当前位置:工控会员企业> 首页 >技术文章>常用加密方法及代码
联系我们

名称:成都英创信息技术有限公司

地址:成都市高新区高朋大道5号博士创业园B407

邮编:610041

电话:86-28-86180660

传真:86-28-85141028

网址:http://www.emtronix.com

Email:marketing@emtronix.com

在线反馈

本网站信息涉及广告内容!

常用加密方法及代码

  • 关键词:加密 代码 算法
  • 作者:emtronix
  • 摘要:本文介绍一些工控领域常用的加密方法与实现代码,有简单的也有复杂的,供大家学习参考!

简单加密算法


  这些加密原理非常简单,并且可以由开发人员自由设计加密参数及复杂程度。通过重复多次,或是多种加密方式结合使用,可以达到非常不错的加密效果,完全能够满足一般需求。


  1、码表替换

  将需加密的每个字符或数字替换成另一个,设计这样一个替换规则表来。

  如:

  a->c

  b->z

  …


  简单代码如下,可以自定义替换规则表


  VOID Test1(BYTE* buf, int len, BYTE* key)

  {

      int i,j;

      char tableA[10]={'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f', '0', '1', '2', '3'};

      char tableB[10]={'0', '1', '2', '3', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};

      int tablelen = 10;

      memcpy(key, buf, len);

      for(i=0; i<len; i++)

      {


          for(j=0; j<tablelen; j++)

          {

              if (buf[i] == tableA[j])

              {

                  key[i] = tableB[j];

                  break;

              }

          }

      }

  }


  调用方法:

  传入需要加密的字符串codestr,及加密字符串长度,及生成KEY的BUFFER指针,加密函数执行完毕后将KEY存入该BUFFER中。

  Test1((BYTE*)codestr, strlen(codestr), key);    //将codestr转成key,长度不变


  2、取补码

  对需加密的每个字节与自定的值取补,生产新的数据。


  简单代码


  VOID Test2(BYTE* buf, int len, BYTE* key)       //取补码

  {

       int i;

       char table[10]={"emtronix"};

       int tablelen = 8;

       for(i=0; i<len; i++)

       {

           key[i] = buf[i]^table[i%8];

       }

  }


  调用方法:

  传入需要加密的字符串codestr,及加密字符串长度,及生成KEY的BUFFER指针,加密函数执行完毕后将KEY存入该BUFFER中。

  Test2((BYTE*)codestr, strlen(codestr), key);    //将codestr转成key,长度不变


  3、移位处理

  对需加密的每个字节交换高低位,或是整体左移或是右移自定义的位数。


  简单代码,交换高低位


  VOID Test3(BYTE* buf, int len, BYTE* key)       //交换高低位

  {

       int i;

       for(i=0; i<len; i++)

       {

           key[i] = ((buf[i]&0xf0)>>4)|((buf[i]&0x0f)<<4);< p="">

       }

  }


  调用方法:

  传入需要加密的字符串codestr,及加密字符串长度,及生成KEY的BUFFER指针,加密函数执行完毕后将KEY存入该BUFFER中。

  Test3((BYTE*)codestr, strlen(codestr), key);    //将codestr转成key,长度不变


  4、插入随机无效数据

  通过大量原数据及加密后数据的观察,通过计算机暴力计算,也许有破解加密规则的可能性。那么在指定位置加入随机的无效的数据,再进行加密,可以大大增加破解的难度。


  简单代码


  VOID Test4(BYTE* buf, int len, BYTE* key)       //增加无效数据

  {

       int i;

       for(i=0; i<len; i++)

       {

           key[i*2] = buf[i];

           key[i*2+1] = rand()&0xff;

       }

  }


  调用方法:

  传入需要加密的字符串codestr,及加密字符串长度,及生成KEY的BUFFER指针,加密函数执行完毕后将KEY存入该BUFFER中。

  Test4 ((BYTE*)codestr, strlen(codestr), key);   //将codestr转成key,长度增加一倍


  5、TEA加密

  TEA(Tiny Encryption Algorithm)是一种极为简单的对称加密算法,运用比较普遍,它不是通过算法的复杂性来保证的,而是依赖加密的轮数来保证。这种算法采用一个128位的密钥来加密64位的数据明文,能产生一个64位的密文。具有较好的抗差分性能。

