#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
using namespace std;
typedef unsigned char uchar;
typedef unsigned int uint;
uchar key[16]={0x14,0x22,0x1E,0x10,0x38,0x30,0x18,0x10,0x4,0x1A,0x24,0x8,0x2,0x26,0x38,0x2A};
char trans[]="abcdefghijklmnopqrstuvwxyz+-ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ0123456789";
char input[20];
uchar box1[16][16],box2[64][64][64],rbox1[64][64][64],rbox2[64][64][64],rbox3[64][64][64];
void judge(){
uchar box[22][16];
for(int i=0;i<16;i++){
int j=0;
while(j<64&&trans[j]!=input[i])j++;
box[0][i]=j;
}
for(int i=0;i<20;i++){
for(int j=0;j<16;j++){
int a[3]={0},p=0;
for(int k=0;k<16;k++){
int l=(k+j)%16;
if(box1[j][l])
a[p++]=box[i][l];
}
box[i+1][j]=box2[a[0]][a[1]][a[2]];
}
}
for(int k=0;k<=19;k++){
for(int i=0;i<16;i++)printf("%02x ",box[k][i]);
puts("");
}
for(int i=0;i<16;i++)if(key[i]!=box[19][i])puts("serial error");
for(int i=0;i<16;i++)printf("%c",trans[box[9][i]>>1]);
puts("");
}
void readFile(const char*fn,void*buf){
FILE*f=fopen(fn,"rb");
fseek(f,0,SEEK_END);
uint size=ftell(f);
fseek(f,0,SEEK_SET);
fread(buf,size,1,f);
fclose(f);
}
int p[16][3];
int rp[16][4]={0};
bool test(uchar x,uchar y,uchar z,uchar key[16],uchar res[16]){
const int A=0,B=1,C=3;
res[A]=x;
res[B]=y;
res[C]=z;
uchar d[16];
for(int i=0;i<16;i++)d[i]=3;
bool vt[16]={0};
vt[A]=vt[B]=vt[C]=1;
for(int z=0;z<3;z++)d[rp[A][z]]--;
int q[20]={A,B,C};
int f=0,l=2;
while(f<l){
f++;
for(int z=0;z<3;z++){
int v=rp[q[f]][z];
d[v]--;
if(d[v]<=1){
l++;
int a0=p[v][0];
int a1=p[v][1];
int a2=p[v][2];
int k=key[v];
if(!vt[a0]){
res[a0]=rbox1[k][res[a1]][res[a2]];
vt[a0]=1;
q[l]=a0;
}else if(!vt[a1]){
res[a1]=rbox2[res[a0]][k][res[a2]];
vt[a1]=1;
q[l]=a1;
}else if(!vt[a2]){
res[a2]=rbox3[res[a0]][res[a1]][k];
vt[a2]=1;
q[l]=a2;
}else{
if(k!=box2[res[a0]][res[a1]][res[a2]])return false;
l--;
}
}
}
}
return l==15;
}
void rev(uchar key[16],uchar res[16]){
int cnt=0;
for(int i=0;i<64;i++){
for(int j=0;j<64;j++){
for(int k=0;k<64;k++){
if(test(i,j,k,key,res))return;
}
}
}
}
void runOnce(uchar key[16]){
for(int j=0;j<16;j++){
int a[3]={0},p=0;
for(int k=0;k<16;k++){
int l=(k+j)%16;
if(box1[j][l])
a[p++]=key[l];
}
printf("%02x ",box2[a[0]][a[1]][a[2]]);
}
puts("");
}
int main(){
readFile("dump.hex",box1);
readFile("dump2.hex",box2);
for(int j=0;j<16;j++){
int q=0;
for(int k=0;k<16;k++){
int l=(k+j)%16;
if(box1[j][l])
p[j][q++]=l,rp[l][rp[l][3]++]=j;
}
}
for(int i=0;i<64;i++){
for(int j=0;j<64;j++){
for(int k=0;k<64;k++)rbox1[box2[i][j][k]][j][k]=i;
}
}
for(int i=0;i<64;i++){
for(int j=0;j<64;j++){
for(int k=0;k<64;k++)rbox2[i][box2[i][j][k]][k]=j;
}
}
for(int i=0;i<64;i++){
for(int j=0;j<64;j++){
for(int k=0;k<64;k++)rbox3[i][j][box2[i][j][k]]=k;
}
}
uchar res[22][16];
memcpy(res[19],key,sizeof key);
for(int i=19;i>0;i--){
for(int j=0;j<16;j++)printf("%02x ",res[i][j]);puts("...");
rev(res[i],res[i-1]);
for(int j=0;j<16;j++)printf("%02x ",res[i-1][j]);puts("");
runOnce(res[i-1]);
}
char flag[17];flag[16]=0;
for(int i=0;i<16;i++){
flag[i]=trans[res[0][i]];
}
puts(flag);
strcpy(input,flag);
judge();
return 0;
}
