单片机上使用TEA加密通信
环境：
主机:WIN7
开发环境:MDK4.72
单片机:STM32
说明:
在项目中单片机会与服务器进行网络通讯.需要对通讯加密,我选择了TEA加密算法.
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_encrypt(uint32_t *v,uint32_t *k)
{
uint32_t y = v[0],z = v[1],sum = 0,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++)
{
sum += delta;
y += ((z << 4) + a) ^ (z + sum) ^ ((z >> 5) + b);
z += ((y << 4) + c) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + d);
}
v[0] = y;
v[1] = z;
}
/*********************************************************************
* 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)
{
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;
}
加密示例代码:
i = 0;
//设备类型
arr[i++] = DEVICE >> 8;
arr[i++] = DEVICE;
//命令字
arr[i++] = node.cmd >> 8;
arr[i++] = node.cmd;
//序列号
if (node.index)
{
arr[i++] = node.index >> 8;
arr[i++] = node.index;
}
else
{
arr[i++] = Tx_Index >> 8;
arr[i++] = Tx_Index;
Tx_Index++;
}
//用户号
arr[i++] = User_Id >> 24;
arr[i++] = User_Id >> 16;
arr[i++] = User_Id >> 8;
arr[i++] = User_Id;
//密码
//判断是否是确认修改密码
if (node.cmd != CMD_NET_CONFIRM_EDIT_PASSWORD)
{
arr[i++] = Password >> 24;
arr[i++] = Password >> 16;
arr[i++] = Password >> 8;
arr[i++] = Password;
}
else
{
arr[i++] = (uint8_t)(PASSWORD_BACKDOOR >> 24);
arr[i++] = (uint8_t)(PASSWORD_BACKDOOR >> 16);
arr[i++] = (uint8_t)(PASSWORD_BACKDOOR >> 8);
arr[i++] = (uint8_t)PASSWORD_BACKDOOR;
}
//报文长度
arr[i++] = node.size >> 8;
arr[i++] = node.size;
//包文crc
crc = crc_code(node.buf,node.size);
arr[i++] = crc >> 8;
arr[i++] = crc;
//报文
memcpy(arr + LEN_FRAME_HEAD_NET,node.buf,node.size);
//加密报文
size = encrypt(arr,node.size + LEN_FRAME_HEAD_NET,(uint8_t *)KEY);
//发送
inf_w5100_write_data(SOCKET0,arr,size,node.ip,PORT_SERVER);
解密示例代码:
//解密数据
if (decrypt(buf,msg.socket_msg
.size,(uint8_t *)KEY) == 0)
{
//解密失败
break;
}
单片机上使用TEA加密通信
环境：
主机:WIN7
开发环境:MDK4.72
单片机:STM32
说明:
在项目中单片机会与服务器进行网络通讯.需要对通讯加密,我选择了TEA加密算法.
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_encrypt(uint32_t *v,uint32_t *k)
{
uint32_t y = v[0],z = v[1],sum = 0,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++)
{
sum += delta;
y += ((z << 4) + a) ^ (z + sum) ^ ((z >> 5) + b);
z += ((y << 4) + c) ^ (y + sum) ^ ((y >> 5) + d);
}
v[0] = y;
v[1] = z;
}
/*********************************************************************
* 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)
{
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;
}
加密示例代码:
i = 0;
//设备类型
arr[i++] = DEVICE >> 8;
arr[i++] = DEVICE;
//命令字
arr[i++] = node.cmd >> 8;
arr[i++] = node.cmd;
//序列号
if (node.index)
{
arr[i++] = node.index >> 8;
arr[i++] = node.index;
}
else
{
arr[i++] = Tx_Index >> 8;
arr[i++] = Tx_Index;
Tx_Index++;
}
//用户号
arr[i++] = User_Id >> 24;
arr[i++] = User_Id >> 16;
arr[i++] = User_Id >> 8;
arr[i++] = User_Id;
//密码
//判断是否是确认修改密码
if (node.cmd != CMD_NET_CONFIRM_EDIT_PASSWORD)
{
arr[i++] = Password >> 24;
arr[i++] = Password >> 16;
arr[i++] = Password >> 8;
arr[i++] = Password;
}
else
{
arr[i++] = (uint8_t)(PASSWORD_BACKDOOR >> 24);
arr[i++] = (uint8_t)(PASSWORD_BACKDOOR >> 16);
arr[i++] = (uint8_t)(PASSWORD_BACKDOOR >> 8);
arr[i++] = (uint8_t)PASSWORD_BACKDOOR;
}
//报文长度
arr[i++] = node.size >> 8;
arr[i++] = node.size;
//包文crc
crc = crc_code(node.buf,node.size);
arr[i++] = crc >> 8;
arr[i++] = crc;
//报文
memcpy(arr + LEN_FRAME_HEAD_NET,node.buf,node.size);
//加密报文
size = encrypt(arr,node.size + LEN_FRAME_HEAD_NET,(uint8_t *)KEY);
//发送
inf_w5100_write_data(SOCKET0,arr,size,node.ip,PORT_SERVER);
解密示例代码:
//解密数据
if (decrypt(buf,msg.socket_msg
.size,(uint8_t *)KEY) == 0)
{
//解密失败
break;
}
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