tea系列加密算法学习笔记

2023-03-29 06:24| 来源: 网络整理| 查看: 265

tea系列加密算法概述 tea算法 xtea算法 xxtea算法总结

概述

最近在做ctf逆向的题目中多次遇到了该算法，因此打算重写一篇完整的博客来详细学习下该算法。 TEA（Tiny Encryption Algorithm），是一种分组加密算法，实现过程比较简单，从其名字也能看出这是一种微型的加密算法，效率极高。该系列一共有三种算法，tea --> xtea --> xxtea，从右往左依次是前面的升级版。此系列算法都使用了一个神秘常数作为倍数，源于黄金比率，程序中一般写作0x9E3779B9。但有时该常数会以减法的形式出现，-0x61C88647=0x9E3779B9，因此出现了0x61C88647该常数时也应当注意。下面会依次介绍三种算法的官方c语言实现，代码中均使用64bit(8byte)的明文作为加密数据，采用128bit(16byte)的值作为key，算法采用迭代的形式，推荐的迭代轮数是64轮，最少32轮，这里采用32轮。当然在实际题目中可能会对算法轮次等做一些魔改，不过问题不大，按照已经学习过的算法思路去理解也能很快写出求解算法。 PS：这里是python实现该三种算法的链接 – python实现tea/xtea/xxtea加密算法。

tea算法

实现代码如下，主体逻辑是用异或实现的，加密和解密是两个逆向操作，相关细节我已经标注在代码中了。值得说明一下的就是，加密算法中主体变量都是用32位无符号整型实现的，这意味其实算法运行过程中肯定是有溢出的，但是只保留低32位。

#include #include void encrypt (uint32_t* v, uint32_t* k) { uint32_t sum = 0; // 注意sum也是32位无符号整型 uint32_t v0 = v[0], v1 = v[1]; uint32_t delta = 0x9e3779b9; uint32_t k0 = k[0], k1 = k[1], k2 = k[2], k3 = k[3]; for (int i=0; i uint32_t v0 = v[0], v1 = v[1]; uint32_t delta = 0x9e3779b9; uint32_t sum = delta * 32; uint32_t k0 = k[0], k1 = k[1], k2 = k[2], k3 = k[3]; for (int i=0; i // 两个32位无符号整数，即待加密的64bit明文数据 uint32_t v[2] = {0x12345678, 0x78563412}; // 四个32位无符号整数，即128bit的key uint32_t k[4]= {0x1, 0x2, 0x3, 0x4}; printf("Data is : %x %x\n", v[0], v[1]); encrypt(v, k); printf("Encrypted data is : %x %x\n", v[0], v[1]); decrypt(v, k); printf("Decrypted data is : %x %x\n", v[0], v[1]); return 0; } /* Data is : 12345678 78563412 Encrypted data is : 9a65a69a 67ed00f6 Decrypted data is : 12345678 78563412 */ xtea算法

实现代码如下，xtea是tea的升级版，可以看到变量类型处理和tea一样，主要是加密逻辑有所变化，对每轮加密的key的选择也有所变化。

#include #include void encrypt(uint32_t* v, uint32_t* key) { uint32_t v0 = v[0], v1 = v[1]; uint32_t sum = 0, delta = 0x9E3779B9; for (int i=0; i uint32_t v0 = v[0], v1 = v[1]; uint32_t delta = 0x9E3779B9; uint32_t sum = delta * 32; for (int i=0; i // 两个32位无符号整数，即待加密的64bit明文数据 uint32_t v[2] = {0x12345678, 0x78563412}; // 四个32位无符号整数，即128bit的key uint32_t k[4]= {0x1, 0x2, 0x3, 0x4}; printf("Data is : %x %x\n", v[0], v[1]); encrypt(v, k); printf("Encrypted data is : %x %x\n", v[0], v[1]); decrypt(v, k); printf("Decrypted data is : %x %x\n", v[0], v[1]); return 0; } /* Data is : 12345678 78563412 Encrypted data is : ae685ec7 59af4238 Decrypted data is : 12345678 78563412 */ xxtea算法

实现代码如下，xxtea是xtea算法的升级版，可以看到其实现过程比前两种算法要略显复杂些，加密的明文数据可以不再是64bit（两个32位无符号整数），并且其加密轮数是由n即待加密数据个数决定的。

#include #include #define DELTA 0x9e3779b9 #define MX (((z>>5^y3^z rounds = 6 + 52/n; sum = 0; z = v[n-1]; do { sum += DELTA; e = (sum >> 2) & 3; for (p=0; p n = -n; rounds = 6 + 52/n; sum = rounds * DELTA; y = v[0]; do { 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; } while (--rounds); } } // test int main() { // 两个32位无符号整数，即待加密的64bit明文数据 uint32_t v[2] = {0x12345678, 0x78563412}; // 四个32位无符号整数，即128bit的key uint32_t k[4]= {0x1, 0x2, 0x3, 0x4}; //n的绝对值表示v的长度，取正表示加密，取负表示解密 int n = 2; printf("Data is : %x %x\n", v[0], v[1]); xxtea(v, n, k); printf("Encrypted data is : %x %x\n", v[0], v[1]); xxtea(v, -n, k); printf("Decrypted data is : %x %x\n", v[0], v[1]); return 0; } /* Data is : 12345678 78563412 Encrypted data is : ef86c2bb 25f31b5e Decrypted data is : 12345678 78563412 */ 总结

不忘初心，砥砺前行！

【本文地址】

公司简介

联系我们