a9dcbd41fbd4ULL, 0x76f988da831153b5ULL,
 
	0x983e5152ee66dfabULL, 0xa831c66d2db43210ULL,
 
	0xb00327c898fb213fULL, 0xbf597fc7beef0ee4ULL,
 
	0xc6e00bf33da88fc2ULL, 0xd5a79147930aa725ULL,
 
	0x06ca6351e003826fULL, 0x142929670a0e6e70ULL,
 
	0x27b70a8546d22ffcULL, 0x2e1b21385c26c926ULL,
 
	0x4d2c6dfc5ac42aedULL, 0x53380d139d95b3dfULL,
 
	0x650a73548baf63deULL, 0x766a0abb3c77b2a8ULL,
 
	0x81c2c92e47edaee6ULL, 0x92722c851482353bULL,
 
	0xa2bfe8a14cf10364ULL, 0xa81a664bbc423001ULL,
 
	0xc24b8b70d0f89791ULL, 0xc76c51a30654be30ULL,
 
	0xd192e819d6ef5218ULL, 0xd69906245565a910ULL,
 
	0xf40e35855771202aULL, 0x106aa07032bbd1b8ULL,
 
	0x19a4c116b8d2d0c8ULL, 0x1e376c085141ab53ULL,
 
	0x2748774cdf8eeb99ULL, 0x34b0bcb5e19b48a8ULL,
 
	0x391c0cb3c5c95a63ULL, 0x4ed8aa4ae3418acbULL,
 
	0x5b9cca4f7763e373ULL, 0x682e6ff3d6b2b8a3ULL,
 
	0x748f82ee5defb2fcULL, 0x78a5636f43172f60ULL,
 
	0x84c87814a1f0ab72ULL, 0x8cc702081a6439ecULL,
 
	0x90befffa23631e28ULL, 0xa4506cebde82bde9ULL,
 
	0xbef9a3f7b2c67915ULL, 0xc67178f2e372532bULL,
 
	0xca273eceea26619cULL, 0xd186b8c721c0c207ULL,
 
	0xeada7dd6cde0eb1eULL, 0xf57d4f7fee6ed178ULL,
 
	0x06f067aa72176fbaULL, 0x0a637dc5a2c898a6ULL,
 
	0x113f9804bef90daeULL, 0x1b710b35131c471bULL,
 
	0x28db77f523047d84ULL, 0x32caab7b40c72493ULL,
 
	0x3c9ebe0a15c9bebcULL, 0x431d67c49c100d4cULL,
 
	0x4cc5d4becb3e42b6ULL, 0x597f299cfc657e2aULL,
 
	0x5fcb6fab3ad6faecULL, 0x6c44198c4a475817ULL
 
};
 
 
 
    void makeblock(vector<ullint>& ret, string p_msg)
 
	{
 
		ullint cur=0;
 
		int ind=0;		 
 
		for(uint i=0; i<p_msg.size(); i++)
 
		{
 
			cur = (cur<<8) | (unsigned char)p_msg[i];
 
 			if(i%8==7)
 
			{
 
 
 
				ret.at(ind++)=cur;
 
				cur=0;
 
			}
 
		}
 
	}
 
 
 
class Block
 
{
 
	public:
 
	vector<ullint> msg;
 
 
 
	Block():msg(16, 0) { }
 
 
 
	Block(string p_msg):msg(16, 0)
 
	{ 
 
		makeblock(msg, p_msg);
 
	}
 
 
 
};
 
 
 
 
 
void split(vector<Block>& blks, string& msg)
 
{
 
     cout<<endl<<msg.size()<<endl;;
 
     cout<<blks.size()<<endl;
 
     cout<<"Splitting into blocks: "<<endl;
 
    cout<<endl<<"msgsize: "<<msg.size()*8<<endl;
 
	for(uint i=0; i<msg.size(); i+=128)
 
	{
 
 
 
		 makeblock(blks[i/128].msg, msg.substr(i, 128));
 
	}
 
}
 
 
 
 
 
string mynum(ullint x)
 
{
 
 string ret;
 
  for(uint i=0; i<8; i++)
 
  ret+=char(0);
 
 
 
  for(uint i=8; i>=1; i--)	//big endian machine assumed
 
  {
 
          ret += ((char*)(&x))[i-1];
 
  }
 
 
 
  return ret;
 
}
 
 
 
 
 
#define shr(x,n) ((x & 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL) >> n)
 
#define rotr(x,n) (shr(x,n) | (x << (64 - n)))
 
 
 
ullint ch(ullint x, ullint y, ullint z)
 
{
 
 return (x&y) ^ (~x&z);
 
}
 
 
 
ullint maj(ullint x, ullint y, ullint z)
 
{
 
 return (x&y) ^ (y&z) ^ (z&x);
 
}
 
 
 
ullint fn0(ullint x)
 
{
 
 return rotr(x, 28) ^ rotr(x, 34) ^ rotr(x, 39);
 
}
 
 
 
ullint fn1(ullint x)
 
{
 
 return rotr(x, 14) ^ rotr(x, 18) ^ rotr(x, 41);
 
}
 
 
 
ullint sigma0(ullint x)
 
{
 
	return rotr(x, 1) ^ rotr(x, 8) ^ shr(x, 7);
 
}
 
 
 
ullint sigma1(ullint x)
 
{
 
	return rotr(x, 19) ^ rotr(x, 61) ^ shr(x, 6);
 
}
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
int main()
 
{
 
    cout<<char(1<<7)<<endl;
 
 
 
	string msg_arr, msg;
 
	cout<<"Enter message"<<endl;
 
//	ifstream fin("input.txt");
 
