c語言如何實現(xiàn)idea算法

　　摘要： IDEA即國際數(shù)據(jù)加密算法，也是目前使用廣泛的一種算法。本文詳細介紹了IDEA算法以及c語言如何實現(xiàn)idea算法，下面一起來看看原文。

　　IDEA算法介紹

　　IDEA，即國際數(shù)據(jù)加密算法。是旅居瑞士中國青年學者來學嘉和著名密碼專家J.Massey于1990年提出的。它在1990年正式公布并在以后得到增強。這種算法是在DES算法的基礎上發(fā)展出來的，類似于三重DES，和DES一樣IDEA也是屬于對稱密鑰算法。發(fā)展IDEA也是因為感到DES具有密鑰太短等缺點，已經過時。IDEA的密鑰為128位，這么長的密鑰在今后若干年內應該是安全的。

　　類似于DES，IDEA算法也是一種數(shù)據(jù)塊加密算法，它設計了一系列加密輪次，每輪加密都使用從完整的加密密鑰中生成的一個子密鑰。與DES的不同處在于，它采用軟件實現(xiàn)和采用硬件實現(xiàn)同樣快速。

　　由于IDEA是在美國之外提出并發(fā)展起來的，避開了美國法律上對加密技術的諸多限制，因此，有關IDEA算法和實現(xiàn)技術的書籍都可以自由出版和交流，可極大地促進IDEA的發(fā)展和完善。但由于該算法出現(xiàn)的時間不長，針對它的攻擊也還不多，還未經過較長時間的考驗。因此，尚不能判斷出它的優(yōu)勢和缺陷。

　　IDEA算法特點

　　類似于DES，IDEA算法也是一種數(shù)據(jù)塊加密算法，它設計了一系列加密輪次，每輪加密都使用從完整的加密密鑰中生成的一個子密鑰。與DES的不同處在于，它采用軟件實現(xiàn)和采用硬件實現(xiàn)同樣快速。

　　由于IDEA是在美國之外提出并發(fā)展起來的，避開了美國法律上對加密技術的諸多限制，因此，有關IDEA算法和實現(xiàn)技術的書籍都可以自由出版和交流，可極大地促進IDEA的發(fā)展和完善。但由于該算法出現(xiàn)的時間不長，針對它的攻擊也還不多，還未經過較長時間的考驗。因此，尚不能判斷出它的優(yōu)勢和缺陷。

　　IDEA算法詳解

　　1.產生密鑰

　　算法用了52個子密鑰。首先，將128-位源密鑰分成8個16-位子密鑰。源密鑰再次向左環(huán)移25位產生另外8個子密鑰，如此進行直到產生完52個密匙。具體是：

　　IDEA總共進行8輪迭代操作，每輪需要6個子密鑰，另外還需要4個額外子密鑰，所以總共需要52個子密鑰，這個52個子密鑰都是從128位密鑰中擴展出來的。

　　2.加密、解密過程

　　輸入的64-位數(shù)據(jù)分組被分成4個16-位子分組：xl，X2，x3和x4。這4個子分組成為算法的第一輪的輸入，總共有8輪。在每一輪中，這4個子分組相互相異或，相加，相乘，且與6個16-位子密鑰相異或，相加，相乘。在輪與輪間，第二和第三個子分組交換。最后在輸出變換中4個子分組與4個子密鑰進行運算。

　　注意上面的加法運算是對模2的16次方的加法運算，即求兩個數(shù)的和對65536的余數(shù)，

　　乘法運算是對模2的16次方加1的乘法運算，即兩個數(shù)的積對65537的余數(shù)。

　　在每一輪中，執(zhí)行的順序如下：

　?。?）X1和第一個子密鑰相乘。

　?。?）x2和第二個子密鑰相加。

　?。?）X3和第三個子密鑰相加。

　?。?）x4和第四個子密鑰相乘。

　?。?）將第（1）步和第（3）步的結果相異或。 ·

　?。?）將第（2）步和第（4）步的結果相異或。

　?。?）將第（5）步的結果與第五個子密鑰相乘。

　?。?）將第（6）步和第（7）步的結果相加。

　?。?）將第（8）步的結果與第六個子密鑰相乘。

　　（10）將第（7）步和第（9）步的結果相加。

　?。?1）將第（1）步和第（9）步的結果相異或。

　?。?2）將第（3）步和第（9）步的結果相異或。

　　（13）將第（2）步和第（10）步的結果相異或。

　?。?4）將第（4）步和第（10）步的結果相異或。

　　每一輪的輸出是第（11）、（12）、（13）和（14） 步的結果形成的4個子分組。將中間兩個分組分組交換（最后一輪除外）后，即為下一輪的輸入。

　　經過8輪運算之后，有一個最終的輸出變換：

　?。?） X1和第一個子密鑰相乘。

　?。?） x2和第二個子密鑰相加。

　　（3） x3和第三個子密鑰相加。

　　（4） x4和第四個子密鑰相乘。

　　最后，這4個子分組重新連接到一起產生密文。