Tea、XTea、XXTea原理和实现

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TEA算法

共同点

1、特征量（一般是0x9e3779b9，它是黄金分割数和232的乘积），可以替换成其他的值，但是可能会出现问题

2、主要加密部分进行异或和移位操作（一般都存在<<4、>>5）

3、key为128bit

Tea

加密流程

数组的奇数下标元素从右侧传入后进行了移位异或和相加操作，最后偶数下标加上上面操作完的值，所以可以把等式右边看成一个常数，这样写逆向脚本好理解

结束第一步之后，奇数下标元素的偶数下标元素进行置换，再对奇数下标进行相同的加密

第三步就是sum+=Delta

加密代码

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int main()
{
	unsigned int Data[8] = { 0 };
	unsigned int key[4] = { 0 };
	unsigned int tmp[2] = { 0 };
	unsigned int sum = 0;
	unsigned int delta = 0x9e3779b9;
	for (int i = 0; i < 8; i += 2)
	{
		tmp[0] = Data[i];
		tmp[1] = Data[i + 1];
        sum=0;
		for (int j = 0; j < 32; ++j)
		{
			sum += delta;
			tmp[0] += ((tmp[1] << 4) + key[0]) ^ (tmp[1] + sum) ^ ((tmp[1] >> 5) + key[1]);
			tmp[1] += ((tmp[0] << 4) + key[2]) ^ (tmp[0] + sum) ^ ((tmp[0] >> 5) + key[3]);
		}
		Data[i] = tmp[i];
		Data[i + 1] = tmp[i + 1];
	}
	return 0;
}

解密代码

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#include<string.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
	unsigned int Data[8] = { 0 };
	unsigned int key[4] = { 0 };
	unsigned int tmp[2] = { 0 };
	unsigned int sum = 0;
	unsigned int delta = 0x9e3779b9;
	for (int i = 0; i < 8; i += 2)
	{
		tmp[0] = Data[i];
		tmp[1] = Data[i + 1];
		sum = delta*32;
		for (int j = 0; j < 32; ++j)
		{
			tmp[1] -= ((tmp[0] << 4) + key[2]) ^ (tmp[0] + sum) ^ ((tmp[0] >> 5) + key[3]);
			tmp[0] -= ((tmp[1] << 4) + key[0]) ^ (tmp[1] + sum) ^ ((tmp[1] >> 5) + key[1]);
			sum -= delta;
		}
		Data[i] = tmp[i];
		Data[i + 1] = tmp[i + 1];
	}
	return 0;
}

解密的时候主要是要找到Key和密文，并且可能会有大小端序的问题

XTea

Xtea是Tea的升级版，添加了一些移位和异或操作

加密流程

因为加密过程实际上没发生太多变化，就不贴加密和解密的代码了

XXTea

加密流程

加解密代码

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#include <stdio.h>
#include <stdint.h>
#define DELTA 0x9e3779b9            //固定的一个常量
#define MX (((z>>5^y<<2) + (y>>3^z<<4)) ^ ((sum^y) + (key[(p&3)^e] ^ z)))   //固定的运算
void btea(uint32_t *v, int n, uint32_t const key[4])   //v是要加密的两个元素的数组
{                                                      //n为数组的长度
    uint32_t y, z, sum;                                //无符号整型     
    unsigned p, rounds, e;                            
    if (n > 1)            /* Coding Part */   
    {
        rounds = 6 + 52/n;               //固定的得出轮数
        sum = 0;                        
        z = v[n-1];                     
        do
        {
            sum += DELTA;                //每次进行叠加
            e = (sum >> 2) & 3;          //固定运算
            for (p=0; p<n-1; p++)       
            {
                y = v[p+1];
                v[p] += MX;
                      z = v[p];     
                        }
            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);
    }
}
 
int main()
{
    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]);
    return 0;
}

还没实现过，看着流程图不知道怎么入手