RC4算法
RC4加密算法是大名鼎鼎的 RSA三人组中的头号人物Ron Rivest在1987年设计的密钥长度可变的流加密算法簇。之所以称其为簇，是由于其核心部分的S-box长度可为任意，但一般为256字节。该算法的速度可以达到DES加密的10倍左右。
RC4算法的原理很简单，包括初始化算法和伪随机子密码生成算法两大部分。假设S-box长度和密钥长度均为为n。先来看看算法的初始化部分（用类C伪代码表示）：
for (i=0; i<n; i++)
s=i;
j=0;
for (i=0; i<n; i++)
{
j=(j+s+k)%256;
swap(s, s[j]);
}
在初始化的过程中，密钥的主要功能是将S-box搅乱，i确保S-box的每个元素都得到处理，j保证S-box的搅乱是随机的。而不同的S-box在经过伪随机子密码生成算法的处理后可以得到不同的子密钥序列，并且，该序列是随机的：
i=j=0;
while (明文未结束)
{
++i%=n;
j=(j+s)%n;
swap(s, s[j]);
sub_k=s((s+s[j])%n);
}
得到的子密码sub_k用以和明文进行xor运算，得到密文，解密过程也完全相同。
由于RC4算法加密是采用的xor，所以，一旦子密钥序列出现了重复，密文就有可能被破解。关于如何破解xor加密，请参看Bruce Schneier的Applied Cryptography一书的1.4节Simple XOR，在此我就不细说了。那么，RC4算法生成的子密钥序列是否会出现重复呢？经过我的测试，存在部分弱密钥，使得子密钥序列在不到100万字节内就发生了完全的重复，如果是部分重复，则可能在不到10万字节内就能发生重复，因此，推荐在使用RC4算法时，必须对加密密钥进行测试，判断其是否为弱密钥。
但在2001年就有以色列科学家指出RC4加密算法存在着漏洞，这可能对无线通信网络的安全构成威胁。
以色列魏茨曼研究所和美国思科公司的研究者发现，在使用“有线等效保密规则”（WEP）的无线网络中，在特定情况下，人们可以逆转RC4算法的加密过程，获取密钥，从而将己加密的信息解密。实现这一过程并不复杂，只需要使用一台个人电脑对加密的数据进行分析，经过几个小时的时间就可以破译出信息的全部内容。
专家说，这并不表示所有使用RC4算法的软件都容易泄密，但它意味着RC4算法并不像人们原先认为的那样安全。这一发现可能促使人们重新设计无线通信网络，并且使用新的加密算法
在一些场合，常需要用到一些简单的加密算法，这里的RC4就可以说是最简单的一种。只要设置一个足够强的密码，就可以适用于一些非常简单的场合了。我是用来加密HTTP传送的数据的。
RC4函数（加密/解密） 其实，RC4只有加密，将密文再加密一次，就是解密了。
GetKey函数 随机字符串产生器，呵呵，为了方便，大多数加密算法都有一个随机密码产生器，我也就附带一个了。
ByteToHex函数 把字节码转为十六进制码，一个字节两个十六进制。研究发现，十六进制字符串非常适合在HTTP中传输，Base64中的某些字符会造成转义，挺麻烦的。
HexToByte函数 把十六进制字符串，转为字节码。服务器也按照十六进制字符串的形式把数据传回来，这里就可以解码啦。同时，使用十六进制字符串传输，避开了传输过程中多国语言的问题。
Encrypt函数 把字符串经RC4加密后，再把密文转为十六进制字符串返回，可直接用于传输。
Decrypt函数 直接密码十六进制字符串密文，再解密，返回字符串明文。
源码如下：
Encrypt.h文件：
#ifndef _ENCRYPT_RC4_
#define _ENCRYPT_RC4_
#include <string.h>
#define BOX_LEN 256
int GetKey(const unsigned char* pass, int pass_len, unsigned char *out);
int RC4(const unsigned char* data, int data_len, const unsigned char* key, int key_len, unsigned char* out, int* out_len);
static void swap_byte(unsigned char* a, unsigned char* b);
char* Encrypt(const char* szSource, const char* szPassWord); // 加密，返回加密结果
char* Decrypt(const char* szSource, const char* szPassWord); // 解密，返回解密结果
char* ByteToHex(const unsigned char* vByte, const int vLen); // 把字节码pbBuffer转为十六进制字符串，方便传输
unsigned char* HexToByte(const char* szHex); // 把十六进制字符串转为字节码pbBuffer，解码
#endif // #ifndef _ENCRYPT_RC4_
Encrypt.cpp文件：
#include "Encrypt.h"
char* Encrypt(const char* szSource, const char* szPassWord) // 加密，返回加密结果
{
if(szSource == NULL || szPassWord == NULL) return NULL;
unsigned char* ret = new unsigned char[strlen(szSource)];
int ret_len = 0;
if(RC4((unsigned char*)szSource,
strlen(szSource),
(unsigned char*)szPassWord,
strlen(szPassWord),
ret,
&ret_len) == NULL)
return NULL;
char* ret2 = ByteToHex(ret, ret_len);
delete[] ret;
return ret2;
}
char* Decrypt(const char* szSource, const char* szPassWord) // 解密，返回解密结果
