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1、c语言实现RC5分组密钥算法的应用RC5分组密码算法是1994由麻萨诸塞技术研究所的Ronald L. Rivest教授发明的，并由RSA实验室分析。它是参数可变的分组密码算法，三个可变的参数是：分组大小、密钥大小和加密轮数。在此算法中使用了三种运算：异或、加和循环。简介RC5是种比较新的算法，Rivest设计了RC5的一种特殊的实现方式，因此RC5算法有一个面向字的结构：RC5-w/r/b，这里w是字长其值可以是16、32或64对于不同的字长明文和密文块的分组长度为2w位，r是加密轮数，b是密钥字节长度。由于RC5一个分组长度可变的密码算法，为了便于说明在本文中主要是针对64位的分组w=32
2、进行处理的，下面详细说明了RC5加密解密的处理过程：加密解密1、创建密钥组RC5算法加密时使用了2r+2个密钥相关的的32位字： ，这里r表示加密的轮数。创建这个密钥组的过程是非常复杂的但也是直接的，首先将密钥字节拷贝到32位字的数组L中（此时要注意处理器是little-endian顺序还是big-endian顺序），如果需要，最后一个字可以用零填充。然后利用线性同余发生器模2初始化数组S：对于i=1到2（r+1）-1： （本应模 ，本文中令w=32）其中对于16位字32位分组的RC5，P=0xb7e1 Q=0x9e37对于32位字和64位分组的RC5，P=0xb7e15163 Q=0x9e3
3、779b9对于64位字和128位分组，P=0xb7151628aed2a6b Q=0x9e3779b97f4a7c15最后将L与S混合，混合过程如下：i=j=0A=B=0处理3n次（这里n是2（r+1）和c中的最大值，其中c表示输入的密钥字的个数）2、加密处理在创建完密钥组后开始进行对明文的加密，加密时，首先将明文分组划分为两个32位字：A和B（在假设处理器字节顺序是little-endian、w=32的情况下，第一个明文字节进入A的最低字节，第四个明文字节进入A的最高字节，第五个明文字节进入B的最低字节，以此类推），其中操作符表示循环左移，加运算是模 （本应模 ，本文中令w=32）的。输出的
4、密文是在寄存器A和B中的内容3、解密处理解密也是很容易的，把密文分组划分为两个字：A和B（存储方式和加密一样），这里符合是循环右移，减运算也是模 （本应模 ，本文中令w=32）的。RSA试验室花费了相当的时间来分析64位分组的RC5算法，在5轮后统计特性看起来非常好。在8轮后，每一个明文位至少影响一个循环。对于5轮的RC5，差分攻击需要 个选择明文；对10轮需要 个；对于12轮需要 个；对15轮需要 个。而对于64位的分组只有 个可能的明文，所以对于15轮或以上的RC5的差分攻击是失败的。在6轮后线性分析就是安全的了，Rivest推荐至少12轮，甚至可能是16轮。这个轮数可以进行选择。RC5
5、分组密钥算法 C语言实现cpp view plain copy/*RC5 C代码实现w/r/b=32/12/16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.hint w=32;/字长 32bit 4字节int r=12;/12;/加密轮数12int b=16;/主密钥（字节为单位8bit）个数 这里有16个int t=26;/2*r+2=12*2+2=26int c=4; /主密钥个数*
6、8/w = 16*8/32typedef 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，FOURBYTEINT* ChildKeyS）;void Encipher（FOURBYTEINT* In，FOURBYTEINT* Out，FOURBYTEINT* S）;void
7、 Decipher（FOURBYTEINT* In，FOURBYTEINT* Out，FOURBYTEINT* 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 Ini
8、TIalKey（unsigned char* KeyK，int b）int i，j;int inTISeed=3;for（ i=0;ib;i+）/初始化KeyKi=0;KeyK0=inTISeed;printf（初始主密钥（16字节共128位）：%.2lx ，KeyK0）;for（j=1;jb;j+）/函数*/void generateChildKey（unsigned char* KeyK，FOURBYTEINT* ChildKeyS）/const double e = 2.718281828459;/const double Phia = 1.618033988749;int PW = 0
9、xB7E15163;/0xb7e1;int QW = 0x9E3779B9;/0x9e37;/genggaiint i;int u =w/8;/ b/8;FOURBYTEINT A，B，X，Y;FOURBYTEINT L4; /c=16*8/32A=B=X=Y=0;/初始化数组SChildKeyS0=PW;printf（n初始子密钥（没有主密钥的参与）：n%.8X ， ChildKeyS0）;for （i=1;it;i+） /t=26if（i%13=0）printf（n）;ChildKeySi=（ChildKeySi-1+ QW）;printf（%.8X ， ChildKeySi）;print
10、f（n）;/将K数组转换为L数组for（i=0;ic;i+）/初始化L数组c=8Li=0;for （i=b-1;i！=-1; i-）/b=16 转换主密钥数组（16个 单位为8bit）为L数组（8个单位为16bit），数组L每一元素长为16bit，数组K每一元素长为8bitLi/u = （Li/u8）+KeyKi;printf（n把主密钥变换为4字节单位：n）;for （i=0;ic;i+）/16进制输出gaidongprintf（%.8X ，Li）;printf（nn）;/产生子密钥，存储在ChildKeyS中for（i=0;i3*t;i+）X = ChildKeySA = ROTL（Chi
11、ldKeySA+X+Y，3）;A = （A+1） % t;Y = LB = ROTL（LB+X+Y，（X+Y）;B = （B+1） % c;printf（生成的子密钥（初始主密钥参与和初始子密钥也参与）：）;for （i=0;it;i+）/16进制输出if（i%13=0）printf（n）;printf（%.8X ，ChildKeySi）;printf（nn）;/*5、 加密函数加密函数*/void Encipher（FOURBYTEINT * In，FOURBYTEINT * Out，FOURBYTEINT* S）; /8bit=byte 16=b 主密钥共16字节FOURBYTEINT S
