數(shù)據(jù)的加密傳輸——單片機(jī)上實(shí)現(xiàn)TEA加密解密算法
各位大俠在做數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，有沒(méi)有考慮過(guò)把數(shù)據(jù)加密起來(lái)進(jìn)行傳輸，若在串口或者無(wú)線中把所要傳的數(shù)據(jù)加密起來(lái)，豈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，受限于單片機(jī)的內(nèi)存和運(yùn)算速度，實(shí)現(xiàn)起來(lái)比較困難，但一種叫TEA的加密算法特別適合單片機(jī)使用。
TEA(Tiny Encryption Algorithm)是一種簡(jiǎn)單高效的加密算法，以加密解密速度快，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單著稱。算法很簡(jiǎn)單，TEA算法每一次可以操作64-bit(8-byte)，采用128-bit(16-byte)作為key，算法采用迭代的形式，推薦的迭代輪數(shù)是64輪，最少32輪。目前我只知道QQ一直用的是16輪TEA。
我之前做過(guò)一個(gè)數(shù)字的無(wú)線對(duì)講機(jī)，把語(yǔ)音數(shù)據(jù)加密后發(fā)送，雙方事先規(guī)定好公共的密鑰，就可以進(jìn)行加密和解密了。至于TEA算法速度，在我看來(lái)確實(shí)很快，我當(dāng)時(shí)用的是16位的msp430單片機(jī)，晶振只有6M，每秒鐘大概可以進(jìn)行兩三百次加密和解密的操作（一次加密和解密32字節(jié)）。
說(shuō)到加密，最簡(jiǎn)單的方式就是把要發(fā)送的數(shù)據(jù)和同樣長(zhǎng)度的密碼進(jìn)行異或運(yùn)算，得到新的數(shù)據(jù)就是加密后的數(shù)據(jù)，然后，接收方把加密數(shù)據(jù)和密碼進(jìn)行異或就能得到原始數(shù)據(jù)。但這種異或的方法安全性如何，我也說(shuō)不清楚。
下面上傳了c++實(shí)現(xiàn)的TEA算法，可以在vc里面調(diào)試看看。我把它改了改，讓它適合單片機(jī)使用，下面的TEA.h和TEA.c可以包含在你的工程里面。使用時(shí)，根據(jù)你所要加密的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度修改宏定義BLOCK_SIZE，密鑰的長(zhǎng)度是16字節(jié)。數(shù)據(jù)和密鑰都是存放在數(shù)組里面的，比如：
//TEA密鑰
unsigned char TEA_key[16]=
{
0x01,0x02,0x03,0x04,0x05,0x06,0x07,0x08,
0x09,0x0A,0x0B,0x0C,0x0D,0x0E,0x0F,0x10
};
//數(shù)據(jù)緩沖區(qū)
unsigned char TX_buffer[32];
unsigned char RX_buffer[32];
加密時(shí)使用函數(shù)：
btea_encrypt(TX_buffer,TEA_key); //TEA加密
這樣，數(shù)組TX_buffer里面的新內(nèi)容就是加密后的數(shù)據(jù)。
接收到的密文數(shù)據(jù)存放在RX_buffer里面，調(diào)用下面函數(shù)：
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,根據(jù)你所要加密的數(shù)據(jù)包長(zhǎng)度修改此參數(shù)(單位:字節(jié))
/*
*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加密函數(shù)
void btea_encrypt( unsigned char* buf, unsigned char* key );
//TEA解密函數(shù)
void btea_decrpyt( unsigned char* buf, unsigned char* key );
#endif
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