如何在單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)TEA的加密算法

各位大俠在做數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，有沒有考慮過把數(shù)據(jù)加密起來進(jìn)行傳輸，若在串口或者無線中把所要傳的數(shù)據(jù)加密起來，豈不是增加了通信的安全性。常用的加密解密算法比如DES、RSA等，受限于單片機(jī)的內(nèi)存和運(yùn)算速度，實(shí)現(xiàn)起來比較困難，但一種叫TEA的加密算法特別適合單片機(jī)使用。

TEA（Tiny Encryption Algorithm）是一種簡單高效的加密算法，以加密解密速度快，實(shí)現(xiàn)簡單著稱。算法很簡單，TEA算法每一次可以操作64-bit（8-byte），采用128-bit（16-byte）作為key，算法采用迭代的形式，推薦的迭代輪數(shù)是64輪，最少32輪。目前我只知道QQ一直用的是16輪TEA。

我之前做過一個(gè)數(shù)字的無線對(duì)講機(jī)，把語音數(shù)據(jù)加密后發(fā)送，雙方事先規(guī)定好公共的密鑰，就可以進(jìn)行加密和解密了。至于TEA算法速度，在我看來確實(shí)很快，我當(dāng)時(shí)用的是16位的msp430單片機(jī)，晶振只有6M，每秒鐘大概可以進(jìn)行兩三百次加密和解密的操作（一次加密和解密32字節(jié)）。

說到加密，最簡單的方式就是把要發(fā)送的數(shù)據(jù)和同樣長度的密碼進(jìn)行異或運(yùn)算，得到新的數(shù)據(jù)就是加密后的數(shù)據(jù)，然后，接收方把加密數(shù)據(jù)和密碼進(jìn)行異或就能得到原始數(shù)據(jù)。但這種異或的方法安全性如何，我也說不清楚。

下面上傳了c++實(shí)現(xiàn)的TEA算法，可以在vc里面調(diào)試看看。我把它改了改，讓它適合單片機(jī)使用，下面的TEA.h和TEA.c可以包含在你的工程里面。使用時(shí)，根據(jù)你所要加密的數(shù)據(jù)包長度修改宏定義BLOCK_SIZE，密鑰的長度是16字節(jié)。數(shù)據(jù)和密鑰都是存放在數(shù)組里面的，比如：

//TEA密鑰

unsigned char TEA_key［16］=

{

0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08，

0x09，0x0A，0x0B，0x0C，0x0D，0x0E，0x0F，0x10

};

//數(shù)據(jù)緩沖區(qū)

unsigned char TX_buffer［32］;

unsigned char RX_buffer［32］;

加密時(shí)使用函數(shù)：

btea_encrypt（TX_buffer，TEA_key）; //TEA加密

這樣，數(shù)組TX_buffer里面的新內(nèi)容就是加密后的數(shù)據(jù)。

接收到的密文數(shù)據(jù)存放在RX_buffer里面，調(diào)用下面函數(shù)：

decrpyt（RX_buffer，TEA_key）; //TEA解密

就能得到之前的明文。

/*******************

TEA加密解密算法

*******************/

#include “TEA.h”

#define MX （z》》5^y《《2）+（y》》3^z《《4）^（sum^y）+（k［p&3^e］^z）

#define DELTA 0x9e3779b9

#define S_LOOPTIME 1 //5

#define BLOCK_SIZE 31 //PAGE_SIZE，根據(jù)你所要加密的數(shù)據(jù)包長度修改此參數(shù)（單位：字節(jié)）

/*

*key maybe 128bit =16 Bytes.

*buf maybe BLOCK_SIZE

*/

void btea_encrypt（ unsigned char* buf， unsigned char* key ）

{

unsigned char n=BLOCK_SIZE/4;

unsigned long *v=（unsigned long *）buf;

unsigned long *k=（unsigned long *）key;

unsigned long z = v［n - 1］，y = v［0］，sum = 0，e ;

unsigned char p，q ;

// Coding Part

q = S_LOOPTIME + 52 / n ;

while （ q-- 》 0 ）

{

sum += DELTA ;

e = sum 》》 2 & 3 ;

for （ p = 0 ; p 《 n - 1 ; p++ ）

y = v［p + 1］，

z = v［p］ += MX;

y = v［0］ ;

z = v［n - 1］ += MX;

}

}

/*

*key maybe 128bit =16Bytes.

*buf maybe BLOCK_SIZE

inbuf == outbuf == buf

*/

void btea_decrpyt（ unsigned char* buf， unsigned char* key ）

{

unsigned char n=BLOCK_SIZE/4;

unsigned long *v=（unsigned long *）buf;

unsigned long *k=（unsigned long *）key;

unsigned long z = v［n - 1］，y = v［0］，sum = 0，e ;

unsigned char p，q ;

//Decoding Part.。.

q = S_LOOPTIME + 52 / n ;

sum = q * DELTA ;

while （ sum ！= 0 ）

{

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 ;

}

}

#ifndef __TEA_h__

#define __TEA_h__

//TEA加密函數(shù)

void btea_encrypt（ unsigned char* buf， unsigned char* key ）;

//TEA解密函數(shù)

void btea_decrpyt（ unsigned char* buf， unsigned char* key ）;

#endif
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