TEA，TEAX，TEAXX加密算法

 

TEA加密原理

一、简要概括

TEA(Tiny Encryption Algorithm) 微型加密算法

TEA加密算法采用扩散和混乱方法，对64位的明文数据块，用128位密钥分组进行加密，产生64位的密文数据块，其循环轮数可根据加密强度需要设定。

TEA算法由剑桥大学计算机实验室的David Wheeler和Roger Needham于1994年发明。它是一种分组密码算法，其明文密文块为64比特，密钥长度为128比特。TEA算法利用不断增加的Delta(黄金分割率)值作为变化，使得每轮的加密是不同，该加密算法的迭代次数可以改变，建议的迭代次数为32轮。

算法采用迭代的方式，推荐的迭代方式是64轮，最少32轮

二、黄金分隔数

 

也有可能以负数出现

-0x61C88647=0x9E3779B9

因此，要格外注意

三、加密流程图

四、加密与加密算法

#include <stdio.h>  
#include <stdint.h>  
  
//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;  
}  
void Tea()
{
    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]);  
    
}
int main()  
{  

    Tea();
    //xTea();
    //xxTea();
    return 0;  
}  

 

XTEA加密算法

一、简要概括

与 TEA 一样，XTEA 是64 位块 Feistel 密码，具有128 位密钥和建议的 64 轮。与 TEA 的一些区别是显而易见的，包括更复杂的键调度和移位、XOR和添加的重新排列，旨在纠正TEA中的弱点。

二、加密流程

 

三、加密算法

#include <stdio.h>  
#include <stdint.h>  

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;  
}  
void xTea()
{
    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]); 
}
int main()  
{  

    //Tea();
    xTea();
    //xxTea();
    return 0;  
}  

我们的qq用的就是16轮迭代的TEA算法

 

xxTEA加密算法

一、简要介绍

xxTEA加密尚且无人破解

xxTEA又称Correct Block TEA，是XTEA的升级版

加密数据不再是64bit，而是长度为32位的倍数（最少64位）

 

二、加密流程

 

 

三、加密算法

#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)))  
  
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);  
    }  
}  
  
void xxTea()
{
    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]); 
}
int main()  
{  

    //Tea();
    //xTea();
    xxTea();
    return 0;  
}  

参考

https://en.wikipedia.org/wiki/XXTEA

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BE%AE%E5%9E%8B%E5%8A%A0%E5%AF%86%E7%AE%97%E6%B3%95

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%BE%AE%E5%9E%8B%E5%8A%A0%E5%AF%86%E7%AE%97%E6%B3%95

https://www.jianshu.com/p/4272e0805da3

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本文作者：_TLSN
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