  代码如下:


  /**********************************************************

     Input values:  k[4] 128位密钥

     v[2]   加密时位明文,解密时位密文

     Output values: v[2]    加密时位密文,解密时位明文

   **********************************************************/

  void tea(DWORD *k, DWORD *v, long N )       //如果N为负值就是解密过程,相应的v就为密文,密钥k一共就有k[0]、k[1]、k[2]、k[3]四个元素

  {

      DWORD DELTA = 0x9e3779b9;       /* sqr(5)-1 * 2^31 */

      DWORD y=v[0], z=v[1];           //y为明文或密文高位,z为明文或密文低位

      DWORD limit,sum=0;              //sum为部分和

      if(N>0) { /* 加密过程*/

          limit=DELTA*N;

          while(sum!=limit) { //注意:高位和地位交叉运算,利用sum操作的低两位进行密钥的部分选择

              y+=((z<<4)^(z>>5)) + (z^sum) + k[sum&3];

              sum+=DELTA;

              z+=((y<<4)^(y>>5)) + (y^sum) + k[(sum>>11)&3];

          }

      } else { /* 解密过程,就是加密算法简单的反向运算*/

          sum=DELTA*(-N);

          while(sum) {

              z-=((y<<4)^(y>>5)) + (y^sum) + k[(sum>>11)&3];

              sum-=DELTA;

              y-=((z<<4)^(z>>5)) + (z^sum) + k[sum&3];

          }

      }

      v[0]=y; v[1]=z;

  }


  加密示例


  DWORD k[4] = {5, 7, 100, 200};      //加密用的密钥,位,自由设定

   DWORD v[2] = {45, 77};              //待加密的数据,位

   tea(k, v, 32);                  //加密32轮,操作后v数组已经变化

   tea(k, v, -32);                 //解密32轮(负数表示解密),解密后v变回原来的{45, 77}


常见加密算法


  有一些公开的,著名的加密算法,在很多地方都有应用。比如MD5、哈希加密、RSA及DES加密。这里简单介绍下MD5的加密方法。


  MD5加密

  MD5被广泛应用在认证应用中,它的好处在于对任何一段数据都能加密成一段唯一对应的KEY。并且即使公布算法,在得知KEY的情况下也无法逆推出原数据。


  MD5加密算法可以参考网上资料http://baike.baidu.com/view/7636.htm,生成32位MD5的代码如下。


  #include "StdAfx.h"


  typedef struct {

      unsigned int state[4];    

      unsigned int count[2];    

      unsigned char buffer[64];    

  } MD5Context;


  void MD5_Init(MD5Context * context);

  void MD5_Update(MD5Context * context, unsigned char * buf, int len);

  void MD5_Final(MD5Context * context, unsigned char digest[16]);


  #define S11 7

  #define S12 12

  #define S13 17

  #define S14 22

  #define S21 5

  #define S22 9

  #define S23 14

  #define S24 20

  #define S31 4

  #define S32 11

  #define S33 16

  #define S34 23

  #define S41 6

  #define S42 10

  #define S43 15

  #define S44 21


  static unsigned char PADDING[64] =

  {

      0x80, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

      0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,

      0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0

  };


  #define F(x, y, z) (((x) & (y)) | ((~x) & (z)))

  #define G(x, y, z) (((x) & (z)) | ((y) & (~z)))

  #define H(x, y, z) ((x) ^ (y) ^ (z))

  #define I(x, y, z) ((y) ^ ((x) | (~z)))


  #define ROTATE_LEFT(x, n) (((x) <<>> (32-(n))))


