tea加解密工具类

YannSea

已于 2022-08-19 14:07:09 修改

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分类专栏： java 文章标签： java

于 2022-08-19 14:04:31 首次发布

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这是一个实现了TEA（Tiny Encryption Algorithm）加密算法的Java类，包括加密和解密方法。类中设置了密钥和加密轮数，并使用了内部的TeaUtils进行实际的加密和解密操作。加密过程中，数据被分组处理，根据余数进行填充以达到8字节的倍数，解密过程则相反。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

package com.common.utils;

import java.io.UnsupportedEncodingException;

public class TeaUtils {

   public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) {
int data_len = data.length; // 数据的长度
if (data_len == 0) {
return new byte[] {};
}
TeaUtils t = new TeaUtils();
if (!t.setKey(key)) {
return new byte[] {};
}

int group_len = 8;
int residues = data_len % group_len; // 余数
int dlen = data_len - residues;

// 用于储存加密的密文，第一字节为余数的大小
int result_len = data_len;
if (residues > 0) {
result_len += group_len - residues;
}
byte[] result = new byte[result_len];
//result[0] = (byte)residues;

byte[] plain = new byte[group_len];
byte[] enc = new byte[group_len];

for (int i = 0; i < dlen; i += group_len) {
for (int j = 0; j < group_len; j++) {
plain[j] = data[i + j];
}
enc = t.encrypt_group(plain);
for (int k = 0; k < group_len; k++) {
//result[i + k + 1] = enc[k];
   result[i + k ] = enc[k];
}
}
if (residues > 0) {
for (int j = 0; j < residues; j++) {
plain[j] = data[dlen + j];
}
int padding = group_len - residues;
for (int j = 0; j < padding; j++) {
plain[residues + j] = (byte)0x00;
}
enc = t.encrypt_group(plain);
for (int k = 0; k < group_len; k++) {
//result[dlen + k + 1] = enc[k];
   result[dlen + k] = enc[k];
}
}
return result;
}

public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) {
int group_len = 8;

TeaUtils t = new TeaUtils();
if (!t.setKey(key)) {
return new byte[] {};
}
//int data_len = data.length - 1, dlen; // 数据的长度
int data_len = data.length, dlen; // 数据的长度
dlen = data_len;
//byte[] result = new byte[dlen + residues];
byte[] result = new byte[dlen];

byte[] dec = new byte[group_len];
byte[] enc = new byte[group_len];
for (int i = 0; i < dlen; i += group_len) {
for (int j = 0; j < group_len; j++) {
//enc[j] = data[i + j + 1];
enc[j] = data[i + j];
}
dec = t.decrypt_group(enc);
for (int k = 0; k < group_len; k++) {
result[i + k] = dec[k];
}
}
return result;
}

/**
* 设置密钥
* @param k 密钥
* @return 密钥长度为16个byte时，设置密钥并返回true，否则返回false
*/
public boolean setKey(byte[] k) {
   if(k==null){
   k = //你的密钥
}
   if (k.length != 16) {
return false;
}
k0 = bytes_to_uint32(new byte[] {k[0], k[1], k[2], k[3]});
k1 = bytes_to_uint32(new byte[] {k[4], k[5], k[6], k[7]});
k2 = bytes_to_uint32(new byte[] {k[8], k[9], k[10], k[11]});
k3 = bytes_to_uint32(new byte[] {k[12], k[13], k[14], k[15]});
return true;
}

/**
* 设置加密的轮数，默认为32轮
* @param loops 加密轮数
* @return 轮数为16、32、64时，返回true，否则返回false
*/
public boolean setLoops(int loops) {
switch (loops) {
case 16:
case 32:
case 64:
this.loops = loops;
return true;
}
return false;
}

private static long UINT32_MAX = 0xFFFFFFFFL;
private static long BYTE_1 = 0xFFL;
private static long BYTE_2 = 0xFF00L;
private static long BYTE_3 = 0xFF0000L;
private static long BYTE_4 = 0xFF000000L;

private static long delta = 0x9E3779B9L;

private static long k0;
   private static long k1;
   private static long k2;
   private static long k3;

private static int loops = 32;