//	fin>>msg_arr;
 
	cin>>msg_arr;
 
	msg=msg_arr;
 
	msg_arr += (char)(1<<7);
 
	uint cur_len = msg.size()*8 + 8;
 
	uint reqd_len = ((msg.size()*8)/1024+1) *1024;
 
	uint pad_len = reqd_len - cur_len - 128;
 
 
 
	string pad(pad_len/8, char(0));
 
	msg_arr += pad;
 
 
 
	string len_str(mynum(msg.size()*8));
 
	cout<<"mynum: "<<mynum(msg.size()*8)<<endl;
 
	msg_arr = msg_arr + len_str;
 
 
 
	uint num_blk = msg_arr.size()*8/1024;
 
	vector<Block> M(num_blk, Block());
 
	split(M, msg_arr);
 
 
 
		ullint H[]={
 
	0x6a09e667f3bcc908ULL,
 
	0xbb67ae8584caa73bULL,
 
	0x3c6ef372fe94f82bULL,
 
	0xa54ff53a5f1d36f1ULL,
 
	0x510e527fade682d1ULL,
 
	0x9b05688c2b3e6c1fULL,
 
	0x1f83d9abfb41bd6bULL,
 
	0x5be0cd19137e2179ULL
 
};
 
 
 
		for(uint i=0; i<num_blk; i++)
 
		{
 
             cout<<"Blk no: "<<i<<endl;
 
			vector<ullint> W(80, 0);
 
			for(uint t=0; t<16; t++)
 
			{
 
				W[t] = M[i].msg[t];
 
			}
 
 
 
 
 
			for(uint t=16; t<80; t++)
 
			{
 
				W[t] = sigma1(W[t-2]) + W[t-7] + sigma0(W[t-15]) + W[t-16];
 
			}
 
 
 
			ullint work[8];
 
			for(uint i=0; i<8; i++)
 
			work[i] = H[i];
 
 
 
			for(uint t=0; t<80; t++)
 
			{
 
 
 
				ullint t1, t2;
 
				t1 = work[7] + fn1(work[4]) + ch(work[4], work[5], work[6]) + K[t] + W[t];
 
				t2 = fn0(work[0]) + maj(work[0], work[1], work[2]);
 
				work[7] = work[6];
 
				work[6] = work[5];
 
				work[5] = work[4];
 
				work[4] = work[3] + t1; 
 
				work[3] = work[2]; 
 
				work[2] = work[1];
 
				work[1] = work[0];
 
				work[0] = t1 + t2;
 
 
 
			}
 
 
 
			for(uint i=0; i<8; i++)
 
			{
 
			H[i] = work[i] + H[i];
 
            }
 
 
 
		}
 
 
 
		cout<<"Output: "<<endl;
 
		 cout<<"SHA 512 HASH"<<endl;
 
		 for(uint i=0; i<8; i++)
 
		  cout<<H[i]<<" ";
 
		 cout<<endl;
 
 
 
		 cout<<endl<<endl<<endl<<"****************SHA 512 MESSAGE DIGEST IN HEX****************"<<endl<<endl;
 
		 for(uint i=0; i<8; i++)
 
		 cout<<fromDecimal(H[i], 16)<<" ";
 
		 cout<<endl;
 
 
 
		 system("pause");
 
		 return 0;
 
}

Autant vous dire que j'ai trouvé ce code horrible et que je n'ai absolument pas voulu l'utiliser tel quel. Je l'ai donc réécris, et optimisée un petit peu.

Est-ce que vous pourriez lire mon code et éventuellement me dire si :
- le code est faux, ce n'est pas l'algorithme du sha512 ;
- il y a des optimisations possibles ;
- vous avez une idée pour décrire les fonctions sur lesquelles je ne sais pas trop quoi dire.
Ou si vous avez une remarque quelconque, je suis preneur.

main

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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#include "sha512.h"
 
int main(void)
{
    std::string x;
    LD::Sha512("Neckara").getHexadecimal(x);
    std::cout << x << std::endl;
     return 0;
}

.h

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

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#ifndef SHA512_H
#define SHA512_H
 
/** @brief ???*/
#define shr(x,n) ((x & 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL) >> n)
#define rotr(x,n) (shr(x,n) | (x << (64 - n)))
 
#include <string>
#include <vector>
 
/** @brief Simplifie l'écriture */
typedef unsigned int uint;
/** @brief Simplifie l'écriture */
typedef unsigned long long ullint;
 
namespace LD
{
    /** @brief Classe permettant de calculer le hash (sha512) d'un string passé en paramètre.
        Classe écrite par jagatsastry.nitk@gmail.com  le 9th April 09
        Réécrite, corrigée, optimisée et documentée par Neckara */
    class Sha512
    {
    public:
        /** @brief Construit le hash (sha512) du mot passé en paramètre
            @param const std::string & mot : mot dont on doit calculer le hash */
        Sha512(const std::string & mot);
 
        /** @brief Perme de récupérer le hash (sha512) calculé.
            @return const ullint[] & : référence constante vers le tableau de hash ainsi calculé */
        const unsigned long long * getHash();
 
        /** @brief concatène au string passé en paramètre le hash en une chaine affichant me hash en hexadécimal
            @param  std::string & resultat : chaine à laquelle il faut concaténer le hash écris en hexadécimal */
        void getHexadecimal(std::string & resultat);
    private :
            /** @brief Hash (sha512) du mot passé en paramètre */
            ullint hash[];
 
            /** @brief fonction utilisée pour le sha512, converti un nombre passé en paramètre en un string (sans modification des bits)
                @param ullint x : unsigned long long, nombre à transformer en string
                @return string : string ainsi obtenu. */
            std::string mynum(ullint x);
 
            /** @brief structure représentant un bloc */
            struct Block
            {
                /** @brief bloc? */
                   std::vector<ullint> msg;
                /** @brief constructeur par défaut, constuit un bloc contenant 16 0. */
                    Block();
                /** @brief constuit un bloc à partir d'un string.
                    @param  const std::string & p_msg : string qui construit un bloc */
                    Block(const std::string & p_msg);
 
