TEAXTEAXXTEA加密解密算法

Posted 2022-02-20 行稳方能走远

参考：TEA、XTEA、XXTEA加密解密算法
地址：https://blog.csdn.net/gsls200808/article/details/48243019
其他相关博文链接：tea系列加密算法学习笔记、TEA和XxTEA跨平台加密算法

目录

• TEA
• • 加密过程
  • 示例代码
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  • 示例代码

TEA

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

算法实现：

示例代码

C语言代码（需支持C99）

#include <stdio.h>
#define uint32_t unsigned int//ubuntu下不兼容 宏替换 
//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]);
                                                                                                

执行结果：

XTEA

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

#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#define uint32_t unsigned int//ubuntu变量类型替换


/* 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;

XXTEA

XXTEA，又称Corrected Block TEA，是XTEA的升级版 ，设计者是Roger Needham, David Wheeler

加密过程

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)))
#define uint32_t unsigned int

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;