  #define FF(a, b, c, d, x, s, ac)          \

  {                       \

      (a) += F((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac);  \

     (a) = ROTATE_LEFT((a), (s));           \

      (a) += (b);                 \

   }


  #define GG(a, b, c, d, x, s, ac)          \

   {                       \

     (a) += G((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac);  \

      (a) = ROTATE_LEFT((a), (s));           \

      (a) += (b);                 \

   }


  #define HH(a, b, c, d, x, s, ac)          \

   {                       \

      (a) += H((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac);  \

      (a) = ROTATE_LEFT((a), (s));           \

      (a) += (b);                 \

   }


  #define II(a, b, c, d, x, s, ac)          \

   {                       \

     (a) += I((b), (c), (d)) + (x) + (unsigned int)(ac);  \

      (a) = ROTATE_LEFT((a), (s));           \

      (a) += (b);                 \

   }


  static void MD5_Encode(unsigned char * output, unsigned int * input, int len)

  {

      unsigned int i, j;

      for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)

      {

         output[j] = (unsigned char) (input[i] & 0xff);

         output[j + 1] = (unsigned char) ((input[i] >> 8) & 0xff);

         output[j + 2] = (unsigned char) ((input[i] >> 16) & 0xff);

         output[j + 3] = (unsigned char) ((input[i] >> 24) & 0xff);

      }

  }


  static void MD5_Decode(unsigned int * output, unsigned char * input, int len)

  {

      unsigned int i, j;

      for (i = 0, j = 0; j < len; i++, j += 4)

      {

         output[i] = ((unsigned int) input[j]) |

             (((unsigned int) input[j + 1]) << 8) |

             (((unsigned int) input[j + 2]) << 16) |

             (((unsigned int) input[j + 3]) << 24);

      }

  }


  static void MD5_Transform(unsigned int state[4], unsigned char block[64])

  {

      unsigned int a = state[0], b = state[1], c = state[2], d = state[3], x[16];

      MD5_Decode(x, block, 64);