                /** @brief remplit le bloc à partir d'un string
                    @param const std::string & p_msg : source */
                    void makeblock(const std::string &  p_msg);
 
            };
 
            /** @brief remplit un vecteur de Block à partir d'un string. (Un block correspondant à 128 caractère du string)
              @param vector<Block>& blks : vecteur à remplir
              @param string& msg : string source */
            void split(std::vector<Block>& blks, std::string& msg);
 
 
            /** @brief ???? */
            ullint ch(ullint x, ullint y, ullint z);
 
            /** @brief ???? */
            ullint maj(ullint x, ullint y, ullint z);
 
            /** @brief ???? */
            ullint fn0(ullint x);
 
            /** @brief ???? */
            ullint fn1(ullint x);
 
            /** @brief ???? */
            ullint sigma0(ullint x);
 
            /**  @brief ???? */
            ullint sigma1(ullint x);
 
            /** @brief tableau d'unsigned long long nécessaire à la fonction de hash sha512*/
            static ullint K[80];
    };
}
#endif // SHA512_H

.cpp

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#include "sha512.h"
 
#include "../../Console/Console/Param.h"
#include <vector>
 
#include <iostream>
 
namespace LD
{
    Sha512::Sha512(const std::string & mot)
    {    
            std::string final = mot;
            final += SHA512_PARAM::SEL; //je suppose que c'est le sel : ici (char)1<<7;
            uint cur_len = mot.size()*8 + 8;
            uint reqd_len = ((mot.size()*8)/1024+1) *1024;
            uint pad_len = reqd_len - cur_len - 128;
            std::string pad(pad_len/8, char(0));
            final += pad;
 
            std::string len_str(mynum(mot.size()*8));
            final += len_str;
 
            uint num_blk = final.size()*8/1024;
            std::vector<Block> M(num_blk, Block());
            split(M, final);
 
            ullint H[]={
                0x6a09e667f3bcc908ULL,
                0xbb67ae8584caa73bULL,
                0x3c6ef372fe94f82bULL,
                0xa54ff53a5f1d36f1ULL,
                0x510e527fade682d1ULL,
                0x9b05688c2b3e6c1fULL,
                0x1f83d9abfb41bd6bULL,
                0x5be0cd19137e2179ULL
            };
            for(uint i=0; i<num_blk; ++i)
            {
                std::vector<ullint> W(80, 0);
                for(uint t=0; t<16; ++t)
                        W[t] = M[i].msg[t];
                for(uint t=16; t<80; ++t)
                    W[t] = sigma1(W[t-2]) + W[t-7] + sigma0(W[t-15]) + W[t-16];
                ullint work[8];
                for(uint i=0; i<8; ++i)
                    work[i] = H[i];
                for(uint t=0; t<80; ++t)
                {
                    ullint t1, t2;
                    t1 = work[7] + fn1(work[4]) + ch(work[4], work[5], work[6]) + K[t] + W[t];
                    t2 = fn0(work[0]) + maj(work[0], work[1], work[2]);
                    work[7] = work[6];
                    work[6] = work[5];
                    work[5] = work[4];
                    work[4] = work[3] + t1;
                    work[3] = work[2];
                    work[2] = work[1];
                    work[1] = work[0];
                    work[0] = t1 + t2;
                }
                for(uint i=0; i<8; i++)
                    H[i] = work[i] + H[i];
            }
    }
 
    const unsigned long long * Sha512::getHash()
    {
        return hash;
    }
 
    std::string Sha512::mynum(ullint x)
    {
        std::string ret;
        for(uint i=0; i<8; ++i)  // ??????????????
            ret+=char(0);
        for(uint i=8; i>=1; --i)	//big endian machine assumed
            ret += ((char*)(&x))[i-1];
        return ret;
    }
 
    Sha512::Block::Block(){ }
 
    Sha512::Block::Block(const std::string & p_msg)
    {
            makeblock(p_msg);
    }
 
    void Sha512::split(std::vector<Block>& blks, std::string& msg)
    {
            for(uint i=0, j=0; i<msg.size(); i+=128, ++j)
                blks[j].makeblock(msg.substr(i, 128));
    }
 
 
    void Sha512::Block::makeblock(const std::string & p_msg)
    {
        msg.reserve(16);
        ullint cur=0;
        uint i=0;
        for(i=0; i<p_msg.size(); ++i)
        {
            cur <<= 8;
            cur |= (unsigned char)p_msg[i];
            if(i%8==7)
            {
                    msg.push_back(cur);
                    cur=0;
            }
        }
        for(;i<16;++i)
            msg.push_back( (ullint)0);
    }
 
    void Sha512::getHexadecimal(std::string & resultat)
    {
        int decallage = sizeof(ullint)*8-4;
        ullint maskInitial = (ullint)0xF << decallage;
        for(int i=7; i >= 0; --i)
        {
            ullint mask = maskInitial;
            for(int x =decallage; mask != 0;x-=4, mask >>= 4)
            {
                char number = (hash[i] & mask) >> x;
                if(number >= 10)
                    number += 'A' - 10;
                else
                    number += '0';
                resultat += number;
            }
 
