RC5加密算法有w,r,b三个参数,经典的w=32,r=12,b=16我已经在C下实现,可是我把w=16时,却出现错误,解密不出来密文,貌似是子密钥的问题,因为我把生成的密钥改成简单的数字,这样就可以解密出来密文,但是我不知道为什么会出现这个问题,难道是因为密钥太大在循环移位时出错?求高手解答疑问!
以下是代码:
/*RC5 C代码实现
基本的RC5 3种算法组成,即密钥扩展算法、加密算法和解密算法。故RC5的C语言实现也由以下几个部分构成。
1、 参数的定义
*/
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <math.h>
int w=16;//字长
int r=12;//12;//轮数12
int b=16;//密钥长度
int t=26;//2*r+2=12*2+2=26
int c=8; //b*8/w = 16*8/32
typedef unsigned long int FOURBYTEINT;//四字节
typedef unsigned short int TWOBYTEINT;//2字节
typedef unsigned char BYTE;
void InitialKey(unsigned char* KeyK,int b);
void generateChildKey(unsigned char* KeyK,TWOBYTEINT* ChildKeyS);
void Encipher(TWOBYTEINT* In,TWOBYTEINT* Out,TWOBYTEINT* S);
void Decipher(TWOBYTEINT* In,TWOBYTEINT* Out,TWOBYTEINT* S);
#define NoOfData 4
/**2、循环移位函数
由于在生成子密钥,加密,解密过程中都要进行循环移位,故要首先定义循环以为函数。
* 循环左移和右移函数
* x : 被循环的数
* y : 将要循环的位数
*/
#define ROTL(x,y) (((x)<<(y&(w-1))) | ((x)>>(w-(y&(w-1)))))
#define ROTR(x,y) (((x)>>(y&(w-1))) | ((x)<<(w-(y&(w-1)))))
/**3、 初始密钥产生函数
生成一个初始的长度为b字节的密钥。
产生初始密钥的函数
*/
void InitialKey(unsigned char* KeyK,int b)
{
int i,j;
for( i=0;i<b;i++)//初始化
{
KeyK[i]=0;
}
int intiSeed=3;
KeyK[0]=intiSeed;
for(j=1;j<b;j++)//生成
{
KeyK[j] = (BYTE) ( ((int)(pow(3,j))%(255-j)));
//KeyK[j] = (BYTE) ( ((int)(pow(double(3),j))%(255-j)));
}
}
/**4、 密钥扩展函数
由于需加密r轮,每轮需要两个子密钥,所以需要密钥扩展函数根据初始密钥来扩展出2r+2个子密钥。
产生子密钥的函数
*/
void generateChildKey(unsigned char* KeyK,TWOBYTEINT* ChildKeyS)
{
//const double e = 2.718281828459;
//const double Phia = 1.618033988749;
int PW = 47073;//0xb7e1;
int QW = 40503;//0x9e37;//genggai
int i;
TWOBYTEINT L[c];
//初始化数组S
ChildKeyS[0]=PW;
for (i=1;i<t;i++)
{
ChildKeyS[i]=(ChildKeyS[i-1]+ QW);
}
//将K数组转换为L数组
for(i=0;i<c;i++)//初始化L数组c=8
{
L[i]=0;
}
int u = w/8;
for (i=b-1;i!=-1; i--)//转换,数组L每一元素长为32bit,数组K每一元素长为8bit
{
L[i/u] = (L[i/u]<<8)+KeyK[i];
}
for (i=0;i<c;i++)//16进制输出gaidong
{
printf("%.4X ",L[i]);
}
printf("/n");
//产生子密钥,存储在ChildKeyS中
TWOBYTEINT A,B,X,Y;
A=B=X=Y=0;
for(i=0;i<3*t;i++)
{
X = ChildKeyS[A] = ROTL(ChildKeyS[A]+X+Y,3);
A = (A+1) % t;
Y = L[B] = ROTL(L[B]+X+Y,(X+Y));
B = (B+1) % c;
}
for (i=0;i<t;i++)//16进制输出
{
printf("%.4X ",ChildKeyS[i]);
}
printf("/n");
}
/**5、 加密函数
加密函数
*/
void Encipher(TWOBYTEINT * In,TWOBYTEINT * Out,TWOBYTEINT* S)
{
TWOBYTEINT X,Y; //定义两个32位存储器
int i,j;
for(j=0;j<NoOfData;j+=2)
{
X = In[j]+S[0];
Y = In[j+1]+S[1];
for( i=1;i<=r;i++)
{
X=ROTL((X^Y),Y) + S[2*i]; //异或,循环移位,相加
Y=ROTL((Y^X),X) + S[2*i+1];
}
Out[j]=X;
Out[j+1]=Y; //密文
}
}
/**6、 解密函数
解密函数
*/
void Decipher(TWOBYTEINT* In,TWOBYTEINT* Out,TWOBYTEINT* S)
{
int i=0,j;
TWOBYTEINT X,Y;
for(j=0;j<NoOfData;j+=2)
{
X = In[j];
Y = In[j+1];
for(i=r;i>0;i--)
{
Y = ROTR(Y-S[2*i+1],X)^X; //相减,循环移位,异或
X = ROTR(X-S[2*i],Y)^Y;
}
Out[j]=X - S[0];
Out[j+1]=Y - S[1]; //明文
}
}
/**7、 主函数测试
主函数
*/
int main(void)
{
TWOBYTEINT ChildKeyS[2*r+2]; //64bit
TWOBYTEINT ChildKey1[26]={0x9b9a};//{0xe25b,0x4338,0x36ab,0xd59f,0x9b9a,0xc0f1,0xdc4f,
// 0xc0d2,0xf03a,0xff5a,0x771f,0x5952,0xb797,0x28ad,
//0x5c9a,0xfd9a,0xbd4b,0x3b12,0xd198,0x17f8,0x7f19,
//0x458e,0x1629,0xaa8a,0xb609,0x9b3c};//{123,434,1,123,1,34,123,56,123,8};
BYTE KeyK[b];//8bit=byte
InitialKey(KeyK,b); //生成初始密钥
int k;
generateChildKey(KeyK,ChildKeyS); //根据初始密钥生成子密钥
TWOBYTEINT Source[]={1,2,3,4};//测试明文
printf("加密以前的明文:");
for (k=0;k<NoOfData;k++)
{
printf("%.4lX ",Source[k]); //16进制输出
}
printf("/n");
TWOBYTEINT Dest[NoOfData]; //用来存储密文
for(k=0;k<26;k++)
{
ChildKey1[k]=ChildKeyS[k];//如果此处自定义简单的数值为加密密钥,则可以解密出密文
printf("%.4lX ",ChildKey1[k]);
}
Encipher(Source,Dest,ChildKey1); //加密
printf("/n");
printf("加密以后的密文:");
for (k=0;k<NoOfData;k++)
{
printf("%.4lX ",Dest[k]);
}
printf("/n");
TWOBYTEINT Data[NoOfData]={0}; //用来存储解密后的密文
Decipher(Dest,Data,ChildKey1); //解密
printf("解密以后的明文:");
for (k=0;k<NoOfData;k++)
{
printf("%.4lX ",Data[k]);
}
printf("/n");
//printf("sizeof unsigned short int: %d",sizeof(unsigned short int));
system("pause/n");
}