      /* Round 1 */

      FF(a, b, c, d, x[0], S11, 0xd76aa478);    /* 1 */

      FF(d, a, b, c, x[1], S12, 0xe8c7b756);    /* 2 */

      FF(c, d, a, b, x[2], S13, 0x242070db);    /* 3 */

      FF(b, c, d, a, x[3], S14, 0xc1bdceee);    /* 4 */

      FF(a, b, c, d, x[4], S11, 0xf57c0faf);    /* 5 */

      FF(d, a, b, c, x[5], S12, 0x4787c62a);    /* 6 */

      FF(c, d, a, b, x[6], S13, 0xa8304613);    /* 7 */

      FF(b, c, d, a, x[7], S14, 0xfd469501);    /* 8 */

      FF(a, b, c, d, x[8], S11, 0x698098d8);    /* 9 */

      FF(d, a, b, c, x[9], S12, 0x8b44f7af);    /* 10 */

      FF(c, d, a, b, x[10], S13, 0xffff5bb1);   /* 11 */

      FF(b, c, d, a, x[11], S14, 0x895cd7be);   /* 12 */

      FF(a, b, c, d, x[12], S11, 0x6b901122);   /* 13 */

      FF(d, a, b, c, x[13], S12, 0xfd987193);   /* 14 */

      FF(c, d, a, b, x[14], S13, 0xa679438e);   /* 15 */

     FF(b, c, d, a, x[15], S14, 0x49b40821);   /* 16 */


      /* Round 2 */

      GG(a, b, c, d, x[1], S21, 0xf61e2562);    /* 17 */

      GG(d, a, b, c, x[6], S22, 0xc040b340);    /* 18 */

      GG(c, d, a, b, x[11], S23, 0x265e5a51);   /* 19 */

      GG(b, c, d, a, x[0], S24, 0xe9b6c7aa);    /* 20 */

      GG(a, b, c, d, x[5], S21, 0xd62f105d);    /* 21 */

      GG(d, a, b, c, x[10], S22, 0x2441453);    /* 22 */

      GG(c, d, a, b, x[15], S23, 0xd8a1e681);   /* 23 */

      GG(b, c, d, a, x[4], S24, 0xe7d3fbc8);    /* 24 */

      GG(a, b, c, d, x[9], S21, 0x21e1cde6);    /* 25 */

      GG(d, a, b, c, x[14], S22, 0xc33707d6);   /* 26 */

     GG(c, d, a, b, x[3], S23, 0xf4d50d87);    /* 27 */

      GG(b, c, d, a, x[8], S24, 0x455a14ed);    /* 28 */

      GG(a, b, c, d, x[13], S21, 0xa9e3e905);   /* 29 */

      GG(d, a, b, c, x[2], S22, 0xfcefa3f8);    /* 30 */

      GG(c, d, a, b, x[7], S23, 0x676f02d9);    /* 31 */

      GG(b, c, d, a, x[12], S24, 0x8d2a4c8a);   /* 32 */


     /* Round 3 */

      HH(a, b, c, d, x[5], S31, 0xfffa3942);    /* 33 */

      HH(d, a, b, c, x[8], S32, 0x8771f681);    /* 34 */

      HH(c, d, a, b, x[11], S33, 0x6d9d6122);   /* 35 */

      HH(b, c, d, a, x[14], S34, 0xfde5380c);   /* 36 */

      HH(a, b, c, d, x[1], S31, 0xa4beea44);    /* 37 */

      HH(d, a, b, c, x[4], S32, 0x4bdecfa9);    /* 38 */

      HH(c, d, a, b, x[7], S33, 0xf6bb4b60);    /* 39 */

      HH(b, c, d, a, x[10], S34, 0xbebfbc70);   /* 40 */

      HH(a, b, c, d, x[13], S31, 0x289b7ec6);   /* 41 */

      HH(d, a, b, c, x[0], S32, 0xeaa127fa);    /* 42 */

     HH(c, d, a, b, x[3], S33, 0xd4ef3085);    /* 43 */

      HH(b, c, d, a, x[6], S34, 0x4881d05); /* 44 */

      HH(a, b, c, d, x[9], S31, 0xd9d4d039);    /* 45 */

      HH(d, a, b, c, x[12], S32, 0xe6db99e5);   /* 46 */

      HH(c, d, a, b, x[15], S33, 0x1fa27cf8);   /* 47 */

      HH(b, c, d, a, x[2], S34, 0xc4ac5665);    /* 48 */


      /* Round 4 */

      II(a, b, c, d, x[0], S41, 0xf4292244);    /* 49 */

      II(d, a, b, c, x[7], S42, 0x432aff97);    /* 50 */

      II(c, d, a, b, x[14], S43, 0xab9423a7);   /* 51 */

      II(b, c, d, a, x[5], S44, 0xfc93a039);    /* 52 */

      II(a, b, c, d, x[12], S41, 0x655b59c3);   /* 53 */

      II(d, a, b, c, x[3], S42, 0x8f0ccc92);    /* 54 */

      II(c, d, a, b, x[10], S43, 0xffeff47d);   /* 55 */

      II(b, c, d, a, x[1], S44, 0x85845dd1);    /* 56 */

      II(a, b, c, d, x[8], S41, 0x6fa87e4f);    /* 57 */

      II(d, a, b, c, x[15], S42, 0xfe2ce6e0);   /* 58 */

      II(c, d, a, b, x[6], S43, 0xa3014314);    /* 59 */

      II(b, c, d, a, x[13], S44, 0x4e0811a1);   /* 60 */

      II(a, b, c, d, x[4], S41, 0xf7537e82);    /* 61 */

      II(d, a, b, c, x[11], S42, 0xbd3af235);   /* 62 */

      II(c, d, a, b, x[2], S43, 0x2ad7d2bb);    /* 63 */

      II(b, c, d, a, x[9], S44, 0xeb86d391);    /* 64 */

     state[0] += a;

      state[1] += b;

      state[2] += c;

      state[3] += d;

      memset((char *) x, 0, sizeof(x));

  }


  void MD5_Init(MD5Context * context)