        }
    }
 
    ullint Sha512::ch(ullint x, ullint y, ullint z)
    {
     return (x&y) ^ (~x&z);
    }
 
    ullint Sha512::maj(ullint x, ullint y, ullint z)
    {
     return (x&y) ^ (y&z) ^ (z&x);
    }
 
    ullint Sha512::fn0(ullint x)
    {
     return rotr(x, 28) ^ rotr(x, 34) ^ rotr(x, 39);
    }
 
    ullint Sha512::fn1(ullint x)
    {
     return rotr(x, 14) ^ rotr(x, 18) ^ rotr(x, 41);
    }
 
    ullint Sha512::sigma0(ullint x)
    {
            return rotr(x, 1) ^ rotr(x, 8) ^ shr(x, 7);
    }
 
    ullint Sha512::sigma1(ullint x)
    {
            return rotr(x, 19) ^ rotr(x, 61) ^ shr(x, 6);
    }
 
    ullint Sha512::K[80] = {
            0x428a2f98d728ae22ULL, 0x7137449123ef65cdULL,
            0xb5c0fbcfec4d3b2fULL, 0xe9b5dba58189dbbcULL,
            0x3956c25bf348b538ULL, 0x59f111f1b605d019ULL,
            0x923f82a4af194f9bULL, 0xab1c5ed5da6d8118ULL,
            0xd807aa98a3030242ULL, 0x12835b0145706fbeULL,
            0x243185be4ee4b28cULL, 0x550c7dc3d5ffb4e2ULL,
            0x72be5d74f27b896fULL, 0x80deb1fe3b1696b1ULL,
            0x9bdc06a725c71235ULL, 0xc19bf174cf692694ULL,
            0xe49b69c19ef14ad2ULL, 0xefbe4786384f25e3ULL,
            0x0fc19dc68b8cd5b5ULL, 0x240ca1cc77ac9c65ULL,
            0x2de92c6f592b0275ULL, 0x4a7484aa6ea6e483ULL,
            0x5cb0a9dcbd41fbd4ULL, 0x76f988da831153b5ULL,
            0x983e5152ee66dfabULL, 0xa831c66d2db43210ULL,
            0xb00327c898fb213fULL, 0xbf597fc7beef0ee4ULL,
            0xc6e00bf33da88fc2ULL, 0xd5a79147930aa725ULL,
            0x06ca6351e003826fULL, 0x142929670a0e6e70ULL,
            0x27b70a8546d22ffcULL, 0x2e1b21385c26c926ULL,
            0x4d2c6dfc5ac42aedULL, 0x53380d139d95b3dfULL,
            0x650a73548baf63deULL, 0x766a0abb3c77b2a8ULL,
            0x81c2c92e47edaee6ULL, 0x92722c851482353bULL,
            0xa2bfe8a14cf10364ULL, 0xa81a664bbc423001ULL,
            0xc24b8b70d0f89791ULL, 0xc76c51a30654be30ULL,
            0xd192e819d6ef5218ULL, 0xd69906245565a910ULL,
            0xf40e35855771202aULL, 0x106aa07032bbd1b8ULL,
            0x19a4c116b8d2d0c8ULL, 0x1e376c085141ab53ULL,
            0x2748774cdf8eeb99ULL, 0x34b0bcb5e19b48a8ULL,
            0x391c0cb3c5c95a63ULL, 0x4ed8aa4ae3418acbULL,
            0x5b9cca4f7763e373ULL, 0x682e6ff3d6b2b8a3ULL,
            0x748f82ee5defb2fcULL, 0x78a5636f43172f60ULL,
            0x84c87814a1f0ab72ULL, 0x8cc702081a6439ecULL,
            0x90befffa23631e28ULL, 0xa4506cebde82bde9ULL,
            0xbef9a3f7b2c67915ULL, 0xc67178f2e372532bULL,
            0xca273eceea26619cULL, 0xd186b8c721c0c207ULL,
            0xeada7dd6cde0eb1eULL, 0xf57d4f7fee6ed178ULL,
            0x06f067aa72176fbaULL, 0x0a637dc5a2c898a6ULL,
            0x113f9804bef90daeULL, 0x1b710b35131c471bULL,
            0x28db77f523047d84ULL, 0x32caab7b40c72493ULL,
            0x3c9ebe0a15c9bebcULL, 0x431d67c49c100d4cULL,
            0x4cc5d4becb3e42b6ULL, 0x597f299cfc657e2aULL,
            0x5fcb6fab3ad6faecULL, 0x6c44198c4a475817ULL
    };
}

**gbdivers** · 15/06/2012, 14h45

Pas encore regardé, mais un conseil pour faire une première validation de l'algo : ajoute un simple test unitaire, qui va générer une chaîne aléatoire, va l'injecter dans les 2 fonctions et comparer si le résultat est identique. Reproduire 1 million de fois

C'est pas une preuve formelle que l'algo est correcte, mais comme c'est très simple à implémenter (et surtout permet de rendre systématique la validation), c'est à faire

**Neckara** · 15/06/2012, 15h00

Bonjour,

Merci pour ta réponse.

Par contre je génère comment la chaîne aléatoire?

Générer un caractère aléatoirement est assez simple, il suffit de générer une valeur comprise entre 1 et 255.

Mais pour déterminer la taille de la chaîne aléatoirement, comment faire?
- générer une valeur aléatoire entre 0 et 255, si != 0, on rajoute à la chaine, sinon on arrête
=> Dans ce cas là, je peux me retrouver avec des chaîne de caractères énormes, pour faire 1 000 000 de tests, ça risque d'être un petit peu long
- trouver la taille en générant une valeur aléatoire entre 0 et X.
=> comment déterminer ce X? Il ne faut pas le prendre trop petit sinon le test n'a pas un grand intérêt. Il ne faut pas non plus que X soit trop grand sinon on retombe dans le problème précedant.

**gbdivers** · 15/06/2012, 15h05

Envoyé par Neckara

Bonjour,

Merci pour ta réponse.

Par contre je génère comment la chaîne aléatoire?

Générer un caractère aléatoirement est assez simple, il suffit de générer une valeur comprise entre 1 et 255.