12、ource=0xfffff2fe，0x56211681，0xee111560，0x44575555; /测试明文FOURBYTEINT DestNoOfData; /用来存储密文FOURBYTEINT DataNoOfData=0; /用来存储解密后的密文InitialKey（KeyK，b）;/生成初始密钥generateChildKey（KeyK，ChildKeyS）; /根据初始密钥生成子密钥printf（加密以前的明文：）;for （k=0;kNoOfData;k+）if （k%2=0）printf（ ）;printf（%.8X ，Sourcek）; /16进制输出printf（n）;f
13、or（k=0;k26;k+） /*有问题ChildKey1k=ChildKeySk;/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Encipher（Source，Dest，ChildKey1）; /加密printf（n）;printf（加密以后的密文：）;for （k=0;kNoOfData;k+）if （k%2=0）printf（ ）;printf（%.8X ，Destk）;printf（n）;Decipher（Dest，Data，ChildKey1）; /解密printf（解密以后的明文：）;for （k=0;kNoOfData;k+）if （k%2=0）printf（ ）;pri
14、ntf（%.8X ，Datak）;printf（n）;/printf（sizeof unsigned short int： %d，sizeof（unsigned short int）;/ system（pausen）;/*RC5 C代码实现w/r/b=16/12/16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.hint w=16;/字长int r=10;/12;/轮数12int b=16
15、;/密钥字节个数int t=26;/2*r+2=12*2+2=26int c=8; /b*8/w = 16*8/16/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（TWOBYTEI
16、NT* 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
17、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;int intiSeed=3;for（ i=0;ib;i+）/初始化KeyKi=0;KeyK0=intiSeed;printf（初始主密钥（16字节共128位）：%.2lx ，KeyK0）;for（j=1;jb;j+）/生成KeyK generateChildKey（unsigned char* KeyK，TWOBYTEINT* ChildKeyS）/const double e = 2.718281828459;/const dou
18、ble Phia = 1.618033988749;int PW = 0xb7e1;int QW = 0x9e37;/genggaiint i;int u = w/8;TWOBYTEINT A，B，X，Y;TWOBYTEINT L8; /c=b*8/w=8A=B=X=Y=0;/初始化数组SChildKeyS0=PW;printf（n初始子密钥（没有主密钥的参与）：n%.4lx ， ChildKeyS0）;for （i=1;it;i+） /t=26if（i%13=0）printf（n）;ChildKeySi=（ChildKeySi-1+ QW）;printf（%.4X ， ChildKeySi）
19、;printf（n）;/将K数组转换为L数组for（i=0;ic;i+）/初始化L数组c=8Li=0;for （i=b-1;i！=-1; i-）/b=16 转换主密钥数组（16个 单位为8bit）为L数组（8个单位为16bit），数组L每一元素长为16bit，数组K每一元素长为8bitLi/u = （Li/u8）+KeyKi;printf（n把主密钥变换为2字节单位：n）;for （i=0;ic;i+）/16进制输出gaidongprintf（%.4X ，Li）;printf（nn）;/产生子密钥，存储在ChildKeyS中for（i=0;i3*t;i+）X = ChildKeySA = RO
20、TL（ChildKeySA+X+Y，3）;A = （A+1） % t;Y = LB = ROTL（LB+X+Y，（X+Y）;B = （B+1） % c;printf（生成的子密钥（初始主密钥参与和初始子密钥也参与）：）;for （i=0;it;i+）/16进制输出if（i%13=0）printf（n）;printf（%.4X ，ChildKeySi）;printf（nn）;/*5、 加密函数加密函数*/void Encipher（TWOBYTEINT * In，TWOBYTEINT * Out，TWOBYTEINT* S）TWOBYTEINT X，Y; /定义两个16位存储器int i，j;f
21、or（j=0 bb=0xffffFFF2;unsigned int cc;int k;TWOBYTEINT ChildKeyS2*12+2; / r=12 子密钥个数为26TWOBYTEINT ChildKey126; /BYTE KeyK16; /8bit=byte 16=b 主密钥共16字节TWOBYTEINT Source=25142，1681，11561，5555; /测试明文TWOBYTEINT DestNoOfData; /用来存储密文TWOBYTEINT DataNoOfData=0; /用来存储解密后的密文InitialKey（KeyK，b）;/生成初始密钥generateCh
22、ildKey（KeyK，ChildKeyS）; /根据初始密钥生成子密钥printf（加密以前的明文：）;for （k=0;kNoOfData;k+）printf（%.4lX ，Sourcek）; /16进制输出printf（n）;for（k=0;k26;k+） /*有问题ChildKey1k=ChildKeySk;/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 ，ChildKey1k）;Encipher（Source，Dest，ChildKey1）; /加密printf（n）;printf（加密以后的密文：）;for （k=0;kNoOfData;k+）printf（%.4lX ，Destk）;printf（n）;Decipher（Dest，Data，ChildKey1）; /解密printf（解密以后的明文：）;for （k=0;kNoOfData;k+）printf（%.4lX ，Datak）;printf（n）;cc=aa+bb;/ printf（n%16Xn，cc）;/ printf（%8Xn，（cc-aa）;/printf（sizeof unsigned short int： %d，sizeof（unsigned short int）;/ system（pausen）;