  {

      context->count[0] = context->count[1] = 0;

      context->state[0] = 0x67452301;

      context->state[1] = 0xefcdab89;

      context->state[2] = 0x98badcfe;

      context->state[3] = 0x10325476;

  }


  void MD5_Update(MD5Context * context, unsigned char * buf, int len)

  {

      unsigned int i, index, partLen;

      index = (unsigned int) ((context->count[0] >> 3) & 0x3F);

      if ((context->count[0] += ((unsigned int) len << 3)) < ((unsigned int) len << 3))

      context->count[1]++;

      context->count[1] += ((unsigned int) len >> 29);

      partLen = 64 - index;

      if (len >= partLen)

      {

         memcpy((char *) &context->buffer[index], (char *) buf, partLen);

        MD5_Transform(context->state, context->buffer);

         for (i = partLen; i + 63 < len; i += 64)

        MD5_Transform(context->state, &buf[i]);

         index = 0;

      }

      else

      {

          i = 0;

      }

      memcpy((char *) &context->buffer[index], (char *) &buf[i], len - i);

  }


  void MD5_Final(MD5Context * context, unsigned char digest[16])

  {

      unsigned char bits[8];

      unsigned int index, padLen;

      MD5_Encode(bits, context->count, 8);

      index = (unsigned int) ((context->count[0] >> 3) & 0x3f);

      padLen = (index < 56) ? (56 - index) : (120 - index);

      MD5_Update(context, PADDING, padLen);

      MD5_Update(context, bits, 8);

      MD5_Encode(digest, context->state, 16);

      memset((char *) context, 0, sizeof(*context));

  }


  void GetMD5Code(BYTE* pBuf, int nSize, char pCode[34])

  {

      MD5Context context;

      unsigned char buff[16];

      MD5_Init(&context);

      MD5_Update(&context, pBuf, nSize);

      MD5_Final(&context, buff);

      for(int j = 0;j < 16; j++){    

          sprintf(pCode + j * 2, "%x", (buff[j] & 0xF0)>>4);

          sprintf(pCode + j * 2 + 1, "%x", buff[j] & 0x0F);

     }

  }


  调用方法:

  传入需要加密的字符串codestr,及加密字符串长度,及生成KEY的BUFFER指针,加密函数执行完毕后将KEY存入该BUFFER中。

  GetMD5Code(codestr, len, (char*)key);


  以字符串"emtronix"为例,加密后key = "17f402d9a6251aff2302c01a035d05f4",可以利用网上工具验证是正确的。


  哈希加密

  哈希加密是用安全散列算法对字符串进行的一种加密。哈希加密有很多种,这里简单介绍一种SHA-256加密,它能将任何字符串加密成256bit的密码,即8个32bit的整形来存储,因为1个整形用16进制的字符串来表示需要8字节,即一共64字节。


  #include "StdAfx.h"


  #define SHA256_ROTL(a,b) (((a>>(32-b))&(0x7fffffff>>(31-b)))|(a<

  #define SHA256_SR(a,b) ((a>>b)&(0x7fffffff>>(b-1)))

  #define SHA256_Ch(x,y,z) ((x&y)^((~x)&z))

  #define SHA256_Maj(x,y,z) ((x&y)^(x&z)^(y&z))

  #define SHA256_E0(x) (SHA256_ROTL(x,30)^SHA256_ROTL(x,19)^SHA256_ROTL(x,10))

  #define SHA256_E1(x) (SHA256_ROTL(x,26)^SHA256_ROTL(x,21)^SHA256_ROTL(x,7))

  #define SHA256_O0(x) (SHA256_ROTL(x,25)^SHA256_ROTL(x,14)^SHA256_SR(x,3))

  #define SHA256_O1(x) (SHA256_ROTL(x,15)^SHA256_ROTL(x,13)^SHA256_SR(x,10))


  void StrSHA256(const char* str, long long length, char* sha256)

  {

      char *pp, *ppend;

      long l, i, W[64], T1, T2, A, B, C, D, E, F, G, H, H0, H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7;

