c++代碼實現(xiàn)tea加密算法的實例詳解

更新時間：2020年04月11日 09:23:11 作者：飛刀又見飛刀

這篇文章主要介紹了c++代碼實現(xiàn)tea加密算法，本文通過實例代碼給大家介紹的非常詳細，對大家的學習或工作具有一定的參考借鑒價值,需要的朋友可以參考下

通過c++來實現(xiàn)tea加密算法，最終編譯成so文件，以JNI的方式提供給客戶端調用，主要需要解決以下三個問題：

實現(xiàn)tea算法，這都有開源的代碼可以實現(xiàn)；
解決padding問題；
密鑰做一個混淆，防止編譯生成的庫文件方便的被逆向拿到；

對于tea的加密算法，有成熟的各語言代碼可以借鑒，下面是C++的實現(xiàn)：

static void tea_encrypt(uint32_t *v, uint32_t *k) {
 uint32_t v0 = v[0], v1 = v[1], sum = 0, i;
 uint32_t delta = 0x9e3779b9;
 uint32_t k0 = k[0], k1 = k[1], k2 = k[2], k3 = k[3];

 for (i = 0; i < tea_round; i++) {
 sum += delta;
 v0 += ((v1 << 4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1 >> 5) + k1);
 v1 += ((v0 << 4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0 >> 5) + k3);
 }

 v[0] = v0;
 v[1] = v1;
}

static void tea_decrypt(uint32_t *v, uint32_t *k) {
 uint32_t v0 = v[0], v1 = v[1], sum, i;
 sum = (tea_round == 16) ? 0xE3779B90 : 0xC6EF3720;

 uint32_t delta = 0x9e3779b9;
 uint32_t k0 = k[0], k1 = k[1], k2 = k[2], k3 = k[3];
 for (i = 0; i < tea_round; i++) {
 v1 -= ((v0 << 4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0 >> 5) + k3);
 v0 -= ((v1 << 4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1 >> 5) + k1);
 sum -= delta;
 }

 v[0] = v0;
 v[1] = v1;
}

生成密鑰，并對密鑰做一定的混淆

static uint32_t tea_key[4] = {
 0x34561234, 0x111f3423, 0x34d57910, 0x00989034
};

static uint32_t salt = 0x12031243;
static int tea_round = 16;

//做簡單的混淆
static void confuse_key(uint32_t *key) {
 for (int i = 4; i > 0; i--) {
 key[4 - i] = tea_key[i - 1] ^ salt;
 }
}

最后要實現(xiàn)加密算法的padding，首先思考一個問題，為什么要padding呢？

因為Tea是塊加密算法，8個字節(jié)為一個塊。而在現(xiàn)實的場景中，不會所有的要加密的數(shù)據(jù)都8的倍數(shù)。比如我要加密15，35等字節(jié)該怎么辦？那么這里需要涉及到兩個操作：

加密的時在不足8個字節(jié)的部分進行填充，直至待加密數(shù)據(jù)為8的倍數(shù)；
加密時將填充的部分去掉；

那么，填充的數(shù)據(jù)是必須要有一定規(guī)則的，解密的人才知道這部分數(shù)據(jù)是填充的，而非真實的原始數(shù)據(jù)。填充部分必須有包含有表示填充長度的字段。目前比較常用的是PKCS#7填充法；即：

末尾填充的每個字節(jié)均為填充長度

比如填充一個字節(jié)就是： 0x01

填充5個字節(jié)就是： 0x05,0x05,0x05,0x05,0x05;

還有一個問題：

如果加密的字段正好為8的倍數(shù)，需不需要padding呢？

答案是也需要的，因為如果沒有padding，解密者可能會把原始數(shù)據(jù)當做padding來解析（如果此時原始數(shù)據(jù)的最后幾位恰好與某種padding編碼相同），那么就解密出錯了。

bool encrypt(const void *input, int input_len, DataBuffer &out) {
 if (input == NULL || input_len <= 0)
 return false;

 unsigned int rest_len = input_len % TEA_BLOCK_SIZE;
 //padding是必須帶的，即便是TEA_BLOCK_SIZE的整數(shù)倍，也要加panding；
 //如果input_len % TEA_BLOCK_SIZE = 0， 正好是8的倍數(shù)，那么rest_len = 0; padding_len = TEA_BLOCK_SIZE 補8個字節(jié)；
 unsigned int padding_len = TEA_BLOCK_SIZE - rest_len;

 int blocks = (input_len + padding_len) / TEA_BLOCK_SIZE;
 out.expand(blocks * TEA_BLOCK_SIZE);
 out.writeBytes((const void *) input, input_len);

 //放入padding
 for (int i = 0; i < padding_len; i++) {
 out.writeInt8(padding_len);
 }

 uint32_t key[4];
 confuse_key(key);

 uint32_t *data = (uint32_t *) out.getData();
 for (int i = 0; i < blocks; i++) {
 tea_encrypt((uint32_t *) (data + 2 * i), key);
 }

 return true;
}

bool decrypt(const void *input, int input_len, DataBuffer &out) {
 if (input == NULL || input_len < 8)
 return false;

 int blocks = input_len / 8;
 out.expand(blocks * 8);
 out.writeBytes((const void *) input, blocks * 8);

 uint32_t key[4];
 confuse_key(key);

 uint32_t *data = (uint32_t *) out.getData();
 for (int i = 0; i < blocks; i++) {
 tea_decrypt((uint32_t *) (data + 2 * i), key);
 if (i == blocks - 1) {
  //最后一個block，必定包含padding，需要把padding拿出來；
  uint8_t padding_len = ((uint8_t *) (data + 2 * i))[TEA_BLOCK_SIZE - 1];
  out.stripData(padding_len);
 }
 }

 return true;
}

完整的代碼已經放到github上。https://github.com/kumustone/...

總結

到此這篇關于c++代碼實現(xiàn)tea加密算法的實例詳解的文章就介紹到這了,更多相關TEA加密算法內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！

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