单片机上使用TEA加密通信

由 cathy 提交于周五, 7 七月 2017 - 15:23

作者：刘韶轩

这里说的加密通信和常说的防止程序被破解加密还是不一样的。后者指的是程序烧录到单片机以后，防止被竞争对手读取里面的hex文件而采取的一些手段。简单点说：防抄板。

后者指的是，通信过程中，对一些比较重要的信息进行加密，这样即便别人得到了，也不知道信息是什么意思。比如说UART通信，假设正在传输IC卡的账户，密码，余额等信息。换做五年前的我，肯定是傻不愣登的直接送过去。如果有人想获取这个信息，很容易的，几条线接过去就能读到。

TEA加密是怎么加密呢？定义和原理我就不说了，百度都能找到，万一说错了还丢人。简单说下过程：算法分两部分，一部分进行加密，一部分进行解密。

发送方先对数据进行加密，然后传输；接收方收到数据，然后解密，得到真正的信息。

小白可能会问，解密算法网上遍地都是，那第三方得到以后岂不是也能解密？

理论上是这样，但是，解密还需要一个比较重要的东西，就是：密钥。

怎么读？普通字典里一般读：mi yue（蜜月？），技术字典中被标为：mi yao

这里的密钥是一个16字节的数字，必须要有这个密钥，数据才能被解密，如果没有，暴力破解？16字节可能的组合有多少种呢...........

大致就是这么一个算法，很短小，却很有用。下面是源码：

tea.h 
 
/********************************************************************* 
 
* TEA算法头文件 
 
* (c)copyright 2013,jdh 
 
* All Right Reserved 
 
*文件名:tea.h 
 
*程序员:jdh 
 
**********************************************************************/

/********************************************************************* 
 
*说明:TEA加密解密算法 
 
*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。 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
#ifndef _TEA_H_ 
 
#define _TEA_H_ 
 
 
 
/********************************************************************* 
 
* 头文件 
 
**********************************************************************/

#include "header.h" 
 
 
 
/********************************************************************* 
 
* 函数 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
/********************************************************************* 
 
* tea加密 
 
*参数:v:要加密的数据,长度为8字节 
 
* k:加密用的key,长度为16字节 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
static void tea_encrypt(uint32_t *v,uint32_t *k); 
 
 
 
/********************************************************************* 
 
* tea解密 
 
*参数:v:要解密的数据,长度为8字节 
 
* k:解密用的key,长度为16字节 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
static void tea_decrypt(uint32_t *v,uint32_t *k); 
 
 
 
/*********************************************************************

* 加密算法 
 
*参数:src:源数据,所占空间必须为8字节的倍数.加密完成后密文也存放在这 
 
* size_src:源数据大小,单位字节 
 
* key:密钥,16字节 
 
*返回:密文的字节数 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
uint16_t encrypt(uint8_t *src,uint16_t size_src,uint8_t *key); 
 
 
 
/********************************************************************* 
 
* 解密算法 
 
*参数:src:源数据,所占空间必须为8字节的倍数.解密完成后明文也存放在这 
 
* size_src:源数据大小,单位字节 
 
* key:密钥,16字节 
 
*返回:明文的字节数,如果失败,返回0 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
uint16_t decrypt(uint8_t *src,uint16_t size_src,uint8_t *key); 
 
 
 
#endif 
 
 
 
tea.c 
 
/********************************************************************* 
 
* TEA算法主文件 
 
* (c)copyright 2013,jdh 
 
* All Right Reserved 
 
*文件名:hash.c

*程序员:jdh 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
/********************************************************************* 
 
* 头文件 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
#include "tea.h" 
 
 
 
/********************************************************************* 
 
* 函数 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
/********************************************************************* 
 
* tea加密 
 
*参数:v:要加密的数据,长度为8字节 
 
* k:加密用的key,长度为16字节 
 
**********************************************************************/

static void tea_decrypt(uint32_t *v,uint32_t *k) 
 
{ 
 
 uint32_t y = v[0],z = v[1],sum = 0xC6EF3720,i; 
 
 uint32_t delta = 0x9e3779b9; 
 
 uint32_t a = k[0],b = k[1],c = k[2],d = k[3]; 
 
 
 
 for (i = 0;i < 32;i++) 
 
 { 
 
 z -= ((y << 4) + c) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + d); 
 
 y -= ((z << 4) + a) ^ (z + sum) ^ ((z >> 5) + b); 
 
 sum -= delta; 
 
 } 
 
 v[0] = y; 
 
 v[1] = z; 
 
} 
 
 
 
/********************************************************************* 
 
* 加密算法 
 
*参数:src:源数据,所占空间必须为8字节的倍数.加密完成后密文也存放在这 
 
* size_src:源数据大小,单位字节 
 
* key:密钥,16字节 
 
*返回:密文的字节数 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
uint16_t encrypt(uint8_t *src,uint16_t size_src,uint8_t *key) 
 
{ 
 
 uint8_t a = 0; 
 
 uint16_t i = 0; 
 
 uint16_t num = 0; 
 
 
 
 //将明文补足为8字节的倍数 
 
 a = size_src % 8; 
 
 if (a != 0) 
 
 { 
 
 for (i = 0;i < 8 - a;i++) 
 
 { 
 
 src[size_src++] = 0; 
 
 } 
 
 } 
 
 
 
 //加密 
 
 num = size_src / 8; 
 
 for (i = 0;i < num;i++) 
 
 { 
 
 tea_encrypt((uint32_t *)(src + i * 8),(uint32_t *)key); 
 
 } 
 
 
 
 return size_src; 
 
} 
 
 
 
/********************************************************************* 
* 解密算法 
 
*参数:src:源数据,所占空间必须为8字节的倍数.解密完成后明文也存放在这 
 
* size_src:源数据大小,单位字节 
 
* key:密钥,16字节 
 
*返回:明文的字节数,如果失败,返回0 
 
**********************************************************************/ 
 
 
 
uint16_t decrypt(uint8_t *src,uint16_t size_src,uint8_t *key) 
 
{ 
 
 uint16_t i = 0; 
 
 uint16_t num = 0; 
 
 
 
 //判断长度是否为8的倍数 
 
 if (size_src % 8 != 0) 
 
 { 
 
 return 0; 
 
 } 
 
 
 
 //解密 
 
 num = size_src / 8; 
 
 for (i = 0;i < num;i++) 
 
 { 
 
 tea_decrypt((uint32_t *)(src + i * 8),(uint32_t *)key); 
 
 } 
 
 
 
 return size_src; 
 
}

本文转载自<a href="http://mp.weixin.qq.com/s/h62aEctPwxZgWafWpbvdSw"> 单片机爱好者</a>