如何在单片机上实现TEA的加密算法

各位大侠在做数据传输时，有没有考虑过把数据加密起来进行传输，若在串口或者无线中把所要传的数据加密起来，岂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，受限于单片机的内存和运算速度，实现起来比较困难，但一种叫TEA的加密算法特别适合单片机使用。

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。目前我只知道QQ一直用的是16轮TEA。

我之前做过一个数字的无线对讲机，把语音数据加密后发送，双方事先规定好公共的密钥，就可以进行加密和解密了。至于TEA算法速度，在我看来确实很快，我当时用的是16位的msp430单片机，晶振只有6M，每秒钟大概可以进行两三百次加密和解密的操作（一次加密和解密32字节）。

说到加密，最简单的方式就是把要发送的数据和同样长度的密码进行异或运算，得到新的数据就是加密后的数据，然后，接收方把加密数据和密码进行异或就能得到原始数据。但这种异或的方法安全性如何，我也说不清楚。

下面上传了c++实现的TEA算法，可以在vc里面调试看看。我把它改了改，让它适合单片机使用，下面的TEA.h和TEA.c可以包含在你的工程里面。使用时，根据你所要加密的数据包长度修改宏定义BLOCK_SIZE，密钥的长度是16字节。数据和密钥都是存放在数组里面的，比如：

//TEA密钥

unsigned char TEA_key［16］=

{

0x01，0x02，0x03，0x04，0x05，0x06，0x07，0x08，

0x09，0x0A，0x0B，0x0C，0x0D，0x0E，0x0F，0x10

};

//数据缓冲区

unsigned char TX_buffer［32］;

unsigned char RX_buffer［32］;

加密时使用函数：

btea_encrypt（TX_buffer，TEA_key）; //TEA加密

这样，数组TX_buffer里面的新内容就是加密后的数据。

接收到的密文数据存放在RX_buffer里面，调用下面函数：

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，根据你所要加密的数据包长度修改此参数（单位：字节）

/*

*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加密函数

void btea_encrypt（ unsigned char* buf， unsigned char* key ）;

//TEA解密函数

void btea_decrpyt（ unsigned char* buf， unsigned char* key ）;

#endif
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