c语言如何实现idea算法 - c语言如何实现idea算法

      c语言如何实现idea算法程例

　　Idea的密匙长度几乎是des的两倍多，因此对idea的穷举攻击几乎是不可能的（它的空间复杂度将达到10的39次方，也许在整个宇宙中有这么多的存储空间），idea也可以有效的抵抗中间相遇攻击和差分分析攻击事实上在idea的八轮算法中在第四轮就已经具有对差分密码分析的免疫了。

　　虽然idea是目前公开算法的最好和最安全的加密算法，但是随着时间的流失看似安全的算法往往会被新的密码分析方法破译，目前有几个军事组织已经对idea进行密码分析，他们中的没有一个人愿意公布可能成功破译的结果，但将来的某一天他们可能会成功。

　　［c-sharp］ view plain copytypedef unsigned char byte;

　　typedef char *string;

　　typedef unsigned short word16;

　　typedef unsigned long word32;

　　typedef unsigned short uint16;

　　typedef unsigned long ulong;

　　#ifndef TRUE

　　#define FAUSE 0

　　#define TRUE （！FAUSE）

　　#endif

　　#ifndef min

　　#define min（a，b） （（a）《（b）？（a）：（b））

　　#define max（a，b） （（a）》（b）？（a）：（b））

　　#endif

　　#define keysize 16

　　#define blocksize 8

　　#define rounds 8

　　#define keylen （6*rounds+4）

　　typedef struct {

　　word16 jia_key［10］［7］，jie_key［10］［7］;

　　}idea_key;

　　#ifdef IDEA32

　　#define low16（x） （（x）&0xffff）

　　#else

　　#define low16（x） （x）

　　#endif

　　suanfa.cpp

　　［c-sharp］ view plain copy#define HIGHFIRST

　　void key_move（byte a［］） //将源密匙向左移动25位

　　{

　　int i;

　　byte b［17］;

　　for（i=0;i《=16;i++）

　　b［i］=0;

　　for（i=1;i《=12;i++）{

　　b［i］|=a［i+3］;

　　b［i］《《=1;

　　b［i］|=（a［i+4］》》7）;

　　}

　　b［13］|=a［16］;

　　b［13］《《=1;

　　b［13］|=a［1］》》7;

　　for（i=14;i《=16;i++）{

　　b［i］|=a［i-13］;

　　b［i］《《=1;

　　b［i］|=（a［i-12］》》7）;

　　}

　　for（i=0;i《=16;i++）

　　a［i］=b［i］;

　　}

　　void get_jia_key（byte userkey［］，uint16 jia_key［］［7］） //从源密匙得到加密密匙

　　{

　　int i，j;

　　uint16 S［54］;

　　for（i=0;i《54;i++）

　　S［i］=0;

　　byte *key=（byte *）（userkey-1）;

　　for（i=0;i《6;i++）{

　　for（j=0;j《8;j++）{

　　S［i*8+j］|=key［2*j+1］;

　　S［i*8+j］《《=8;

　　S［i*8+j］|=key［2*j+2］;

　　}

　　key_move（key）;

　　}

　　for（j=0;j《4;j++）{

　　S［48+j］|=key［2*j+1］;

　　S［48+j］《《=8;

　　S［48+j］|=key［2*j+2］;

　　}

　　for（i=1;i《=8;i++）

　　for（j=1;j《=6;j++）

　　jia_key［i］［j］=S［（i-1）*6+j-1］;

　　for（i=48;i《=51;i++）

　　jia_key［9］［i-47］=S［i］;

　　}

　　uint16 mulinv（uint16 b） //求一个整数对65537的乘法逆元

　　{

　　int a=65537;

　　int x1，x2，x3;

　　int y1，y2，y3;

　　int t1，t2，t3;

　　x1=1;

　　x2=0;

　　x3=a;

　　y1=0;

　　y2=1;

　　y3=b;

　　int k;

　　for（t3=x3%y3;t3！=0;t3=x3%y3）{

　　k=x3/y3;

　　t2=x2-k*y2;

　　t1=x1-k*y1;

　　x1=y1;

　　x2=y2;

　　x3=y3;

　　y1=t1;

　　y2=t2;

　　y3=t3;

