TEA,XXTEA介绍,对称加密

总结：在使用加密的时候，我们可以加入随机数，这样相同的明文，每次加密后得到不同的密文，同时可以在密文中加入密文有效期，控制密文的有效时间长度。

针对有的功能扩展使用，很好的思想。

TEA对 64 位数据加密的密钥长达 128 位，安全性相当好。其可靠性是通过加密轮数而不是算法的复杂度来保证的。从中可以看到TEA 算法主要运用了移位和异或运算。密钥在加密过程中始终不变。

TEA（Tiny Encryption Algorithm）是一种小型的对称加密解密算法，支持128位密码，与BlowFish一样TEA每次只能加密/解密8字节数据。TEA特点是速度快、效率高，实现也非常简单。由于针对TEA的攻击不断出现，所以TEA也发展出几个版本，分别是XTEA、Block TEA和XXTEA。

TEA使用64位一组加密，128长度的秘钥，加密的到结果。相对XXTEA其加密可靠性低。

void encrypt(unsigned long *v, unsigned long *k) {
 2     unsigned long y=v[0], z=v[1], sum=0, i;         /* set up */
 3     unsigned long delta=0x9e3779b9;                 /* a key schedule constant */
 4     unsigned long a=k[0], b=k[1], c=k[2], d=k[3];   /* cache key */
 5     for (i=0; i < 32; i++) {                        /* basic cycle start */
 6         sum += delta;
 7         y += ((z<<4) + a) ^ (z + sum) ^ ((z>>5) + b);
 8         z += ((y<<4) + c) ^ (y + sum) ^ ((y>>5) + d);/* end cycle */
 9     }
10     v[0]=y;
11     v[1]=z;
12 }
13 
14 void decrypt(unsigned long *v, unsigned long *k) {
15     unsigned long y=v[0], z=v[1], sum=0xC6EF3720, i; /* set up */
16     unsigned long delta=0x9e3779b9;                  /* a key schedule constant */
17     unsigned long a=k[0], b=k[1], c=k[2], d=k[3];    /* cache key */
18     for(i=0; i<32; i++) {                            /* basic cycle start */
19         z -= ((y<<4) + c) ^ (y + sum) ^ ((y>>5) + d);
20         y -= ((z<<4) + a) ^ (z + sum) ^ ((z>>5) + b);
21         sum -= delta;                                /* end cycle */
22     }
23     v[0]=y;
24     v[1]=z;
25 }

XXTEA加密字符串长度不是 4 的整数倍，则这些实现的在加密后无法真正还原，还原以后的字符串实际上与原字符串不相等，而是后面多了一些 \0 的字符，或者少了一些 \0 的字符。原因在于 XXTEA 算法只定义了如何对 32 位的信息块数组（实际上是 32 位无符号整数数组）进行加密，而并没有定义如何来将字符串编码为这种数组。而现有的实现中在将字符串编码为整数数组时，都丢失了字符串长度信息，因此还原出现了问题。

 

  #define MX (z>>5^y<<2) + (y>>3^z<<4)^(sum^y) + (k[p&3^e]^z);
 
  long btea(long* v, long n, long* k) {
    unsigned long z=v[n-1], y=v[0], sum=0, e, DELTA=0x9e3779b9;
    long p, q ;
    if (n > 1) {         
      q = 6 + 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;
      }
      return 0 ;
    } else if (n < -1) { 
      n = -n;
      q = 6 + 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;
      }
      return 0;
    }
    return 1;
  }

 

 long btea(long* v, long n, long* k)

v是要加密的组元的起始地址，以32bit为单位，这里用long来实现。

n是要加密的组元个数，正数是加密，负数是解密。

k是密钥的起始地址，长度为4个组元，4*32=128bit。

返回值为0或1（对应n=0，没有计算）。

加密的结果会直接写回到v中。

 

经过试验，我还有一点要补充的，XXTEA的计算是空间相关的，也就是说，在一个组元中，4个字节是不能断章取义的，即密文的一部分，并不能还原成明文的一部分。所以，当数据不能被4个字节整除时，要做好字节的填充和对其等辅助工作。