密码学课程设计报告文档格式.docx
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3、2人/组
二：
实现原理
IDEA算法是一个分组长度为64比特的分组密码算法，密钥长度为128比特，由8轮迭代操作实现。
每个迭代都由三种函数：
mod（216）加法、mod（216+1）乘法和逐位异或算法组成。
整个算法包括子密钥产生、数据加密过程、数据解密过程三部分。
该算法规定明文和密文块均为64比特，密钥长度为128
比特，加解密相同，只是密钥各异。
1、加密过程：
IDEA总共进行8轮迭代操作，每轮需要6个子密钥，另外还需要4个额外子密钥输出变换，所以总共需要52个子密钥，这52个子密钥都是从128比特密钥中扩展出来的。
输入的明文为8个字符（即64比特），将64比特数据块分成X1,,X2,,X,3,X,4四个子块，每一子块16比特。
这4个子块将作为第一轮迭代的输入，全部共8轮迭代。
在每一轮中，这4个子块相互异或、相加和相乘，且与6个16比特子密钥相异或、相加和相乘。
最后在输出变换中4个子块与4个子密钥进行运算。
见图一。
2、解密过程
和加密密钥一样，解密密钥也需要扩展，不同的是解密密钥是由加密密钥加法逆或乘法逆构成的，且两者一一对应。
IDEA算法的解密过程和加密过程一样，只是加密用加密密钥EK，解密用的是解密密钥DK。
输入的密文同样为8个字符（即64比特），将64比特数据块分成Y1,,Y2,,Y,3,Y,4四个子块，每一子块16比特。
见图二。
（IDEA加密算法轮结构）
三：
源代码：
/*c-programofblockcipherIDEA*/
#include<
windows.h>
stdio.h>
process.h>
string.h>
stdlib.h>
conio.h>
#definemaxim65537L
#definefuyi65536L
#defineone65535L
#defineround8
#definebuf_size8
#defineSIZE8
#defineswap_byte（x,y）t=*（x）;
*（x）=*（y）;
*（y）=t
intWINAPIDLLEntryPoint（HINSTANCEhDLL,DWORDdwReason,LPVOIDReserved）;
intdeideaFile（char*,char*,unsignedchar*）;
intenideaFile（char*,char*,unsignedchar*）;
voiddeideaString（unsignedchar*keysession,unsignedchar*inputdata,unsignedlonginlength,unsignedchar*outdata,unsignedlong*outlength）;
voidenideaString（unsignedchar*keysession,unsignedchar*inputdata,unsignedlonginlength,unsignedchar*outdata,unsignedlong*outlength）;
/*encryptionalgorithm*/
voidcip（unsigned[],unsigned[],unsignedZ[7][10]）;
/*generateencryptionsubkeysZ'
s*/
voidkey（unsigneduskey[8],unsignedintZ[7][10]）;
/*computedecryptionsubkeysDK'
voidde_key（unsignedintZ[7][10],unsignedintDK[7][10]）;
/*computeinverseofxinbyEuclideangcdalg.*/
unsignedintinv（unsignedintxin）;
/*multiplicationusingtheLow-Highalgorithm*/
unsignedintmul（unsignedinta,unsignedintb）;
voidproduce_plaintext（unsignedchartext[],unsignedintXX[]）;
voidproduce_miwen（unsignedchartext[8],unsignedintYY[4]）;
typedefstructrc4_key
{
unsignedcharstate[256];
unsignedcharx;
unsignedchary;
}rc4_key;
voidprepare_key（unsignedcharkey_data_ptrp[256],intkey_data_len,rc4_key*key）
unsignedchart;
unsignedcharindex1;
unsignedcharindex2;
unsignedcharkey_data_ptr[256];
intcounter;
inti;
/*strcpy（key_data_ptr,key_data_ptrp）;
*/
for（i=0;
i<
key_data_len;
i++）
/*state[i]=key.state[i];
key_data_ptr[i]=key_data_ptrp[i];
256;
state[i]=key->
state[i];
for（counter=0;
counter<
256;
counter++）
state[counter]=（char）counter;
key->
x=0;
y=0;
index1=0;
index2=0;
{
index2=（key_data_ptr[index1]+state[counter]+index2）%256;
swap_byte（state+counter,state+index2）;
index1=（index1+1）%key_data_len;
}
state[i]=state[i];
}
voidrc4（unsignedcharbuffer_ptr[8],intbuffer_len,rc4_key*key）
unsignedchart;
unsignedcharxorIndex;
shortcounter;
x=key->
x;
y=key->
y;
state[i]=key->
buffer_len;
x=（x+1）%256;
y=（state[x]+y）%256;
swap_byte（state+x,state+y）;
xorIndex=（state[x]+state[y]）%256;
buffer_ptr[counter]^=state[xorIndex];
key->
state[i]=state[i];
x=x;
y=y;
voidRC4RC4（unsignedcharlSourcestr[],unsignedchar*lSessionkey）
unsignedcharseed[256];
unsignedchardata[256];
unsignedcharbuf[buf_size];
unsignedchardigit[5];
longhex;
intrd;
intn;
rc4_keykey;
intabcd;
abcd=strlen（（char*）lSessionkey）;
strcpy（（char*）data,（char*）lSessionkey）;
data[abcd]='
\0'
;
n=strlen（（char*）data）;
if（n&
1）
{
strcat（（char*）data,"
0"
）;
n++;
}
n/=2;
strcpy（（char*）digit,"
AA"
for（i=0;
n;
digit[2]=data[i*2];
digit[3]=data[i*2+1];
hex=0xaa10;
seed[i]=（char）hex;
prepare_key（seed,n,&
key）;
rd=strlen（（char*）lSourcestr）;
strcpy（（char*）buf,（char*）lSourcestr）;
buf[rd]='
rd=strlen（（char*）buf）;
rc4（buf,rd,&
strcpy（（char*）lSourcestr,（char*）buf）;
return;
voidproduce_plaintext（unsignedchartext[8],unsignedintXX[4]）
4;
XX[i]=text[2*i];
XX[i]=（XX[i]<
<
8）+text[2*i+1];
voidproduce_miwen（unsignedchartext[8],unsignedintYY[4]）
YY[i]=（unsignedint）text[2*i];
YY[i]=（YY[i]<
/*encryptionalgorithm*/
voidcip（unsignedintin[4],unsignedintout[4],unsignedintZ[7][10]）
unsignedintr,x1,x2,
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