Mais pour déterminer la taille de la chaîne aléatoirement, comment faire?
- générer une valeur aléatoire entre 0 et 255, si != 0, on rajoute à la chaine, sinon on arrête
=> Dans ce cas là, je peux me retrouver avec des chaîne de caractères énormes, pour faire 1 000 000 de tests, ça risque d'être un petit peu long
- trouver la taille en générant une valeur aléatoire entre 0 et X.
=> comment déterminer ce X? Il ne faut pas le prendre trop petit sinon le test n'a pas un grand intérêt. Il ne faut pas non plus que X soit trop grand sinon on retombe dans le problème précedant.

Euh... tu te poses trop de questions

"trop petit = pas d'intérêt" => non. Si ça passe pas, le test est utile ; si ça marche, de toute façon, cette approche te permettra jamais de valider formellement l'algo, c'est juste en première approche
Fais une taille fixe raisonnable pour commencer (256, 512, 1024, etc.) que tu remplis aléatoirement, tu regardes le temps que cela prend et tu adaptes la taille de la chaine et le nombre de répétitions

**Neckara** · 15/06/2012, 15h41

J'ai malheureusement un petit bug :

terminate called after throwing an instance of 'std::length_error'
what(): basic_string::_S_create
Le programme s'est terminé subitement.

Comme il se produit après un certain temps (je pense qu'au moins 200 000 à 500 000 hash ont été comparée) ce doit être une erreur très isolée donc pour la trouver...

EDIT : j'ai trouvé l'erreur^^

Code :

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void test(int nb, unsigned long long int nbTest)
        while(nb != 0)
        {
            chaine += (int)(((float)rand()/RAND_MAX)*256) +1;
            --nb;
        }

EDIT :
Test :

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#include "sha512.h"
 
 
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include "sha2.h"
void test(int nb, unsigned long long int nbTest);
 
int main(void)
{
    int nb = 128;
    int nbTest = (unsigned long long int)500000;
    test(nb,nbTest);
    return 0;
}
 
 
void test(int nb, unsigned long long int nbTest)
{
    int nbErreur = 0;
    srand(time(NULL));
    for(unsigned long long j=0; j != nbTest; ++j)
    {
        std::string chaine = "";
        int nbTemp = nb;
        while(nbTemp != 0)
        {
            chaine += (int)(((float)rand()/RAND_MAX)*256) +1;
            --nbTemp;
        }
        const unsigned long long * resultat1 = LD::Sha512(chaine).getHash();
        std::cout << nbErreur << std::endl;
        unsigned long long * resultat2 = testSha512(chaine);
 
        unsigned long long * tmp = resultat2;
        for(int i=0; i != 8; ++i)
            if(*(resultat1++) != *(resultat2++))
            {
                ++nbErreur;
                break;
            }
        delete [] tmp;
        std::cout << std::dec << nbErreur << "/" << j << std::endl;
    }
    std::cout << nbErreur << std::endl;
}

Fichier cpp modifié :

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#include "sha512.h"
 
#include "../../Console/Console/Param.h"
#include <vector>
 
#include <iostream>
 
namespace LD
{
    Sha512::Sha512(const std::string & mot)
    {    
        hash[0] = 0x6a09e667f3bcc908ULL;
        hash[1] = 0xbb67ae8584caa73bULL;
        hash[2] = 0x3c6ef372fe94f82bULL;
        hash[3] = 0xa54ff53a5f1d36f1ULL;
        hash[4] = 0x510e527fade682d1ULL;
        hash[5] = 0x9b05688c2b3e6c1fULL;
        hash[6] = 0x1f83d9abfb41bd6bULL;
        hash[7] = 0x5be0cd19137e2179ULL;
 
 
            std::string final = mot;
            final += SHA512_PARAM::SEL;
            uint cur_len = mot.size()*8 + 8;
            uint reqd_len = ((mot.size()*8)/1024+1) *1024;
            uint pad_len = reqd_len - cur_len - 128;
            std::string pad(pad_len/8, char(0));
            final += pad;
 
            std::string len_str(mynum(mot.size()*8));
            final += len_str;
 
            uint num_blk = final.size()*8/1024;
            std::vector<Block> M(num_blk, Block());
            split(M, final);
            for(uint i=0; i<num_blk; ++i)
            {
                std::vector<ullint> W(80, 0);
                for(uint t=0; t<16; ++t)
                        W[t] = M[i].msg[t];
                for(uint t=16; t<80; ++t)
                    W[t] = sigma1(W[t-2]) + W[t-7] + sigma0(W[t-15]) + W[t-16];
                ullint work[8];
                for(uint i=0; i<8; ++i)
                    work[i] = hash[i];
                for(uint t=0; t<80; ++t)
                {
                    ullint t1, t2;
                    t1 = work[7] + fn1(work[4]) + ch(work[4], work[5], work[6]) + K[t] + W[t];
                    t2 = fn0(work[0]) + maj(work[0], work[1], work[2]);
                    work[7] = work[6];
                    work[6] = work[5];
                    work[5] = work[4];
                    work[4] = work[3] + t1;
                    work[3] = work[2];
                    work[2] = work[1];
                    work[1] = work[0];
                    work[0] = t1 + t2;
                }
                for(uint i=0; i<8; i++)
                    hash[i] = work[i] + hash[i];
            }
    }
    const unsigned long long * Sha512::getHash()
    {
        return hash;
    }
 
    std::string Sha512::mynum(ullint x)
    {
        std::string ret;
        for(uint i=0; i<8; ++i)  // ??????????????
            ret+=char(0);
        for(uint i=8; i>=1; --i)	//big endian machine assumed
            ret += ((char*)(&x))[i-1];
        return ret;
    }
 
