算法详解

XXTEA使用更复杂的运算方式，它的块大小可以是任意的，密钥也可以是任意长度的（可以不是4的倍数）。

在加密时，XXTEA会对明文进行分块，然后每个块都会进行加密，加密后的结果再进行拼接，最终形成密文。

在解密时，XXTEA会对密文进行分块，然后每个块都会进行解密，解密后的结果再进行拼接，最终形成明文。

加密过程示意图：

代码实现

下面是XXTEA算法加密过程的C语言函数实现

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void xxtea_encrypt(uint32_t *v, int n, uint32_t *key) {
    uint32_t y, z, sum, delta, e;
    uint32_t p, q, rounds, limit;
    uint32_t *k = key;
 
    rounds = 6 + 52 / n;        // 计算加密轮数
    sum = 0;
    delta = 0x9E3779B9;         // 初始化delta常数
    limit = rounds * delta;     // 计算sum的最大值
 
    q = 6 + limit / delta;
    while (q-- > 0) {           // 执行加密轮数
        sum += delta;           // 更新sum
        e = sum >> 2 & 3;       // 计算e值
        for (p = 0; p < n; p++) {   // 对每个数据块执行加密操作
            y = v[(p + 1) % n];
            z = v[p] += ((v[(p + n - 1) % n] >> 5) ^ (y << 2)) + ((y >> 3) ^ (v[(p + n - 1) % n] << 4)) ^ ((sum ^ y) + (k[(p ^ e) & 3] ^ v[(p + n - 1) % n]));
            // 计算加密后的数据块
        }
    }
}

下面是XXTEA算法解密过程的C语言函数实现

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void xxtea_decrypt(uint32_t *v, int n, uint32_t *key) {
    uint32_t y, z, sum, delta, e;
    uint32_t p, q, rounds, limit;
    uint32_t *k = key;
 
    rounds = 6 + 52 / n;        // 计算加密轮数
    sum = rounds * 0x9E3779B9;  // 初始化sum常数
    delta = 0x9E3779B9;         // 初始化delta常数
    limit = rounds * delta;     // 计算sum的最大值
 
    q = 6 + limit / delta;
    while (q-- > 0) {           // 执行加密轮数
        e = sum >> 2 & 3;       // 计算e值
        for (p = n - 1; p > 0; p--) {   // 对每个数据块执行解密操作
            z = v[(p + n - 1) % n];
            y = v[p] -= ((v[(p + n - 1) % n] >> 5) ^ (v[(p + 1) % n] << 2)) + ((v[(p + 1) % n] >> 3) ^ (v[(p + n - 1) % n] << 4)) ^ ((sum ^ v[(p + 1) % n]) + (k[(p ^ e) & 3] ^ v[(p + n - 1) % n]));
            // 计算解密后的数据块
        }
        z = v[(n + n - 1) % n];
        y = v[0] -= ((v[(n + n - 1) % n] >> 5) ^ (v[(1) % n] << 2)) + ((v[(1) % n] >> 3) ^ (v[(n + n - 1) % n] << 4)) ^ ((sum ^ v[(1) % n]) + (k[(0 ^ e) & 3] ^ v[(n + n - 1) % n]));
        // 特殊处理第一个和最后一个数据块
        sum -= delta;           // 更新sum
    }
}

上文代码中n代表待加密数据的长度，公式的含义是，对于给定的数据块长度，根据公式计算出加密轮数rounds，以便在加密过程中执行足够的轮数，达到较高的安全性。

例题

（暂略）