RC4算法原理与应用 —— 密码与密码工程实践No.1

RC4密码简介：
RC4是由美国密码学家Ron Rivest在1987年设计的流密码算法，该算法被广泛用于 SSL/TLS协议(Socket Secure Layer, SSL)/(Transport Layer Security, TLS)，WEP(Wired Equivalent Privacy, WEP)协议和 WPA(Wi-Fi Protected Access, WPA)协议，也作为蜂窝数字数据包规范的一部分。
RC4是一种基于非线性变换的流密码算法。该算法包括两部分：
（1）密钥编制算法KSA(Key Sehedule Algorithm); 用可变长度的密钥产生密钥流生成器的初始状态S0S_0S0。
（2）伪随机序列生成算法 PRGA（Pseudo Random Generation Algorithm）；根据初始状态 S0S_0S0产生密钥流序列，最终与明文相异或产生密文。

RC4的实现步骤：
部分1 KSA实现步骤：

随机选取一个密钥Key，初始化 S 盒。
iti_tit遍历 S 盒中的每一个位置，iti_tit的每一次更新都会使得 jtj_tjt 在 St−1S_{t-1}St−1 [iti_tit] 和Key的作用下产生一个新值。
交换StS_tSt中jtj_tjt和iti_tit对应的两个字节。经过N步遍历后KSA产生了RC4的初始状态s0s_0s0。RC4的密钥。

伪代码实现：

KSA(Key, S)
for i = 0 to N-1
i0i_0i0 = 0, j0j_0j0 = 0;
where t = 1,2,…,N
jtj_tjt = jt−1j_{t-1}jt−1+St−1S_{t-1}St−1[it−1i_{t-1}it−1] + Key[it−1i_{t-1}it−1 mod 1];
StS_tSt[iti_tit] = St−1S_{t-1}St−1[jtj_tjt], StS_tSt[jtj_tjt] = St−1S_{t-1}St−1[iti_tit];
iti_tit = it−1i_{t-1}it−1 + 1;

部分2 PRGA实现步骤
伪随机序列的生成原理是不断地变换 S 盒中的元
素的位置，同时从中选择一元素输出，即伪随机序列，也
称密钥流序列。

根据 KSA 的初始状态表S0S_0S0，初始化针iti_tit和jtj_tjt。
更新该算法中的 j，同时交换StS_tSt中iti_tit和jtj_tjt对
应的字节。
伪随机序列生成器不断地变换S盒中字节的位置，每次改变后将 S 中 StS_tSt [iti_tit] + StS_tSt [jtj_tjt] 位置的值输出，即为8比特的密钥流输出字节，输出的字节序列是{ZtZ_tZt} (t ： 0 -> ∞\infty∞)，{ZtZ_tZt}与明文异或加密，与密文异或解密。

伪代码实现：

PRGA(S0S_0S0)
Initialization:
i0i_0i0 = 0;
j0j_0j0 = 0;
while(true)
iti_tit =
(it−1i_{t-1}it−1 + 1) mod N;
jtj_tjt = (jt−1j_{t-1}jt−1 + St−1S_{t-1}St−1[iti_tit]) mod N;
StS_tSt[iti_tit] = St−1S_{t-1}St−1[jtj_tjt], StS_tSt[jtj_tjt] = St−1S_{t-1}St−1[iti_tit];
ZtZ_tZt = StS_tSt[(StS_tSt[iti_tit] + StS_tSt[jtj_tjt]) mod N];
output ZtZ_tZt
endwhile

OpenSSL代码应用：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <openssl/rc4.h>
int main(int argc, char* argv[])
{RC4_KEY key;const char* data = "Hello,World!!";const char* indata = "This is plain text !!!!";int length = strlen((char *)data);int len = strlen((char*)indata);RC4_set_key(&key, length, (const unsigned char *)data);            //设置密钥unsigned char* outdata;                                            //分配密文空间outdata = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * (len + 1));memset(outdata, 0, len + 1);                                       //初始为0printf("\tindata=%s\n", indata);RC4(&key, strlen(indata), (const unsigned char*)indata, outdata);  //加密明文printf("\toutdata=%s\n", outdata);unsigned char* plain;                                              //分配明文空间plain = (unsigned char*)malloc(sizeof(unsigned char) * (len + 1));memset(plain, 0, len + 1);                                         //初始化为0RC4_set_key(&key, length, (const unsigned char*)data);             //重新设置密钥RC4(&key, strlen((char *)outdata), outdata, plain);                //解密密文printf("\tplain=%s\n", plain);return 0;
}

运行结果如下：

RC4算法原理与应用 —— 密码与密码工程实践No.1相关推荐

RC4算法原理、Java实现RC4加密算法、DES AES RC4算法比较
DES AES RC4算法比较根据密钥类型的不同,加密算法分为对称和非对称两种.对称加密系统是指加密和解密均采用同一把密钥. 对称加密算法是最常用的加密算法,优势在于算法公开,计算量小,加密效率高. ...
Java实现凯撒密码、维吉尼亚密码、双换位密码、RC4算法加密
文章目录前言一.凯撒密码二.维吉尼亚密码三.双换位密码四.RC4算法加密前言本博文为信息安全与支付课程的课程作业. 一.凯撒密码文件有:Caesar.java.输入文件input1.t ...
安全密码c语言编程,商用密码算法原理与C语言实现
2020年1月1日,<中华人民共和国密码法>正式施行.国家鼓励和支持密码科学技术研究与应用,促进密码科学技术进步与创新,加强密码人才培养和队伍建设,采取多种形式加强密码安全教育.本书是在国 ...
国密SM3密码杂凑算法原理及实现(附源码)
相关文章: 国密SM3哈希算法原理及实现(附源码) SHA1哈希算法原理及实现(附源码) MD5哈希算法原理及实现(附源码) MD4哈希算法原理及实现(附源码) MD2哈希算法原理及实现(附源码) M ...
php使用ecc算法进行签名,密码之ECC算法原理的认识
转:https://blog.csdn.net/sszgg2006/article/details/41945163 公开密钥算法总是要基于一个数学上的难题.比如RSA 依据的是:给定两个素数p.q ...
机器人门禁控制盒怎么接线方法_RFID门禁系统原理、初始密码、密码修改方法...
现在,科技进步的速度越来越快,如今就连门锁都使用上了高科技,不知道大家有没有听说过RFID门禁系统,所谓RFID就是Radio Frequency Identification的缩写,即射频识别,可能 ...
RSA算法与维吉尼亚密码
RSA算法 RSA算法描述第1步:用两个很大的互异的质数p和q(p和q必须保密),计算它们的乘积n=pq:n是模数. 第2步:选择一个比n小的数e,它与(p-1)(q-1)互为质数,即除了1以外,e ...
XDOJ例题及答案第八更密码编译密码强度排序2 排序3 排序算法比较器判断奇偶性平均数气温波动亲和数求交错序列前N项和求平均值求奇数的和
目录密码编译密码强度排序2 排序3 排序算法比较器判断奇偶性平均数气温波动亲和数求交错序列前N项和求平均值求奇数的和密码编译 #include<stdio.h> in ...
RC4加密解密算法原理及实现对文件的加解密
本文简单实现了RC4算法对于文件的加解密,并已经验证成功.同时实现了对RC4算法加解密较大文件的测速 RC4加密解密算法的原理: 首先,通过我的理解,RC4算法所依赖的最根本原理是:对明文使用同一个密 ...

RC4算法原理与应用 —— 密码与密码工程实践No.1

RC4算法原理与应用 —— 密码与密码工程实践No.1相关推荐

最新文章

热门文章