TEA加密算法与逆向方法简析
参考博客：
算法分析
TEA基本简介
TEA（Tiny Encryption Algorithm）是一种分组加密算法，它的实现非常简单，通常只需要很精短的几行代码。TEA 算法最初是由剑桥计算机实验室的 David Wheeler 和 Roger Needham 在 1994 年设计的。
TEA 算法使用 64 位的明文分组和 128 位的密钥，它使用 Feistel 分组加密框架，建议的迭代次数为 32 轮。该算法使用了一个常数 δ 作为倍数，它来源于黄金比率，以保证每一轮加密都不相同。但 δ 的精确值似乎并不重要，这里 TEA 把它定义为 δ=「(√5 - 1)231」（也就是程序中的 0×9E3779B9）。
之后 TEA 算法被发现存在缺陷，作为回应，设计者提出了一个 TEA 的升级版本——XTEA（有时也被称为“tean”）。XTEA 跟 TEA 使用了相同的简单运算，但它采用了截然不同的顺序，为了阻止密钥表攻击，四个子密钥（在加密过程中，原 128 位的密钥被拆分为 4 个 32 位的子密钥）采用了一种不太正规的方式进行混合，但速度更慢了。
代码表示
加密函数
void Encrypt(long* EntryData, long* Key) {
//分别加密数组中的前四个字节与后4个字节,4个字节为一组每次加密两组
unsigned long x = EntryData[0];
unsigned long y = EntryData[1];
unsigned long sum = 0;
unsigned long delta = 0x9E3779B9;
//总共加密32轮
for (int i = 0; i < 32; i++) {
sum += delta;
x += ((y << 4) + Key[0]) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + Key[1]);
y += ((x << 4) + Key[2]) ^ (x + sum) ^ ((x >> 5) + Key[3]);
}
//最后加密的结果重新写入到数组中
EntryData[0] = x;
EntryData[1] = y;
}
解密函数
解密思路：
x +=xxx
y+=xxx 这两个公式总共是执行了 32 轮,可以记做为
(x+=xxx)32
(y+=xxx)32
那么解密的时候肯定也是执行 32 轮, 每次递减, 且顺序变换过来
(y-=xxx)
(x-=xxx)
其中这里的 xxx 就是异或的公式, 根据其特性我们不需要改公式中的内容
所以解密算法如下
void Decrypt(long* EntryData, long* Key) {
//分别加密数组中的前四个字节与后4个字节,4个字节为一组每次加密两组
unsigned long x = EntryData[0];
unsigned long y = EntryData[1];
unsigned long sum = 0;
unsigned long delta = 0x9E3779B9;
sum = delta << 5; //注意这里,sum = 32轮之后的黄金分割值. 因为我们要反序解密.
//总共加密32轮 那么反序也解密32轮
for (int i = 0; i < 32; i++) {
// 先将y解开 然后参与运算在解x
y -= ((x << 4) + Key[2]) ^ (x + sum) ^ ((x >> 5) + Key[3]);
x -= ((y << 4) + Key[0]) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + Key[1]);
sum -= delta;
}
//最后加密的结果重新写入到数组中
EntryData[0] = x;
EntryData[1] = y;
主函数
int main() {
long Data[3] = { 0x44434241,0x48474645,0x0 };
printf("待加密的数值 = %s\r\n", (char*)Data);
long key[4] = { 0x11223344,0x55667788,0x99AABBCC,0xDDEEFF11 };
//Encrypt每次只是加密4字节数组中的两组(也就是每次加密8个字节) 如果你数据多.可以来个for循环来循环加密,但是Entrypt内部还有32次循环,所以速度上还是会有点影响.
Encrypt(Data, key);
printf("加密后的数值 = %s\r\n", (char*)Data);
Decrypt(Data, key);
printf("解密后的数值 = %s\r\n", (char*)Data);
system("pause");
}
完整代码
#include <bits/stdc++.h>
using namespace std;
void Encrypt(long* EntryData, long* Key) {
//分别加密数组中的前四个字节与后4个字节,4个字节为一组每次加密两组
unsigned long x = EntryData[0];
unsigned long y = EntryData[1];
unsigned long sum = 0;
unsigned long delta = 0x9E3779B9;
//总共加密32轮
for (int i = 0; i < 32; i++) {
sum += delta;
x += ((y << 4) + Key[0]) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + Key[1]);
y += ((x << 4) + Key[2]) ^ (x + sum) ^ ((x >> 5) + Key[3]);
}
//最后加密的结果重新写入到数组中
EntryData[0] = x;
EntryData[1] = y;
}
void Decrypt(long* EntryData, long* Key) {
//分别加密数组中的前四个字节与后4个字节,4个字节为一组每次加密两组
unsigned long x = EntryData[0];
unsigned long y = EntryData[1];
unsigned long sum = 0;
unsigned long delta = 0x9E3779B9;
sum = delta << 5; //注意这里,sum = 32轮之后的黄金分割值. 因为我们要反序解密.
//总共加密32轮 那么反序也解密32轮
for (int i = 0; i < 32; i++) {
// 先将y解开 然后参与运算在解x
y -= ((x << 4) + Key[2]) ^ (x + sum) ^ ((x >> 5) + Key[3]);
x -= ((y << 4) + Key[0]) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + Key[1]);
sum -= delta;
}
//最后加密的结果重新写入到数组中
EntryData[0] = x;
EntryData[1] = y;
}
int main() {
long Data[3] = {1, 2}; //明文，必须是8字节的倍数，不够需要程序补全，参考base64方法
printf("待加密的数值：%d %d\n",Data[0],Data[1]);
long key[4] = {2,2,3,4 }; //密钥随便
//Encrypt每次只是加密4字节数组中的两组(也就是每次加密8个字节) 如果你数据多.可以来个for循环来循环加密,但是Entrypt内部还有32次循环,所以速度上还是会有点影响.
Encrypt(Data, key);
printf("加密后的数值：%d %d\n",Data[0],Data[1]);
Decrypt(Data, key);
printf("解密后的数值：%d %d\",Data[0],Data[1]);
system("pause");
}
