RC4 算法

最新推荐文章于 2025-06-16 14:33:04 发布

liuhuiyi

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分类专栏：安全安全-协议

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本文介绍了RC4加密算法，一种由Ron Rivest设计的流加密算法。RC4因其速度快及适用于网络通信数据加密而广受关注。文章详细阐述了RC4的工作原理，包括随机数生成器和异或运算，并提供了实现RC4加密过程的C语言代码示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

RC4(Rivest Cipher 4)是由Ron RIvest 设计（由于此人名气太大，RSA的作者之一，因此他还有其他的算法均是RC开头命名，包括RC5,RC6（均为分组加密算法）），RC4是一种流加密算法，它的密钥长度可变，但是加解密密钥相同，因此RC4属于对称加密，对称加密也分为多种算法，其中最著名的当属DES，AES算法，不过它们是通过将明文进行分组后进行的加密，而RC4是针对字节流进行加解密，因此RC4更适合于网络通信数据的加密解密，RC4能有效应用的原因还包括运算速度极快的特点，因此曾经RC4应用于TLS（2015年2月被RFC7465 禁止）。

RC4 算法的核心是随机数生成器+异或运算组成，RC4 的密钥长度是可变的，范围在[1,255], 给定一个密钥后，伪随机数生成器接受密钥并构造生成出S盒，S盒则对明文逐字节的加密，加密的过程使用的是异或运算且S盒不断的调整，由于异或运算是对等(合)函数(f(f(x)=x),因此RC4的解密采用相同的运算。

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define Len_S 255

unsigned char S[Len_S];

void swap(unsigned char &a, unsigned char &b)
{
	unsigned char tmp = a;
	a = b;
	b = tmp;
}

int init(unsigned char *S, unsigned char *Key, int len_k)
{
	for (int i = 0; i < 256; i++)
		S[i] = i;
	int j = 0;
	for (int i = 0; i < 256; i++)
	{
		/*用于打乱S盒，其中i循环用于保证S盒每位都保证得到混淆*/
		/*Key中每个字节的引入是为了增加随机因子*/
		j = (j + S[i] + Key[i%len_k]) % Len_S;
		swap(S[i], S[j]);
	}
	return 0;
}

int RC4_Crypt(unsigned char *S, unsigned char *Data, int len_data)
{
	int k = 0;
	int i = 0;
	int j = 0;
	while (k < len_data)
	{
		i = (i + 1) % Len_S;
		j = (j + S[i]) % Len_S;
		swap(S[i], S[j]);
		Data[k++] ^= ((S[i] + S[j]) % Len_S);
	}
	return 0;

}
void show(unsigned char *Data, int Len)
{
	for (int i = 0;i < Len;i++)
		printf("02%x", Data[i]);
}

int main()
{
	char Key[] = "Hello world";
	char Data[] = "123456";
	init(S, (unsigned char*)Key, strlen(Key));
	RC4_Crypt(S, (unsigned char*)Data, strlen(Data));
	printf("pData=%s\n\n", Data);

	return 0;
}