    Sha512::Block::Block(){ }
 
    Sha512::Block::Block(const std::string & p_msg)
    {
            makeblock(p_msg);
    }
 
    void Sha512::split(std::vector<Block>& blks, std::string& msg)
    {
            for(uint i=0, j=0; i<msg.size(); i+=128, ++j)
                blks[j].makeblock(msg.substr(i, 128));
    }
 
 
    void Sha512::Block::makeblock(const std::string & p_msg)
    {
        msg.reserve(16);
        ullint cur=0;
        int j=0;
        for(uint i=0; i<p_msg.size(); ++i)
        {
            cur <<= 8;
            cur |= (unsigned char)p_msg[i];
            if(i%8==7)
            {
                    msg.push_back(cur);
                    ++j;
                    cur=0;
            }
        }
        for(;j<16;++j)
            msg.push_back( (ullint)0);
    }
 
    void Sha512::getHexadecimal(std::string & resultat)
    {
        int decallage = sizeof(ullint)*8-4;
        ullint maskInitial = (ullint)0xF << decallage;
        for(int i=7; i >= 0; --i)
        {
            ullint mask = maskInitial;
            for(int x =decallage; mask != 0;x-=4, mask >>= 4)
            {
                char number = (hash[i] & mask) >> x;
                if(number >= 10)
                    number += 'A' - 10;
                else
                    number += '0';
                resultat += number;
            }
 
        }
    }
 
    ullint Sha512::ch(ullint x, ullint y, ullint z)
    {
     return (x&y) ^ (~x&z);
    }
 
    ullint Sha512::maj(ullint x, ullint y, ullint z)
    {
     return (x&y) ^ (y&z) ^ (z&x);
    }
 
    ullint Sha512::fn0(ullint x)
    {
     return rotr(x, 28) ^ rotr(x, 34) ^ rotr(x, 39);
    }
 
    ullint Sha512::fn1(ullint x)
    {
     return rotr(x, 14) ^ rotr(x, 18) ^ rotr(x, 41);
    }
 
    ullint Sha512::sigma0(ullint x)
    {
            return rotr(x, 1) ^ rotr(x, 8) ^ shr(x, 7);
    }
 
    ullint Sha512::sigma1(ullint x)
    {
            return rotr(x, 19) ^ rotr(x, 61) ^ shr(x, 6);
    }
 
    ullint Sha512::K[80] = {
            0x428a2f98d728ae22ULL, 0x7137449123ef65cdULL,
            0xb5c0fbcfec4d3b2fULL, 0xe9b5dba58189dbbcULL,
            0x3956c25bf348b538ULL, 0x59f111f1b605d019ULL,
            0x923f82a4af194f9bULL, 0xab1c5ed5da6d8118ULL,
            0xd807aa98a3030242ULL, 0x12835b0145706fbeULL,
            0x243185be4ee4b28cULL, 0x550c7dc3d5ffb4e2ULL,
            0x72be5d74f27b896fULL, 0x80deb1fe3b1696b1ULL,
            0x9bdc06a725c71235ULL, 0xc19bf174cf692694ULL,
            0xe49b69c19ef14ad2ULL, 0xefbe4786384f25e3ULL,
            0x0fc19dc68b8cd5b5ULL, 0x240ca1cc77ac9c65ULL,
            0x2de92c6f592b0275ULL, 0x4a7484aa6ea6e483ULL,
            0x5cb0a9dcbd41fbd4ULL, 0x76f988da831153b5ULL,
            0x983e5152ee66dfabULL, 0xa831c66d2db43210ULL,
            0xb00327c898fb213fULL, 0xbf597fc7beef0ee4ULL,
            0xc6e00bf33da88fc2ULL, 0xd5a79147930aa725ULL,
            0x06ca6351e003826fULL, 0x142929670a0e6e70ULL,
            0x27b70a8546d22ffcULL, 0x2e1b21385c26c926ULL,
            0x4d2c6dfc5ac42aedULL, 0x53380d139d95b3dfULL,
            0x650a73548baf63deULL, 0x766a0abb3c77b2a8ULL,
            0x81c2c92e47edaee6ULL, 0x92722c851482353bULL,
            0xa2bfe8a14cf10364ULL, 0xa81a664bbc423001ULL,
            0xc24b8b70d0f89791ULL, 0xc76c51a30654be30ULL,
            0xd192e819d6ef5218ULL, 0xd69906245565a910ULL,
            0xf40e35855771202aULL, 0x106aa07032bbd1b8ULL,
            0x19a4c116b8d2d0c8ULL, 0x1e376c085141ab53ULL,
            0x2748774cdf8eeb99ULL, 0x34b0bcb5e19b48a8ULL,
            0x391c0cb3c5c95a63ULL, 0x4ed8aa4ae3418acbULL,
            0x5b9cca4f7763e373ULL, 0x682e6ff3d6b2b8a3ULL,
            0x748f82ee5defb2fcULL, 0x78a5636f43172f60ULL,
            0x84c87814a1f0ab72ULL, 0x8cc702081a6439ecULL,
            0x90befffa23631e28ULL, 0xa4506cebde82bde9ULL,
            0xbef9a3f7b2c67915ULL, 0xc67178f2e372532bULL,
            0xca273eceea26619cULL, 0xd186b8c721c0c207ULL,
            0xeada7dd6cde0eb1eULL, 0xf57d4f7fee6ed178ULL,
            0x06f067aa72176fbaULL, 0x0a637dc5a2c898a6ULL,
            0x113f9804bef90daeULL, 0x1b710b35131c471bULL,
            0x28db77f523047d84ULL, 0x32caab7b40c72493ULL,
            0x3c9ebe0a15c9bebcULL, 0x431d67c49c100d4cULL,
            0x4cc5d4becb3e42b6ULL, 0x597f299cfc657e2aULL,
            0x5fcb6fab3ad6faecULL, 0x6c44198c4a475817ULL
    };
}

fichier sha original modifié pour les besoins du test:

