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如何在单片机上实现TEA的加密算法

工程师
2020-01-16 13:37:16    评分

各位大侠在做数据传输时,有没有考虑过把数据加密起来进行传输,若在串口或者无线中把所要传的数据加密起来,岂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,受限于单片机的内存和运算速度,实现起来比较困难,但一种叫TEA的加密算法特别适合单片机使用。

TEA(Tiny EncrypTIon Algorithm)是一种简单高效的加密算法,以加密解密速度快,实现简单著称。算法很简单,TEA算法每一次可以操作64-bit(8-byte),采用128-bit(16-byte)作为key,算法采用迭代的形式,推荐的迭代轮数是64轮,最少32轮。目前我只知道QQ一直用的是16轮TEA。

我之前做过一个数字的无线对讲机,把语音数据加密后发送,双方事先规定好公共的密钥,就可以进行加密和解密了。至于TEA算法速度,在我看来确实很快,我当时用的是16位的msp430单片机,晶振只有6M,每秒钟大概可以进行两三百次加密和解密的操作(一次加密和解密32字节)。

如何在单片机上实现TEA的加密算法

说到加密,最简单的方式就是把要发送的数据和同样长度的密码进行异或运算,得到新的数据就是加密后的数据,然后,接收方把加密数据和密码进行异或就能得到原始数据。但这种异或的方法安全性如何,我也说不清楚。

下面上传了c++实现的TEA算法,可以在vc里面调试看看。我把它改了改,让它适合单片机使用,下面的TEA.h和TEA.c可以包含在你的工程里面。使用时,根据你所要加密的数据包长度修改宏定义BLOCK_SIZE,密钥的长度是16字节。数据和密钥都是存放在数组里面的,比如:

//TEA密钥

unsigned char TEA_key[16]=

{

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

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

};

//数据缓冲区

unsigned char TX_buffer[32];

unsigned char RX_buffer[32];

加密时使用函数:

btea_encrypt(TX_buffer,TEA_key); //TEA加密

这样,数组TX_buffer里面的新内容就是加密后的数据。

接收到的密文数据存放在RX_buffer里面,调用下面函数:

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,根据你所要加密的数据包长度修改此参数(单位:字节)

/*

*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加密函数

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

//TEA解密函数

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

#endif




菜鸟
2020-01-17 21:48:43    评分
2楼

这个代码很珍贵!


助工
2020-01-18 16:37:11    评分
3楼

谢谢分享


助工
2020-01-18 16:41:17    评分
4楼

不错的文章


助工
2020-01-18 21:31:04    评分
5楼

学会了


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