RC4加密算法

本来是想研究一下WEP加密的，以及切身体会一下WEP被淘汰的原因。WEP里面用到了RC4加密算法，所以就先研究了一下RC4加密算法。
RC4加密算法是一种对称加密算法。所谓对称加密算法，说得直白一点，就是加密与解密的过程一模一样。假设定义RC4的运算过程是rc4(key,data)，那么，密文=rc4(key,明文)，明文=rc4(key,密文)。所以，对一段数据迭代地做奇数次RC4运算，就得到密文，对这段数据迭代地做偶数次RC4运算，结果依旧是原来的那段数据。
这种对称性就是基于密钥流的加密算法的一个特征。RC4加密算法也是一种基于密钥流的加密算法。何为密钥流呢？假设要加密的数据长N个字节，那么我通过某种算法，也产生一串N字节的数据，然后把这两串N字节数据按位异或（XOR），就得到了密文。把密文与这串密钥流再XOR，就能重新得到明文。而这一串由某种算法产生的N字节，或者说8N位，就叫做密钥流，而该算法就叫做密钥流生成算法。所有基于密钥流的加密算法的区别就在于密钥流的生成方式的不同。只要生成了与数据等长的密钥流，那么加密、解密方式都是把数据与密钥流做异或运算。
RC4本质上就是一种密钥流生成算法。它的特点是算法简单、运算效率高，而且非线性度良好。算法简单的特点使得可以使用硬件来实现RC4，如同在很多旧的无线网卡中就是使用硬件来实现WEP加密的。运算效率高使得用软件实现RC4也很便捷、不会占用过多CPU。而非线性度良好，则是RC4广泛使用的重要原因。所谓非线性度好，就是指通过密码产生密钥流容易，而通过密钥流逆推出密码则很难。
好了，说了这么多屁话，就上代码了：
rc4.h
+++code
#ifndef RC4_H
#define RC4_H

/*
导出rc4_crypt函数，参数为要加密的数据、数据长度、密码、密码长度
*/
void rc4_crypt(unsigned char* p_data,unsigned int p_data_len,unsigned char* p_key,unsigned int p_key_len);

#endif
---code
rc4.c
+++code
#include <string.h>

static void rc4_init(unsigned char* p_s,unsigned char* p_key,unsigned int p_key_len)
{
    unsigned char t_k[256];
    int t_i;
    for(t_i=0;t_i<256;t_i++)
    {
        p_s[t_i]=t_i;
        t_k[t_i]=p_key[t_i%p_key_len];
    }
    int t_j=0;
    for(t_i=0;t_i<256;t_i++)
    {
        t_j=(t_j+p_s[t_i]+t_k[t_i])%256;
        unsigned char t_tmp=p_s[t_i];
        p_s[t_i]=p_s[t_j];
        p_s[t_j]=t_tmp;
    }
}

void rc4_crypt(unsigned char* p_data,unsigned int p_data_len,unsigned char* p_key,unsigned int p_key_len)
{
    unsigned char t_s[256];
    rc4_init(t_s,p_key,p_key_len);
    int t_i=0,t_j=0;
    unsigned int t_k;
    for(t_k=0;t_k<p_data_len;t_k++)
    {
        t_i=(t_i+1)%256;
        t_j=(t_j+t_s[t_i])%256;
        unsigned char t_tmp=t_s[t_i];
        t_s[t_i]=t_s[t_j];
        t_s[t_j]=t_tmp;
        int t_t=(t_s[t_i]+t_s[t_j])%256;
        p_data[t_k]^=t_s[t_t];
    }
}
---code
要使用的时候，如下：
main.c
+++code
#include <stdio.h>
#include "rc4.h"

int main()
{
    unsigned char t_data[]="hello,here is the data!";

    rc4_crypt(t_data,24,"password",8);
    printf("加密后的数据:n");
    int t_i;
    for(t_i=0;t_i<24;t_i++)
        printf("%x ",t_data[t_i]);
    printf("n");

    rc4_crypt(t_data,24,"password",8);
    printf("解密后的数据:n");
    for(t_i=0;t_i<24;t_i++)
        printf("%c",t_data[t_i]);
    printf("n");

    return 0;
}
---code