TEA、XTEA、XXTEA加密解密算法

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在密码学中,微型加密算法(Tiny Encryption Algorithm,TEA)是一种易于描述和执行的块密码,通常只需要很少的代码就可实现。其设计者是剑桥大学计算机实验室的大卫·惠勒与罗杰·尼达姆。这项技术最初于1994年提交给鲁汶的快速软件加密的研讨会上,并在该研讨会上演讲中首次发表。

在给出的代码中:加密使用的数据为2个32位无符号整数,密钥为4个32位无符号整数即密钥长度为128位

加密过程:

img

算法实现:

示例代码:
C语言代码(需支持C99)

#include <stdio.h>  
#include <stdint.h>  
  
//加密函数  
void encrypt (uint32_t* v, uint32_t* k) {  
    uint32_t v0=v[0], v1=v[1], sum=0, i;           /* set up */  
    uint32_t delta=0x9e3779b9;                     /* a key schedule constant */  
    uint32_t k0=k[0], k1=k[1], k2=k[2], k3=k[3];   /* cache key */  
    for (i=0; i < 32; i++) {                       /* basic cycle start */  
        sum += delta;  
        v0 += ((v1<<4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1>>5) + k1);  
        v1 += ((v0<<4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0>>5) + k3);  
    }                                              /* end cycle */  
    v[0]=v0; v[1]=v1;  
}  
//解密函数  
void decrypt (uint32_t* v, uint32_t* k) {  
    uint32_t v0=v[0], v1=v[1], sum=0xC6EF3720, i;  /* set up */  
    uint32_t delta=0x9e3779b9;                     /* a key schedule constant */  
    uint32_t k0=k[0], k1=k[1], k2=k[2], k3=k[3];   /* cache key */  
    for (i=0; i<32; i++) {                         /* basic cycle start */  
        v1 -= ((v0<<4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0>>5) + k3);  
        v0 -= ((v1<<4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1>>5) + k1);  
        sum -= delta;  
    }                                              /* end cycle */  
    v[0]=v0; v[1]=v1;  
}  
  
int main()  
{  
    uint32_t v[2]={1,2},k[4]={2,2,3,4};  
    // v为要加密的数据是两个32位无符号整数  
    // k为加密解密密钥,为4个32位无符号整数,即密钥长度为128位  
    printf("加密前原始数据:%u %u\n",v[0],v[1]);  
    encrypt(v, k);  
    printf("加密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);  
    decrypt(v, k);  
    printf("解密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);  
    return 0;  
}  

执行结果:

imghttp://write.blog.csdn.NET/postedithttp://write.blog.csdn.Net/postedit

加密前原始数据:1 2  
加密后的数据:1347371722 925494771  
解密后的数据:1 2  
  
Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.020 s  
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XTEA是TEA的升级版,增加了更多的密钥表,移位和异或操作等等,设计者是Roger Needham, David Wheeler

加密过程:

img

算法实现:

示例代码:

加密前原始数据:1 2  
加密后的数据:1347371722 925494771  
解密后的数据:1 2  
  
Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.020 s  
Press any key to continue.  

XTEA是TEA的升级版,增加了更多的密钥表,移位和异或操作等等,设计者是Roger Needham, David Wheeler
加密过程:



算法实现:

示例代码:

[cpp] view plain copy
#include <stdio.h>  
#include <stdint.h>  
  
/* take 64 bits of data in v[0] and v[1] and 128 bits of key[0] - key[3] */  
  
void encipher(unsigned int num_rounds, uint32_t v[2], uint32_t const key[4]) {  
    unsigned int i;  
    uint32_t v0=v[0], v1=v[1], sum=0, delta=0x9E3779B9;  
    for (i=0; i < num_rounds; i++) {  
        v0 += (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + key[sum & 3]);  
        sum += delta;  
        v1 += (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + key[(sum>>11) & 3]);  
    }  
    v[0]=v0; v[1]=v1;  
}  
  
void decipher(unsigned int num_rounds, uint32_t v[2], uint32_t const key[4]) {  
    unsigned int i;  
    uint32_t v0=v[0], v1=v[1], delta=0x9E3779B9, sum=delta*num_rounds;  
    for (i=0; i < num_rounds; i++) {  
        v1 -= (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + key[(sum>>11) & 3]);  
        sum -= delta;  
        v0 -= (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + key[sum & 3]);  
    }  
    v[0]=v0; v[1]=v1;  
}  
  
int main()  
{  
    uint32_t v[2]={1,2};  
    uint32_t const k[4]={2,2,3,4};  
    unsigned int r=32;//num_rounds建议取值为32  
    // v为要加密的数据是两个32位无符号整数  
    // k为加密解密密钥,为4个32位无符号整数,即密钥长度为128位  
    printf("加密前原始数据:%u %u\n",v[0],v[1]);  
    encipher(r, v, k);  
    printf("加密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);  
    decipher(r, v, k);  
    printf("解密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);  
    return 0;  
}  

img

加密前原始数据:1 2  
加密后的数据:1345390024 2801624574  
解密后的数据:1 2  
  
Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.034 s  
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XXTEA,又称Corrected Block TEA,是XTEA的升级版

,设计者是Roger Needham, David Wheeler

加密过程:

img

算法实现:

示例代码:

#include <stdio.h>  
#include <stdint.h>  
#define DELTA 0x9e3779b9  
#define MX (((z>>5^y<<2) + (y>>3^z<<4)) ^ ((sum^y) + (key[(p&3)^e] ^ z)))  
  
void btea(uint32_t *v, int n, uint32_t const key[4])  
{  
    uint32_t y, z, sum;  
    unsigned p, rounds, e;  
    if (n > 1)            /* Coding Part */  
    {  
        rounds = 6 + 52/n;  
        sum = 0;  
        z = v[n-1];  
        do  
        {  
            sum += DELTA;  
            e = (sum >> 2) & 3;  
            for (p=0; p<n-1; p++)  
            {  
                y = v[p+1];  
                z = v[p] += MX;  
            }  
            y = v[0];  
            z = v[n-1] += MX;  
        }  
        while (--rounds);  
    }  
    else if (n < -1)      /* Decoding Part */  
    {  
        n = -n;  
        rounds = 6 + 52/n;  
        sum = rounds*DELTA;  
        y = v[0];  
        do  
        {  
            e = (sum >> 2) & 3;  
            for (p=n-1; p>0; p--)  
            {  
                z = v[p-1];  
                y = v[p] -= MX;  
            }  
            z = v[n-1];  
            y = v[0] -= MX;  
            sum -= DELTA;  
        }  
        while (--rounds);  
    }  
}  
  
  
int main()  
{  
    uint32_t v[2]= {1,2};  
    uint32_t const k[4]= {2,2,3,4};  
    int n= 2; //n的绝对值表示v的长度,取正表示加密,取负表示解密  
    // v为要加密的数据是两个32位无符号整数  
    // k为加密解密密钥,为4个32位无符号整数,即密钥长度为128位  
    printf("加密前原始数据:%u %u\n",v[0],v[1]);  
    btea(v, n, k);  
    printf("加密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);  
    btea(v, -n, k);  
    printf("解密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);  
    return 0;  
}  

img

加密前原始数据:1 2  
加密后的数据:3238569099 2059193138  
解密后的数据:1 2  
  
Process returned 0 (0x0)   execution time : 0.369 s  
Press any key to continue.  

转:http://blog.csdn.net/gsls2008...

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