RC4加密Java
问题内容:
嗨,我正在尝试用Java实现RC4算法。我找到了以下代码作为示例,可以帮助我理解这个想法:
public class RC4 {
private int[] S = new int[256];
private int[] T = new int[256];
private int keylen;
public RC4(byte[] key) throws Exception {
if (key.length < 1 || key.length > 256) {
throw new Exception("key must be between 1 and 256 bytes");
} else {
keylen = key.length;
for (int i = 0; i < 256; i++) {
S[i] = i;
T[i] = key[i % keylen];
}
int j = 0;
for (int i = 0; i < 256; i++) {
j = (j + S[i] + T[i]) % 256;
S[i] ^= S[j];
S[j] ^= S[i];
S[i] ^= S[j];
}
}
}
public int[] encrypt(int[] plaintext) {
int[] ciphertext = new int[plaintext.length];
int i = 0, j = 0, k, t;
for (int counter = 0; counter < plaintext.length; counter++) {
i = (i + 1) % 256;
j = (j + S[i]) % 256;
S[i] ^= S[j];
S[j] ^= S[i];
S[i] ^= S[j];
t = (S[i] + S[j]) % 256;
k = S[t];
ciphertext[counter] = plaintext[counter] ^ k;
}
return ciphertext;
}
public int[] decrypt(int[] ciphertext) {
return encrypt(ciphertext);
}
}
我有几个问题:
-
为什么纯文本
int
在上面的代码中是数组? -
当我测试此代码时,我得到奇怪的结果,有人可以向我解释吗?这里是我的代码要测试:
public class RC4_Main { public static void main(String args[]) throws Exception { String keyword = "hello"; byte[] keytest = keyword.getBytes(); //convert keyword to byte int[] text = {1, 2, 3, 4, 5}; // text as 12345 RC4 rc4 = new RC4(keytest); System.out.print("\noriginal text: "); for (int i = 0; i < text.length; i++) { System.out.print(text[i]); } int[] cipher = rc4.encrypt(text); //encryption System.out.print("\ncipher: "); for (int i = 0; i < cipher.length; i++) { System.out.print(cipher[i]); } int[] backtext = rc4.decrypt(cipher); //decryption System.out.print("\nback to text: "); for (int i = 0; i < backtext.length; i++) { System.out.print(backtext[i]); } System.out.println(); }
}
结果如下:(原始和返回文本不完全相同)为什么???
original text: 12345
cipher: 1483188254174
back to text: 391501310217
问题答案:
有几件事要注意:
- 当您需要无符号字节(例如用于索引)时,Java并不是很容易使用。
- 如果您在
S
和中创建了状态T
,那么您应该真正注意到这些值会发生变化,当您 使用相同的实例进行 解密时 , 会采用用于加密的状态; - 上面的代码在内存方面不是很有效,您可以轻松地重写它以获取字节数组。
- 要使用字符串,将参数重构为后
byte[]
,首先需要首先使用字符编码,例如使用String.getBytes(Charset charset)
;
为了使生活更轻松,并有一些有趣的深夜黑客,我改进了您的代码,并使用零进位字节数组对rfc6229中的单个向量进行了测试。
更新:正如micahk在下面指出的那样,使用了邪恶的C XOR交换,阻止了此代码对Java中输入的最后字节进行加密。使用常规的旧交换程序可以解决此问题。
警告
:以下代码应被视为编码练习。请使用经过严格审查的库,而不是下面的代码片段,以在您的应用程序中执行RC4(或Ron的代码4,ARC4等)。这意味着Cipher.getInstance("RC4");
在Bouncy
Castle中使用或ARC4类。
public class RC4 {
private final byte[] S = new byte[256];
private final byte[] T = new byte[256];
private final int keylen;
public RC4(final byte[] key) {
if (key.length < 1 || key.length > 256) {
throw new IllegalArgumentException(
"key must be between 1 and 256 bytes");
} else {
keylen = key.length;
for (int i = 0; i < 256; i++) {
S[i] = (byte) i;
T[i] = key[i % keylen];
}
int j = 0;
byte tmp;
for (int i = 0; i < 256; i++) {
j = (j + S[i] + T[i]) & 0xFF;
tmp = S[j];
S[j] = S[i];
S[i] = tmp;
}
}
}
public byte[] encrypt(final byte[] plaintext) {
final byte[] ciphertext = new byte[plaintext.length];
int i = 0, j = 0, k, t;
byte tmp;
for (int counter = 0; counter < plaintext.length; counter++) {
i = (i + 1) & 0xFF;
j = (j + S[i]) & 0xFF;
tmp = S[j];
S[j] = S[i];
S[i] = tmp;
t = (S[i] + S[j]) & 0xFF;
k = S[t];
ciphertext[counter] = (byte) (plaintext[counter] ^ k);
}
return ciphertext;
}
public byte[] decrypt(final byte[] ciphertext) {
return encrypt(ciphertext);
}
}
快乐的编码。