/**
* 加密一组明文
* @param v 需要加密的明文
* @return 返回密文
*/
public static byte[] encrypt_group(byte[] v) {
long v0 = bytes_to_uint32(new byte[] {v[0], v[1], v[2], v[3]});
long v1 = bytes_to_uint32(new byte[] {v[4], v[5], v[6], v[7]});
long sum = 0L;
long v0_xor_1 = 0L, v0_xor_2 = 0L, v0_xor_3 = 0L;
long v1_xor_1 = 0L, v1_xor_2 = 0L, v1_xor_3 = 0L;
for (int i = 0; i < loops; i++) {
sum = toUInt32(sum + delta);
v0_xor_1 = toUInt32(toUInt32(v1 << 4) + k0);
v0_xor_2 = toUInt32(v1 + sum);
v0_xor_3 = toUInt32((v1 >> 5) + k1);
v0 = toUInt32( v0 + toUInt32(v0_xor_1 ^ v0_xor_2 ^ v0_xor_3) );
v1_xor_1 = toUInt32(toUInt32(v0 << 4) + k2);
v1_xor_2 = toUInt32(v0 + sum);
v1_xor_3 = toUInt32((v0 >> 5) + k3);
v1 = toUInt32( v1 + toUInt32(v1_xor_1 ^ v1_xor_2 ^ v1_xor_3) );
}
byte[] b0 = long_to_bytes(v0, 4);
byte[] b1 = long_to_bytes(v1, 4);
return new byte[] {b0[0], b0[1], b0[2], b0[3], b1[0], b1[1], b1[2], b1[3]};
}

/**
* 解密一组密文
* @param v 要解密的密文
* @return 返回明文
*/
public static byte[] decrypt_group(byte[] v) {
long v0 = bytes_to_uint32(new byte[] {v[0], v[1], v[2], v[3]});
long v1 = bytes_to_uint32(new byte[] {v[4], v[5], v[6], v[7]});
long sum = 0xC6EF3720L, tmp = 0L;
for (int i = 0; i < loops; i++) {
tmp = toUInt32(toUInt32(v0 << 4) + k2);
v1 = toUInt32( v1 - toUInt32(tmp ^ toUInt32(v0 + sum) ^ toUInt32((v0 >> 5) + k3)) );
tmp = toUInt32(toUInt32(v1 << 4) + k0);
v0 = toUInt32( v0 - toUInt32(tmp ^ toUInt32(v1 + sum) ^ toUInt32((v1 >> 5) + k1)) );
sum = toUInt32(sum - delta);
}
byte[] b0 = long_to_bytes(v0, 4);
byte[] b1 = long_to_bytes(v1, 4);
return new byte[] {b0[0], b0[1], b0[2], b0[3], b1[0], b1[1], b1[2], b1[3]};
}


/**
* 将 long 类型的 n 转为 byte 数组，如果 len 为 4，则只返回低32位的4个byte
* @param n 需要转换的long
* @param len 若为4，则只返回低32位的4个byte，否则返回8个byte
* @return 转换后byte数组
*/
private static byte[] long_to_bytes(long n, int len) {
byte a = (byte)((n & BYTE_4) >> 24);
byte b = (byte)((n & BYTE_3) >> 16);
byte c = (byte)((n & BYTE_2) >> 8);
byte d = (byte)(n & BYTE_1);
if (len == 4) {
return new byte[] {a, b, c, d};
}
byte ha = (byte)(n >> 56);
byte hb = (byte)((n >> 48) & BYTE_1);
byte hc = (byte)((n >> 40) & BYTE_1);
byte hd = (byte)((n >> 32) & BYTE_1);
return new byte[] {ha, hb, hc, hd, a, b, c, d};
}

/**
* 将4个byte转为 Unsigned Integer 32，以 long 形式返回
* @param bs 需要转换的字节
* @return 返回 long，高32位为0，低32位视为Unsigned Integer
*/
private static long bytes_to_uint32(byte[] bs) {
return ((bs[0]<<24) & BYTE_4) +
((bs[1]<<16) & BYTE_3) +
((bs[2]<<8) & BYTE_2) +
(bs[3] & BYTE_1);
}

/**
* 将long的高32位清除，只保留低32位，低32位视为Unsigned Integer
* @param n 需要清除的long
* @return 返回高32位全为0的long
*/
private static long toUInt32(long n) {
return n & UINT32_MAX;
}
}