【轉】TEA、XTEA、XXTEA加密解密算法(C語言實現）

ref : https://blog.csdn.net/gsls200808/article/details/48243019

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在密碼學中，微型加密算法（Tiny Encryption Algorithm，TEA）是一種易於描述和執行的塊密碼，通常只需要很少的代碼就可實現。其設計者是劍橋大學計算機實驗室的大衛·惠勒與羅傑·尼達姆。這項技術最初於1994年提交給魯汶的快速軟件加密的研討會上，並在該研討會上演講中首次發表。

在給出的代碼中：加密使用的數據為2個32位無符號整數，密鑰為4個32位無符號整數即密鑰長度為128位

加密過程：

 

算法實現：

示例代碼：
C語言代碼（需支持C99）

1. #include <stdio.h>
2.  
3. //加密函數
4. void encrypt (uint32_t* v, uint32_t* k) {
5. uint32_t v0=v[0], v1=v[1], sum=0, i; /* set up */
6. uint32_t delta=0x9e3779b9; /* a key schedule constant */
7. uint32_t k0=k[0], k1=k[1], k2=k[2], k3=k[3]; /* cache key */
8. for (i=0; i < 32; i++) { /* basic cycle start */
9. sum += delta;
10. v0 += ((v1<< 4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1>>5) + k1);
11. v1 += ((v0<< 4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0>>5) + k3);
12. } /* end cycle */
13. v[ 0]=v0; v[1]=v1;
14. }
15. //解密函數
16. void decrypt (uint32_t* v, uint32_t* k) {
17. uint32_t v0=v[0], v1=v[1], sum=0xC6EF3720, i; /* set up */
18. uint32_t delta=0x9e3779b9; /* a key schedule constant */
19. uint32_t k0=k[0], k1=k[1], k2=k[2], k3=k[3]; /* cache key */
20. for (i=0; i<32; i++) { /* basic cycle start */
21. v1 -= ((v0<< 4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0>>5) + k3);
22. v0 -= ((v1<< 4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1>>5) + k1);
23. sum -= delta;
24. } /* end cycle */
25. v[ 0]=v0; v[1]=v1;
26. }
27.  
28. int main()
29. {
30. uint32_t v[2]={1,2},k[4]={2,2,3,4};
31. // v為要加密的數據是兩個32位無符號整數
32. // k為加密解密密鑰，為4個32位無符號整數，即密鑰長度為128位
33. printf("加密前原始數據：%u %u\n",v[0],v[1]);
34. encrypt(v, k);
35. printf("加密后的數據：%u %u\n",v[0],v[1]);
36. decrypt(v, k);
37. printf("解密后的數據：%u %u\n",v[0],v[1]);
38. return 0;
39. }

執行結果：

http://write.blog.csdn.net/postedithttp://write.blog.csdn.net/postedit

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

XTEA是TEA的升級版，增加了更多的密鑰表，移位和異或操作等等，設計者是Roger Needham, David Wheeler

加密過程：

算法實現：

示例代碼：

1. #include <stdio.h>
2.  
3. /* take 64 bits of data in v[0] and v[1] and 128 bits of key[0] - key[3] */
4.  
5. void encipher(unsigned int num_rounds, uint32_t v[2], uint32_t const key[4]) {
6. unsigned int i;
7. uint32_t v0=v[0], v1=v[1], sum=0, delta=0x9E3779B9;
8. for (i=0; i < num_rounds; i++) {
9. v0 += (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + key[sum & 3]);
10. sum += delta;
11. v1 += (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + key[(sum>>11) & 3]);
12. }
13. v[ 0]=v0; v[1]=v1;
14. }
15.  
16. void decipher(unsigned int num_rounds, uint32_t v[2], uint32_t const key[4]) {
17. unsigned int i;
18. uint32_t v0=v[0], v1=v[1], delta=0x9E3779B9, sum=delta*num_rounds;
19. for (i=0; i < num_rounds; i++) {
20. v1 -= (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + key[(sum>>11) & 3]);
21. sum -= delta;
22. v0 -= (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + key[sum & 3]);
23. }
24. v[ 0]=v0; v[1]=v1;
25. }
26.  
27. int main()
28. {
29. uint32_t v[2]={1,2};
30. uint32_t const k[4]={2,2,3,4};
31. unsigned int r=32;//num_rounds建議取值為32
32. // v為要加密的數據是兩個32位無符號整數
33. // k為加密解密密鑰，為4個32位無符號整數，即密鑰長度為128位
34. printf("加密前原始數據：%u %u\n",v[0],v[1]);
35. encipher(r, v, k);
36. printf("加密后的數據：%u %u\n",v[0],v[1]);
37. decipher(r, v, k);
38. printf("解密后的數據：%u %u\n",v[0],v[1]);
39. return 0;
40. }

加密前原始數據：1 2 加密后的數據：1345390024 2801624574 解密后的數據：1 2 Process returned 0 (0x0) execution time : 0.034 s Press any key to continue. 

XXTEA，又稱Corrected Block TEA，是XTEA的升級版，設計者是Roger Needham, David Wheeler
加密過程：

算法實現：

示例代碼：

1. #include <stdio.h>
2. #define DELTA 0x9e3779b9
3. #define MX (((z>>5^y<<2) + (y>>3^z<<4)) ^ ((sum^y) + (key[(p&3)^e] ^ z)))
4.  
5. void btea(uint32_t *v, int n, uint32_t const key[4])
6. {
7. uint32_t y, z, sum;
8. unsigned p, rounds, e;
9. if (n > 1) /* Coding Part */
10. {
11. rounds = 6 + 52/n;
12. sum = 0;
13. z = v[n -1];
14. do
15. {
16. sum += DELTA;
17. e = (sum >> 2) & 3;
18. for (p=0; p<n-1; p++)
19. {
20. y = v[p+ 1];
21. z = v[p] += MX;
22. }
23. y = v[ 0];
24. z = v[n -1] += MX;
25. }
26. while (--rounds);
27. }
28. else if (n < -1) /* Decoding Part */
29. {
30. n = -n;
31. rounds = 6 + 52/n;
32. sum = rounds*DELTA;
33. y = v[ 0];
34. do
35. {
36. e = (sum >> 2) & 3;
37. for (p=n-1; p>0; p--)
38. {
39. z = v[p -1];
40. y = v[p] -= MX;
41. }
42. z = v[n -1];
43. y = v[ 0] -= MX;
44. sum -= DELTA;
45. }
46. while (--rounds);
47. }
48. }
49.  
50.  
51. int main()
52. {
53. uint32_t v[2]= {1,2};
54. uint32_t const k[4]= {2,2,3,4};
55. int n= 2; //n的絕對值表示v的長度，取正表示加密，取負表示解密
56. // v為要加密的數據是兩個32位無符號整數
57. // k為加密解密密鑰，為4個32位無符號整數，即密鑰長度為128位
58. printf("加密前原始數據：%u %u\n",v[0],v[1]);
59. btea(v, n, k);
60. printf("加密后的數據：%u %u\n",v[0],v[1]);
61. btea(v, -n, k);
62. printf("解密后的數據：%u %u\n",v[0],v[1]);
63. return 0;
64. }

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