1.13 TEA加密算法

TEA是一種小型的加密算法，是由英國劍橋大學(xué)計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室的D.J.Wheeler和R.M.Needham于1994年提出的。

TEA是DES型多層迭代分組加密算法，迭代層數(shù)r=2n，分組長度為64比特，密鑰長度為128比特。TEA加密算法是一個(gè)很簡單的程序，設(shè)置時(shí)間極短，不需要預(yù)置非線性代替表。TEA加密算法的每層變換都很簡單，是一個(gè)弱非線性變換，經(jīng)過足夠?qū)訑?shù)的迭代，可以使算法達(dá)到安全、保密的目的，所以迭代層數(shù)比較多，建議使用64層。

128比特的密鑰分成4個(gè)32比特的字，記為K0～K3，層密鑰為2個(gè)字，第i層密鑰記為Ki0、Ki1：

TEA加密算法還要用到一個(gè)常數(shù)C，用十六進(jìn)制表示為：

C=9e3779b9=(-1)×231

C來自黃金分割數(shù)，由C生成各層所用常數(shù)C1～Cr，即

C2i-1=C2i=i×C mod 232, i=1, …, n

輸入明文記為（X0, X1），計(jì)算

Xi+1=[(Xi＜＜4+Ki0)⊕(Xi+Ci)⊕(Xi＞＞5+Ki1)]+Xi-1

式中，“+”為模232加。

TEA加密算法由交替使用模2加和模232加來提供非線性，由相反方向的移位使密鑰比特和數(shù)據(jù)比特反復(fù)混合。TEA加密算法沒有設(shè)置非線性代替表，使初始設(shè)置時(shí)間極短。

TEA加密算法存在等價(jià)密鑰，當(dāng)K0和K1的最高位同時(shí)取反時(shí)等價(jià)，同樣當(dāng)K2和K3的最高位同時(shí)取反時(shí)也等價(jià)，所以至少有3個(gè)等價(jià)的密鑰。

下面給出r=64時(shí)TEA加密算法C語言的描述。64層迭代可以看成32個(gè)循環(huán)，每次循環(huán)為2層。密鑰為4個(gè)字，放在k[0]～k[1]，明文放在k[0]～k[1]。C語言程序如下：

void code (unsigned long＊p, unsigned long＊k)
{
    unsigned long y=p[0], z=p[1], sum=0,     /＊置初值＊/
    delta=0x9e3779b9,                       /＊常數(shù)＊/
    n=32;
    while (n＞0)
    {
        sum+=delta;
        y+=((z＜＜4)+k[0])^(z+sum)^((z＞＞5)+k[1]);
        z+=((y＜＜4)+k[2])^(y+sum)^((y＞＞5)+k[3]); n--;
    }
    p[0]=y; p[1]=z;
}

經(jīng)上述運(yùn)算后，p[0]和p[1]為密文。