　　}

　　if（y2《0）

　　y2+=a;

　　if（y3==1）

　　return （uint16）y2;

　　else

　　return 0;

　　}

　　void get_jie_key（uint16 jia_key［］［7］，uint16 jie_key［］［7］） //从加密密匙得到解密密匙

　　{

　　int j;

　　for（j=1;j《=rounds+1;j++）{

　　if（j==9||j==1）{

　　jie_key［j］［2］=-jia_key［10-j］［2］;

　　jie_key［j］［3］=-jia_key［10-j］［3］;

　　}

　　else {

　　jie_key［j］［2］=-jia_key［10-j］［3］;

　　jie_key［j］［3］=-jia_key［10-j］［2］;

　　}

　　jie_key［j］［1］=mulinv（jia_key［10-j］［1］）;

　　jie_key［j］［4］=mulinv（jia_key［10-j］［4］）;

　　}

　　for（j=1;j《=8;j++）{

　　jie_key［j］［5］=jia_key［9-j］［5］;

　　jie_key［j］［6］=jia_key［9-j］［6］;

　　}

　　}

　　uint16 MULi（uint16 x，uint16 y） //求两个数的积对65537的余数

　　{

　　#ifndef SMALL_CACHE

　　uint16 t16;

　　word32 t32;

　　#endif

　　#ifdef SMALL_CACHE

　　return mul（low16（x），y）;

　　#else

　　#ifdef AVOID_JUMPS

　　x=low16（x-1）;

　　t16=low16（（y）-1）;

　　t32=（word32）x*t16+x+t16+1;

　　x=low16（t32）;

　　t16=t32》》16;

　　x=（x-t16）+（x《t16）;

　　return x;

　　#else

　　if（t16=（y））{

　　if（x=low16（x））{

　　t32=（word32）x*t16;

　　x=low16（t32）;

　　t16=t32》》16;

　　x=（x-t16）+（x《t16）;

　　}

　　else

　　x=1-t16;

　　}

　　else

　　x=1-x;

　　return x;

　　#endif

　　#endif

　　}

　　void change（uint16 a［］，uint16 *key） //每一轮的变换

　　{

　　uint16 jie_guo［11］;

　　jie_guo［1］=MULi（a［1］，key［1］）;

　　jie_guo［2］=a［2］+key［2］;

　　jie_guo［3］=a［3］+key［3］;

　　jie_guo［4］=MULi（a［4］，key［4］）;

　　jie_guo［5］=jie_guo［1］^jie_guo［3］;

　　jie_guo［6］=jie_guo［2］^jie_guo［4］;

　　jie_guo［7］=MULi（jie_guo［5］，key［5］）;

　　jie_guo［8］=jie_guo［6］+jie_guo［7］;

　　jie_guo［9］=MULi（jie_guo［8］，key［6］）;

　　jie_guo［10］=jie_guo［7］+jie_guo［9］;

　　a［1］=jie_guo［1］^jie_guo［9］;

　　a［2］=jie_guo［3］^jie_guo［9］;

　　a［3］=jie_guo［2］^jie_guo［10］;

　　a［4］=jie_guo［4］^jie_guo［10］;

　　}

　　int jia_jie（byte in_buf［］，byte out_buf［］，uint16 key［］［7］） //模拟加密过程

　　{

　　int i;

　　uint16 temp;

　　uint16 x［5］，s2，s3;

　　word16 *in，*out;

　　in=（word16 *）in_buf;

　　for（i=1;i《=4;i++）

　　x［i］=in［i-1］;

　　#ifndef HIGHFIRST

　　for（i=1;i《=4;i++）

　　x［i］=（x［i］》》8|x［i］《《8）;