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#ifndef SHA2_H
#define SHA2_H
//jagatsastry.nitk@gmail.com  9th April 09
//Implementation of SHA 512
#include<iostream>
#include<vector>
#include<fstream>
#include<string>
 
typedef unsigned int uint;
typedef unsigned long long ullint;
 
std::string fromDecimal(ullint n, ullint b)
{
    std::string chars="0123456789ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ";
    std::string result="";
        while(n>0)
        {
                result=chars.at(n%b)+result;
                n/=b;
        }
 
        return result;
}
 
ullint K[80] = {
        0x428a2f98d728ae22ULL, 0x7137449123ef65cdULL,
        0xb5c0fbcfec4d3b2fULL, 0xe9b5dba58189dbbcULL,
        0x3956c25bf348b538ULL, 0x59f111f1b605d019ULL,
        0x923f82a4af194f9bULL, 0xab1c5ed5da6d8118ULL,
        0xd807aa98a3030242ULL, 0x12835b0145706fbeULL,
        0x243185be4ee4b28cULL, 0x550c7dc3d5ffb4e2ULL,
        0x72be5d74f27b896fULL, 0x80deb1fe3b1696b1ULL,
        0x9bdc06a725c71235ULL, 0xc19bf174cf692694ULL,
        0xe49b69c19ef14ad2ULL, 0xefbe4786384f25e3ULL,
        0x0fc19dc68b8cd5b5ULL, 0x240ca1cc77ac9c65ULL,
        0x2de92c6f592b0275ULL, 0x4a7484aa6ea6e483ULL,
        0x5cb0a9dcbd41fbd4ULL, 0x76f988da831153b5ULL,
        0x983e5152ee66dfabULL, 0xa831c66d2db43210ULL,
        0xb00327c898fb213fULL, 0xbf597fc7beef0ee4ULL,
        0xc6e00bf33da88fc2ULL, 0xd5a79147930aa725ULL,
        0x06ca6351e003826fULL, 0x142929670a0e6e70ULL,
        0x27b70a8546d22ffcULL, 0x2e1b21385c26c926ULL,
        0x4d2c6dfc5ac42aedULL, 0x53380d139d95b3dfULL,
        0x650a73548baf63deULL, 0x766a0abb3c77b2a8ULL,
        0x81c2c92e47edaee6ULL, 0x92722c851482353bULL,
        0xa2bfe8a14cf10364ULL, 0xa81a664bbc423001ULL,
        0xc24b8b70d0f89791ULL, 0xc76c51a30654be30ULL,
        0xd192e819d6ef5218ULL, 0xd69906245565a910ULL,
        0xf40e35855771202aULL, 0x106aa07032bbd1b8ULL,
        0x19a4c116b8d2d0c8ULL, 0x1e376c085141ab53ULL,
        0x2748774cdf8eeb99ULL, 0x34b0bcb5e19b48a8ULL,
        0x391c0cb3c5c95a63ULL, 0x4ed8aa4ae3418acbULL,
        0x5b9cca4f7763e373ULL, 0x682e6ff3d6b2b8a3ULL,
        0x748f82ee5defb2fcULL, 0x78a5636f43172f60ULL,
        0x84c87814a1f0ab72ULL, 0x8cc702081a6439ecULL,
        0x90befffa23631e28ULL, 0xa4506cebde82bde9ULL,
        0xbef9a3f7b2c67915ULL, 0xc67178f2e372532bULL,
        0xca273eceea26619cULL, 0xd186b8c721c0c207ULL,
        0xeada7dd6cde0eb1eULL, 0xf57d4f7fee6ed178ULL,
        0x06f067aa72176fbaULL, 0x0a637dc5a2c898a6ULL,
        0x113f9804bef90daeULL, 0x1b710b35131c471bULL,
        0x28db77f523047d84ULL, 0x32caab7b40c72493ULL,
        0x3c9ebe0a15c9bebcULL, 0x431d67c49c100d4cULL,
        0x4cc5d4becb3e42b6ULL, 0x597f299cfc657e2aULL,
        0x5fcb6fab3ad6faecULL, 0x6c44198c4a475817ULL
};
 
void makeblock(std::vector<ullint>& ret, std::string p_msg)
        {
                ullint cur=0;
                int ind=0;
                for(uint i=0; i<p_msg.size(); i++)
                {
                        cur = (cur<<8) | (unsigned char)p_msg[i];
                        if(i%8==7)
                        {
 
                                ret.at(ind++)=cur;
                                cur=0;
                        }
                }
        }
 
class Block
{
        public:
    std::vector<ullint> msg;
 
        Block():msg(16, 0) { }
 
        Block(std::string p_msg):msg(16, 0)
        {
                makeblock(msg, p_msg);
        }
 
};
 
 
void split(std::vector<Block>& blks, std::string& msg)
{
        for(uint i=0; i<msg.size(); i+=128)
        {
 
                 makeblock(blks[i/128].msg, msg.substr(i, 128));
        }
}
 
 
std::string mynum(ullint x)
{
    std::string ret;
  for(uint i=0; i<8; i++)
  ret+=char(0);
 
  for(uint i=8; i>=1; i--)	//big endian machine assumed
  {
          ret += ((char*)(&x))[i-1];
  }
 
  return ret;
}
 
 
#define shr(x,n) ((x & 0xFFFFFFFFFFFFFFFFULL) >> n)
#define rotr(x,n) (shr(x,n) | (x << (64 - n)))
 
ullint ch(ullint x, ullint y, ullint z)
{
 return (x&y) ^ (~x&z);
}
 
ullint maj(ullint x, ullint y, ullint z)
{
 return (x&y) ^ (y&z) ^ (z&x);
}
 
ullint fn0(ullint x)
{
 return rotr(x, 28) ^ rotr(x, 34) ^ rotr(x, 39);
}
 
ullint fn1(ullint x)
{
 return rotr(x, 14) ^ rotr(x, 18) ^ rotr(x, 41);
}
 
ullint sigma0(ullint x)
{
        return rotr(x, 1) ^ rotr(x, 8) ^ shr(x, 7);
}
 
ullint sigma1(ullint x)
{
        return rotr(x, 19) ^ rotr(x, 61) ^ shr(x, 6);
}
 
