适用于单片机的数据加密算法:xxtea
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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)。
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
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。
- /*
- XXTEA,又称Corrected Block TEA,是XTEA的升级版,设计者是Roger Needham, David Wheeler
- */
- #include <stdio.h>
- #define DELTA 0x9e3779b9
- #define MX (((z>>5^y<<2) + (y>>3^z<<4)) ^ ((sum^y) + (key[(p&3)^e] ^ z)))
- ])
- {
- uint32_t y, z, sum;
- unsigned p, rounds, e;
- ) /* Coding Part */
- {
- rounds = + /n;
- sum = ;
- z = v[n-];
- do
- {
- sum += DELTA;
- e = (sum >> ) & ;
- ; p<n-; p++)
- {
- y = v[p+];
- z = v[p] += MX;
- }
- y = v[];
- z = v[n-] += MX;
- }
- while (--rounds);
- }
- ) /* Decoding Part */
- {
- n = -n;
- rounds = + /n;
- sum = rounds*DELTA;
- y = v[];
- do
- {
- e = (sum >> ) & ;
- ; p>; p--)
- {
- z = v[p-];
- y = v[p] -= MX;
- }
- z = v[n-];
- y = v[] -= MX;
- sum -= DELTA;
- }
- while (--rounds);
- }
- }
- int main()
- {
- uint32_t v[]= {,};
- uint32_t ]= {,,,};
- ; //n的绝对值表示v的长度,取正表示加密,取负表示解密
- // v为要加密的数据是两个32位无符号整数
- // k为加密解密密钥,为4个32位无符号整数,即密钥长度为128位
- printf(],v[]);
- btea(v, n, k);
- printf(],v[]);
- btea(v, -n, k);
- printf(],v[]);
- ;
- }
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