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XXTEA加密算法的原理及其C语言实现

发布时间:2019-06-03 23:28 来源:未知 编辑:admin

  在数据的加解密领域,算法分为对称密钥与非对称密钥两种。对称密钥与非对称密钥由于各自的特点,所应用的领域是不尽相同的。对称密钥加密算法由于其速度快,一般用于整体数据的加密,而非对称密钥加密算法的安全性能佳,在数字签名领域得到广泛的应用。

  TEA算法是由剑桥大学计算机实验室的David Wheeler和Roger Needham于1994年发明,TEA是Tiny Encryption Algorithm的缩写,以加密解密速度快,实现简单著称。TEA算法每一次可以操作64bit(8byte),采用128bit(16byte)作为key,算法采用迭代的形式,推荐的迭代轮数是64轮,最少32轮。为解决TEA算法密钥表攻击的问题,TEA算法先后经历了几次改进,从XTEA到BLOCK TEA,直至最新的XXTEA。XTEA也称做TEAN,它使用与TEA相同的简单运算,但四个子密钥采取不正规的方式进行混合以阻止密钥表攻击。Block TEA算法可以对32位的任意整数倍长度的变量块进行加解密的操作,该算法将XTEA轮循函数依次应用于块中的每个字,并且将它附加于被应用字的邻字。XXTEA使用跟Block TEA相似的结构,但在处理块中每个字时利用了相邻字,且用拥有两个输入量的MX函数代替了XTEA轮循函数。本文所描述的安全机制采用的加密算法就是TEA算法中安全性能最佳的改进版本-XXTEA算法。

  XXTEA算法的结构非常简单,只需要执行加法、异或和寄存的硬件即可,且软件实现的代码非常短小,具有可移植性,非常适合嵌入式系统应用。由于XXTEA算法的以上优点,可以很好地应用于嵌入式RFID系统当中。

  上述算法描述中,v表示为运算的长整型数据的首地址,k为长整型的密钥的首地址,n表示要要运算的组元个数,正表示加密,负表示解密。N是以32bit为基本单位的组元个数。

  订正:对于加密的示意图,在Xr-1到3那里,是不经历异或的运算的。

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