 
 
 
 
 
unsigned long long * testSha512(const std::string & msg)
{
 
    std::string msg_arr = msg;
        msg_arr += (char)(1<<7);
        uint cur_len = msg.size()*8 + 8;
        uint reqd_len = ((msg.size()*8)/1024+1) *1024;
        uint pad_len = reqd_len - cur_len - 128;
 
        std::string pad(pad_len/8, char(0));
        msg_arr += pad;
 
        std::string len_str(mynum(msg.size()*8));
        msg_arr = msg_arr + len_str;
 
        uint num_blk = msg_arr.size()*8/1024;
        std::vector<Block> M(num_blk, Block());
        split(M, msg_arr);
        ullint * H = new ullint[8];
        H[0] = 0x6a09e667f3bcc908ULL;
        H[1] = 0xbb67ae8584caa73bULL;
        H[2] = 0x3c6ef372fe94f82bULL;
        H[3] = 0xa54ff53a5f1d36f1ULL;
        H[4] = 0x510e527fade682d1ULL;
        H[5] = 0x9b05688c2b3e6c1fULL;
        H[6] = 0x1f83d9abfb41bd6bULL;
        H[7] = 0x5be0cd19137e2179ULL;
 
                for(uint i=0; i<num_blk; i++)
                {
                    std::vector<ullint> W(80, 0);
                        for(uint t=0; t<16; t++)
                        {
                                W[t] = M[i].msg[t];
                        }
 
 
                        for(uint t=16; t<80; t++)
                        {
                                W[t] = sigma1(W[t-2]) + W[t-7] + sigma0(W[t-15]) + W[t-16];
                        }
 
                        ullint work[8];
                        for(uint i=0; i<8; i++)
                        work[i] = H[i];
 
                        for(uint t=0; t<80; t++)
                        {
 
                                ullint t1, t2;
                                t1 = work[7] + fn1(work[4]) + ch(work[4], work[5], work[6]) + K[t] + W[t];
                                t2 = fn0(work[0]) + maj(work[0], work[1], work[2]);
                                work[7] = work[6];
                                work[6] = work[5];
                                work[5] = work[4];
                                work[4] = work[3] + t1;
                                work[3] = work[2];
                                work[2] = work[1];
                                work[1] = work[0];
                                work[0] = t1 + t2;
 
                        }
 
                        for(uint i=0; i<8; i++)
                        {
                        H[i] = work[i] + H[i];
            }
 
                }
                return H;
}
 
#endif // SHA2_H

Et là, la variable nbErreur est modifié à chaque appel de ma fonction de hachage (sha512).
Je ne sais même pas si ça vient de mes modification ou de l'algo originel...

EDIT : l'erreur venant du fait que j'ai déclarer un attribut comme ceci :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
2
 
ullint hash[];

Bien sûr, le compilateur ne voulait pas initialiser le tableau.
Donc j'avais fait :

Code :

Sélectionner tout - Visualiser dans une fenêtre à part

1
2
3
 
hash[0] = ...
hash[1] = ...

Là j'ai effectué les tests, pour 128 et 256, 0 erreurs sur 500 000 à chaque fois.
J'édite quand je les ai finis.

EDIT : 0 erreur pour 128, 256 sur 500 000 essais et pour 512, 1024 sur 1 000 000

**Emmanuel Deloget** · 21/06/2012, 15h03

Inutile d'aller jusqu'à des tests aléatoires. NIST propose une série de vecteurs de tests pour toutes les versions de sha.

**Neckara** · 21/06/2012, 16h42

Bonjour,

Je ne suis pas super doué en anglais, donc je n'ai pas tout à fait compris ce qu'il faut faire

J'essayerai de voir ceci avec un des membres de mon projet qui comprend l'anglais bien mieux que moi^^

En tant cas, merci pour ton aide.

**Emmanuel Deloget** · 22/06/2012, 12h38

Envoyé par Neckara

Bonjour,

Je ne suis pas super doué en anglais, donc je n'ai pas tout à fait compris ce qu'il faut faire

J'essayerai de voir ceci avec un des membres de mon projet qui comprend l'anglais bien mieux que moi^^

En tant cas, merci pour ton aide.

Télécharge http://csrc.nist.gov/groups/STM/cavp...estvectors.zip et http://csrc.nist.gov/groups/STM/cavp...estvectors.zip. Ces deux fichiers contiennent des fichiers txt et des fichier rsp. Tous sont des fichiers texte.

Chacun de ces fichiers, hors readme.txt et fichiers *Monte, contiennent des entrées formées ainsi :

* longueur du message
* message
* hash du message

Ces messages et les hash correspondants on été choisi pour leur pertinence à tester les cas tordus de l'algorithme. Ce sont, des plus, les vecteurs de tests qui permettent au NIST de valider une implémentation particulière de SHA (nécessaire pour vendre un produit utilisant SHA au gouvernement américain).

**Neckara** · 22/06/2012, 12h55

Merci pour votre réponse,

Si je comprend bien, il faudra que j'utilise le zip Byte vu que mon constructeur prend en entré un string.
Par contre les messages sont écrits en hexadécimale, il va donc falloir que je passe par un char *.

Mais ce qui me pose problème, ce sont les valeurs de sels, quelles valeurs prendre ?
Comment différencier les sels des paramètres "normaux" de ma classe ?

Sha512 : correction et optimisation

C++

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