TEA学习

TEA

感谢各位师傅,转载连接:https://www.cnblogs.com/sk2rw/p/14797633.html

我做做删减和补充。

简介

TEA算法使用64位的明文分组和128位的密钥,使用feistel分组加框架,需要进行32轮循环得到最后的64位密文,其中magic number DELTA是由黄金分割点。

tea算法最关键的是要找到DELTA值和128位的key

在逆向程序的时候,可以利用ida的插件findcypto识别tea算法。

如上图的程序,可以看出a2就是key,v4-=0x61c88647和v4+=0x9e3779b9是等价的,显然DELTA就是0x9e3779b9

Tea算法还可以进行魔改,魔改的地方主要是DELTA值,将这个值修改会让很多加密算法识别软件失效,像下面的程序就将DELTA魔改为0x1234567,绕过来peid的插件KANAL的识别。

补充TEA及魔改TEA加密与解密源码:

初级TEA

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#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

//加密函数
void encrypt (uint32_t* v, uint32_t* k) {
uint32_t v0=v[0], v1=v[1], sum=0, i; /* set up */
uint32_t delta=0x9e3779b9; /* a key schedule constant */
uint32_t k0=k[0], k1=k[1], k2=k[2], k3=k[3]; /* cache key */
for (i=0; i < 32; i++) { /* basic cycle start */
sum += delta;
v0 += ((v1<<4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1>>5) + k1);
v1 += ((v0<<4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0>>5) + k3);
} /* end cycle */
v[0]=v0; v[1]=v1;
}
//解密函数
void decrypt (uint32_t* v, uint32_t* k) {
uint32_t v0=v[0], v1=v[1], sum=0xC6EF3720, i; /* set up */
uint32_t delta=0x9e3779b9; /* a key schedule constant */
uint32_t k0=k[0], k1=k[1], k2=k[2], k3=k[3]; /* cache key */
for (i=0; i<32; i++) { /* basic cycle start */
v1 -= ((v0<<4) + k2) ^ (v0 + sum) ^ ((v0>>5) + k3);
v0 -= ((v1<<4) + k0) ^ (v1 + sum) ^ ((v1>>5) + k1);
sum -= delta;
} /* end cycle */
v[0]=v0; v[1]=v1;
}

int main()
{
uint32_t v[2]={1,2},k[4]={2,2,3,4};
// v为要加密的数据是两个32位无符号整数
// k为加密解密密钥,为4个32位无符号整数,即密钥长度为128位
printf("加密前原始数据:%u %u\n",v[0],v[1]);
encrypt(v, k);
printf("加密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);
decrypt(v, k);
printf("解密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);
return 0;
}

TEA升级版XTEA

增加了更多的密钥表,移位和异或等操作。

XTEA是TEA的扩展,也称做TEAN,它使用与TEA相同的简单运算,同样是一个64位块的Feistel密码,使用128位密钥,建议64轮, 但四个子密钥采取不正规的方式进行混合以阻止密钥表攻击。

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加密前原始数据:1 2  
加密后的数据:1347371722 925494771
解密后的数据:1 2

Process returned 0 (0x0) execution time : 0.020 s
Press any key to continue.

XTEA是TEA的升级版,增加了更多的密钥表,移位和异或操作等等,设计者是Roger Needham, David Wheeler
加密过程:



算法实现:

示例代码:

[cpp] view plain copy
#include <stdio.h>
#include <stdint.h>

/* take 64 bits of data in v[0] and v[1] and 128 bits of key[0] - key[3] */

void encipher(unsigned int num_rounds, uint32_t v[2], uint32_t const key[4]) {
unsigned int i;
uint32_t v0=v[0], v1=v[1], sum=0, delta=0x9E3779B9;
for (i=0; i < num_rounds; i++) {
v0 += (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + key[sum & 3]);
sum += delta;
v1 += (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + key[(sum>>11) & 3]);
}
v[0]=v0; v[1]=v1;
}

void decipher(unsigned int num_rounds, uint32_t v[2], uint32_t const key[4]) {
unsigned int i;
uint32_t v0=v[0], v1=v[1], delta=0x9E3779B9, sum=delta*num_rounds;
for (i=0; i < num_rounds; i++) {
v1 -= (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + key[(sum>>11) & 3]);
sum -= delta;
v0 -= (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + key[sum & 3]);
}
v[0]=v0; v[1]=v1;
}

int main()
{
uint32_t v[2]={1,2};
uint32_t const k[4]={2,2,3,4};
unsigned int r=32;//num_rounds建议取值为32
// v为要加密的数据是两个32位无符号整数
// k为加密解密密钥,为4个32位无符号整数,即密钥长度为128位
printf("加密前原始数据:%u %u\n",v[0],v[1]);
encipher(r, v, k);
printf("加密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);
decipher(r, v, k);
printf("解密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);
return 0;
}

XXTEA

又称Corrected Block TEA,是XTEA的升级版 XXTEA是一个非平衡Feistel网络分组密码,在可变长度块上运行,这些块是32位大小的任意倍数(最小64位),使用128位密钥, 是目前TEA系列中最安全的算法,但性能较上两种有所降低。

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#include <stdio.h>  
#include <stdint.h>
#define DELTA 0x9e3779b9
#define MX (((z>>5^y<<2) + (y>>3^z<<4)) ^ ((sum^y) + (key[(p&3)^e] ^ z)))

void btea(uint32_t *v, int n, uint32_t const key[4])
{
uint32_t y, z, sum;
unsigned p, rounds, e;
if (n > 1) /* Coding Part */
{
rounds = 6 + 52/n;
sum = 0;
z = v[n-1];
do
{
sum += DELTA;
e = (sum >> 2) & 3;
for (p=0; p<n-1; p++)
{
y = v[p+1];
z = v[p] += MX;
}
y = v[0];
z = v[n-1] += MX;
}
while (--rounds);
}
else if (n < -1) /* Decoding Part */
{
n = -n;
rounds = 6 + 52/n;
sum = rounds*DELTA;
y = v[0];
do
{
e = (sum >> 2) & 3;
for (p=n-1; p>0; p--)
{
z = v[p-1];
y = v[p] -= MX;
}
z = v[n-1];
y = v[0] -= MX;
sum -= DELTA;
}
while (--rounds);
}
}


int main()
{
uint32_t v[2]= {1,2};
uint32_t const k[4]= {2,2,3,4};
int n= 2; //n的绝对值表示v的长度,取正表示加密,取负表示解密
// v为要加密的数据是两个32位无符号整数
// k为加密解密密钥,为4个32位无符号整数,即密钥长度为128位
printf("加密前原始数据:%u %u\n",v[0],v[1]);
btea(v, n, k);
printf("加密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);
btea(v, -n, k);
printf("解密后的数据:%u %u\n",v[0],v[1]);
return 0;
}

注意!

python是大端序, 我们的C语言是小端序。所以需要转化一下。例如:

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python:
b'\xbc\xa5\xce@\xf4\xb2\xb2\xe7\xa9\x12\x9d\x12\xae\x10\xc8[=\xd7\x06\x1d\xdcp\xf8\xdc'
c++:
uint32_t v[6]= {0x40cea5bc,0xe7b2b2f4,0x129d12a9,0x5bc810ae,0x1d06d73d,0xdcf870dc};
"flag" 0x67616c66