　　#endif

　　for（i=1;i《=rounds;i++）

　　change（x，&key［i］［0］）;

　　x［1］=MULi（x［1］，key［9］［1］）;

　　x［3］+=key［9］［2］;

　　x［2］+=key［9］［3］;

　　x［4］=MULi（x［4］，key［9］［4］）;

　　out=（word16 *）out_buf;

　　#ifdef HIGHFIRST

　　*out++=x［1］;

　　*out++=x［3］;

　　*out++=x［2］;

　　*out=x［4］;

　　#else

　　*out++=（x［1］》》8）|（x［1］《《8）;

　　*out++=（x［3］》》8）|（x［3］《《8）;

　　*out++=（x［2］》》8）|（x［2］《《8）;

　　*out=（x［4］》》8）|（x［4］《《8）;

　　#endif

　　return 0;

　　}

　　main.cpp

　　［c-sharp］ view plain copy#include《stdio.h》

　　#include《string.h》

　　#include《stdlib.h》

　　#include “idea.h”

　　#include “suanfa.cpp”

　　char prin_ch（）

　　{

　　char ch;

　　printf（“shu ru ni de xuan ze/n”）;

　　printf（“1:jia mi wen jian/n”）;

　　printf（“2:jie mi wen jian/n”）;

　　printf（“q:tui chu/n”）;

　　scanf（“%c”，&ch）;

　　getchar（）;

　　return ch;

　　}

　　void get_key（idea_key *key）

　　{

　　byte sou_key［17］;

　　printf（“enter your passwor/n”）;

　　scanf（“%s”，sou_key）;

　　int b=strlen（（char *）sou_key）;

　　memset（&sou_key［b］，1，16-b）;

　　get_jia_key（sou_key，key-》jia_key）;

　　get_jie_key（key-》jia_key，key-》jie_key）;

　　}

　　void change（byte *in，byte *out，word16 key［］［7］，int a）

　　{

　　for（int i=0;i《a;i++）{

　　jia_jie（in，out，key）;

　　in+=8;

　　out+=8;

　　}

　　}

　　void lock_file（word16 key［］［7］）

　　{

　　char filename［40］;

　　printf（“enter file name/n”）;

　　scanf（“%s”，filename）;

　　getchar（）;

　　FILE *fp，*fp1;

　　fp=fopen（filename，“r”）;

　　fp1=fopen（“locked”，“wb”）;

　　byte temp_buf［256］;

　　byte sou_buf［256］;

　　byte temp［256］;

　　while（！feof（fp））{

　　fgets（（char *）temp，8，fp）;

　　jia_jie（temp，temp_buf，key）;

　　fwrite（temp_buf，sizeof（byte），8，fp1）;

　　fputc（‘@’，fp1）;

　　}

　　fclose（fp）;

　　fclose（fp1）;

　　}

　　void unlock_file（word16 key［］［7］）

　　{

　　char filename［40］;

　　printf（“enter file name/n”）;

　　scanf（“%s”，filename）;

　　getchar（）;

　　FILE *fp，*fp1;

　　fp=fopen（filename，“rb”）;

　　fp1=fopen（“unlocked”，“w”）;

　　byte temp［256］;

　　byte temp_buf［256］;

　　while（！feof（fp））{

　　int length=0;

　　while（1）{

　　fread（&temp［length++］，1，1，fp）;

　　if（temp［length-1］==‘@’）

　　break;

　　}

　　jia_jie（temp，temp_buf，key）;

　　fputs（（char *）temp_buf，fp1）;

　　}

　　fclose（fp）;

　　fclose（fp1）;

　　}

　　int main（）

　　{

　　char ch;

　　while（1）{

　　ch=prin_ch（）;

　　if（ch==‘q’）

　　break;

　　idea_key key;

　　get_key（&key）;

　　switch（ch）{

　　case ‘1’：

　　lock_file（key.jia_key）;

　　break;

　　case ‘2’：

　　unlock_file（key.jie_key）;

　　default：

　　break;

　　}

　　}