{
if(szSource == NULL || (strlen(szSource)%2 != 0) || szPassWord == NULL)
return NULL;
unsigned char* src = HexToByte(szSource);
unsigned char* ret = new unsigned char[strlen(szSource) / 2 + 1];
int ret_len = 0;
memset(ret, strlen(szSource) / 2 + 1,0);
if(RC4(src, strlen(szSource) / 2, (unsigned char*)szPassWord, strlen(szPassWord), ret, &ret_len) == NULL)
return NULL;
ret[ret_len] = '';
return (char*)ret;
}
int RC4(const unsigned char* data, int data_len, const unsigned char* key, int key_len, unsigned char* out, int* out_len)
{
if (data == NULL || key == NULL || out == NULL)
return NULL;
unsigned char* mBox = new unsigned char[BOX_LEN];
if(GetKey(key, key_len, mBox) == NULL)
return NULL;
int i=0;
int x=0;
int y=0;
for(int k = 0; k < data_len; k++)
{
x = (x + 1) % BOX_LEN;
y = (mBox[x] + y) % BOX_LEN;
swap_byte(&mBox[x], &mBox[y]);
out[k] = data[k] ^ mBox[(mBox[x] + mBox[y]) % BOX_LEN];
}
*out_len = data_len;
delete[] mBox;
return -1;
}
int GetKey(const unsigned char* pass, int pass_len, unsigned char* out)
{
if(pass == NULL || out == NULL)
return NULL;
int i;
for(i = 0; i < BOX_LEN; i++)
out[i] = i;
int j = 0;
for(i = 0; i < BOX_LEN; i++)
{
j = (pass[i % pass_len] + out[i] + j) % BOX_LEN;
swap_byte(&out[i], &out[j]);
}
return -1;
}
static void swap_byte(unsigned char* a, unsigned char* b)
{
unsigned char swapByte;
swapByte = *a;
*a = *b;
*b = swapByte;
}
// 把字节码转为十六进制码，一个字节两个十六进制，内部为字符串分配空间
char* ByteToHex(const unsigned char* vByte, const int vLen)
{
if(!vByte)
return NULL;
char* tmp = new char[vLen * 2 + 1]; // 一个字节两个十六进制码，最后要多一个''
int tmp2;
for (int i=0;i<vLen;i++)
{
tmp2 = (int)(vByte[i])/16;
tmp[i*2] = (char)(tmp2+((tmp2>9)?'A'-10:'0'));
tmp2 = (int)(vByte[i])%16;
tmp[i*2+1] = (char)(tmp2+((tmp2>9)?'A'-10:'0'));
}
tmp[vLen * 2] = '';
return tmp;
}
// 把十六进制字符串，转为字节码，每两个十六进制字符作为一个字节
unsigned char* HexToByte(const char* szHex)
{
if(!szHex)
return NULL;
int iLen = strlen(szHex);
if (iLen<=0 || 0!=iLen%2)
return NULL;
unsigned char* pbBuf = new unsigned char[iLen/2]; // 数据缓冲区
int tmp1, tmp2;
for (int i=0;i<iLen/2;i++)
{
tmp1 = (int)szHex[i*2] - (((int)szHex[i*2]>='A')?'A'-10:'0');
if(tmp1>=16)
return NULL;
tmp2 = (int)szHex[i*2+1] - (((int)szHex[i*2+1]>='A')?'A'-10:'0');
if(tmp2>=16)
return NULL;
pbBuf[i] = (tmp1*16+tmp2);
}
return pbBuf;
}
main.cpp文件
#include <iostream>
#include <string>
#include <stdio.h>
#include "Encrypt.h"
int main(int argc,char *argv[])
{
int size = 0;
char source[] = "chenli";
char pass[] = "123456";
char *result1 = NULL;
char *result2 = NULL;
result1 = Encrypt(source, pass);
printf("result1=%sn", result1);
result2 = Decrypt(result1, pass);
printf("result2=%sn", result2);
delete []result1;
delete []result2;
return 0;
}