      H0 = 0x6a09e667, H1 = 0xbb67ae85, H2 = 0x3c6ef372, H3 = 0xa54ff53a;

      H4 = 0x510e527f, H5 = 0x9b05688c, H6 = 0x1f83d9ab, H7 = 0x5be0cd19;

      long K[64] = {

          0x428a2f98, 0x71374491, 0xb5c0fbcf, 0xe9b5dba5, 0x3956c25b, 0x59f111f1, 0x923f82a4, 0xab1c5ed5,

          0xd807aa98, 0x12835b01, 0x243185be, 0x550c7dc3, 0x72be5d74, 0x80deb1fe, 0x9bdc06a7, 0xc19bf174,

          0xe49b69c1, 0xefbe4786, 0x0fc19dc6, 0x240ca1cc, 0x2de92c6f, 0x4a7484aa, 0x5cb0a9dc, 0x76f988da,

          0x983e5152, 0xa831c66d, 0xb00327c8, 0xbf597fc7, 0xc6e00bf3, 0xd5a79147, 0x06ca6351, 0x14292967,

          0x27b70a85, 0x2e1b2138, 0x4d2c6dfc, 0x53380d13, 0x650a7354, 0x766a0abb, 0x81c2c92e, 0x92722c85,

          0xa2bfe8a1, 0xa81a664b, 0xc24b8b70, 0xc76c51a3, 0xd192e819, 0xd6990624, 0xf40e3585, 0x106aa070,

          0x19a4c116, 0x1e376c08, 0x2748774c, 0x34b0bcb5, 0x391c0cb3, 0x4ed8aa4a, 0x5b9cca4f, 0x682e6ff3,

          0x748f82ee, 0x78a5636f, 0x84c87814, 0x8cc70208, 0x90befffa, 0xa4506ceb, 0xbef9a3f7, 0xc67178f2,

      };

      l = length + ((length % 64 > 56) ? (128 - length % 64) : (64 - length % 64));

      if (!(pp = (char*)malloc((unsigned long)l))) return;

      for (i = 0; i < length; pp[i + 3 - 2 * (i % 4)] = str[i], i++);

      for (pp[i + 3 - 2 * (i % 4)] = 128, i++; i < l; pp[i + 3 - 2 * (i % 4)] = 0, i++);

     *((long*)(pp + l - 4)) = length << 3;

      *((long*)(pp + l - 8)) = length >> 29;

      for (ppend = pp + l; pp < ppend; pp += 64){

          for (i = 0; i < 16; W[i] = ((long*)pp)[i], i++);

          for (i = 16; i < 64; W[i] = (SHA256_O1(W[i - 2]) + W[i - 7] + SHA256_O0(W[i - 15]) + W[i - 16]), i++);

          A = H0, B = H1, C = H2, D = H3, E = H4, F = H5, G = H6, H = H7;

          for (i = 0; i < 64; i++){

              T1 = H + SHA256_E1(E) + SHA256_Ch(E, F, G) + K[i] + W[i];

              T2 = SHA256_E0(A) + SHA256_Maj(A, B, C);

              H = G, G = F, F = E, E = D + T1, D = C, C = B, B = A, A = T1 + T2;

          }

          H0 += A, H1 += B, H2 += C, H3 += D, H4 += E, H5 += F, H6 += G, H7 += H;

      }

      free(pp - l);

      sprintf(sha256, "%08X%08X%08X%08X%08X%08X%08X%08X", H0, H1, H2, H3, H4, H5, H6, H7);

      return;

  }


  调用方法:

  传入需要加密的字符串codestr,及加密字符串长度,及生成KEY的BUFFER指针,加密函数执行完毕后将KEY存入该BUFFER中。

  StrSHA256 (codestr, len, (char*)key);


  如需要本文相关测试程序,可以联系英创工程师。



发布时间:2016年12月1日 13:44  人气:   审核编辑(郭大华)
更多内容请访问(成都英创信息技术有限公司
相关链接

我来评价

评价:
一般