數據的加密傳輸——單片機上實現TEA加密解密算法(轉)

源：數據的加密傳輸——單片機上實現TEA加密解密算法

　　各位大俠在做數據傳輸時，有沒有考慮過把數據加密起來進行傳輸，若在串口或者無線中把所要傳的數據加密起來，豈不是增加了通信的安全性。常用的加密解密算法比如DES、RSA等，受限於單片機的內存和運算速度，實現起來比較困難，但一種叫TEA的加密算法特別適合單片機使用。
　　TEA(Tiny Encryption Algorithm)是一種簡單高效的加密算法，以加密解密速度快，實現簡單著稱。算法很簡單，TEA算法每一次可以操作64-bit(8-byte)，采用128-bit(16-byte)作為key，算法采用迭代的形式，推薦的迭代輪數是64輪，最少32輪。目前我只知道QQ一直用的是16輪TEA。
　　我之前做過一個數字的無線對講機，把語音數據加密后發送，雙方事先規定好公共的密鑰，就可以進行加密和解密了。至於TEA算法速度，在我看來確實很快，我當時用的是16位的msp430單片機，晶振只有6M，每秒鍾大概可以進行兩三百次加密和解密的操作（一次加密和解密32字節）。
　　說到加密，最簡單的方式就是把要發送的數據和同樣長度的密碼進行異或運算，得到新的數據就是加密后的數據，然后，接收方把加密數據和密碼進行異或就能得到原始數據。但這種異或的方法安全性如何，我也說不清楚。
　　下面上傳了c++實現的TEA算法，可以在vc里面調試看看。我把它改了改，讓它適合單片機使用，下面的TEA.h和TEA.c可以包含在你的工程里面。使用時，根據你所要加密的數據包長度修改宏定義BLOCK_SIZE，密鑰的長度是16字節。數據和密鑰都是存放在數組里面的，比如：

//TEA密鑰
unsigned char TEA_key[16]=
{ 
    0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,
    0x09,0x0A,0x0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F,0x10
};

//數據緩沖區
unsigned char TX_buffer[32];
unsigned char RX_buffer[32];

加密時使用函數：
btea_encrypt(TX_buffer,TEA_key);      //TEA加密
這樣，數組TX_buffer里面的新內容就是加密后的數據。

接收到的密文數據存放在RX_buffer里面，調用下面函數：
decrpyt(RX_buffer,TEA_key);      //TEA解密
就能得到之前的明文。

/*******************
  TEA加密解密算法
*******************/

#include "TEA.h"


#define MX                (z>>5^y<<2)+(y>>3^z<<4)^(sum^y)+(k[p&3^e]^z)
#define DELTA             0x9e3779b9
#define S_LOOPTIME        1        //5
#define BLOCK_SIZE        31       //PAGE_SIZE,根據你所要加密的數據包長度修改此參數(單位:字節)

/* 
*key  maybe 128bit =16 Bytes.
*buf  maybe BLOCK_SIZE
*/

void btea_encrypt( unsigned char* buf, unsigned char* key )
{
    unsigned char n=BLOCK_SIZE/4;
    unsigned long *v=(unsigned long *)buf;
    unsigned long *k=(unsigned long *)key;
    unsigned long z = v[n - 1],y = v[0],sum = 0,e ;
    unsigned char p,q ;
    // Coding Part 
    
    q = S_LOOPTIME + 52 / n ;
    while ( q-- > 0 )
    {
        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;
    }
}


/*
*key  maybe 128bit =16Bytes.
*buf  maybe BLOCK_SIZE
inbuf == outbuf == buf
*/

void btea_decrpyt( unsigned char* buf, unsigned char* key )
{
    unsigned char n=BLOCK_SIZE/4;
    unsigned long *v=(unsigned long *)buf;
    unsigned long *k=(unsigned long *)key;
    unsigned long z = v[n - 1],y = v[0],sum = 0,e ;
    unsigned char  p,q ;
    
    //Decoding Part...
    q = S_LOOPTIME + 52 / n ;
    sum = q * DELTA ;
    while ( sum != 0 )
    {
        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 ;
    }
}

#ifndef __TEA_h__
#define __TEA_h__


//TEA加密函數
void btea_encrypt( unsigned char* buf, unsigned char* key );
//TEA解密函數
void btea_decrpyt( unsigned char* buf, unsigned char* key );


#endif