祖冲之序列密码算法c语言实现
时间: 2023-12-07 19:39:41 浏览: 84
祖冲之序列密码算法是一种基于伪随机数生成器的加密算法,其核心思想是通过一个初始密钥和一个伪随机数生成器来生成密钥流,然后将明文与密钥流进行异或运算得到密文。该算法的安全性取决于伪随机数生成器的质量和初始密钥的保密性。
以下是祖冲之序列密码算法的C语言实现示例:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define N 624
#define M 397
#define MATRIX_A 0x9908b0dfUL
#define UPPER_MASK 0x80000000UL
#define LOWER_MASK 0x7fffffffUL
unsigned long mt[N];
int mti = N + 1;
void init_genrand(unsigned long s)
{
mt[0] = s & 0xffffffffUL;
for (mti = 1; mti < N; mti++) {
mt[mti] = (1812433253UL * (mt[mti - 1] ^ (mt[mti - 1] >> 30)) + mti); mt[mti] &= 0xffffffffUL;
}
}
unsigned long genrand_int32(void)
{
unsigned long y;
static unsigned long mag01[2] = {0x0UL, MATRIX_A};
if (mti >= N) {
int kk;
if (mti == N + 1)
init_genrand(5489UL);
for (kk = 0; kk < N - M; kk++) {
y = (mt[kk] & UPPER_MASK) | (mt[kk + 1] & LOWER_MASK);
mt[kk] = mt[kk + M] ^ (y >> 1) ^ mag01[y & 0x1UL];
}
for (; kk < N - 1; kk++) {
y = (mt[kk] & UPPER_MASK) | (mt[kk + 1] & LOWER_MASK);
mt[kk] = mt[kk + (M - N)] ^ (y >> 1) ^ mag01[y & 0x1UL];
}
y = (mt[N - 1] & UPPER_MASK) | (mt[0] & LOWER_MASK);
mt[N - 1] = mt[M - 1] ^ (y >> 1) ^ mag01[y & 0x1UL];
mti = 0;
}
y = mt[mti++];
y ^= (y >> 11);
y ^= (y << 7) & 0x9d2c5680UL;
y ^= (y << 15) & 0xefc60000UL;
y ^= (y >> 18);
return y;
}
void encrypt(char *plaintext, char *key, char *ciphertext)
{
int i, len;
unsigned long k;
len = strlen(plaintext);
for (i = 0; i < len; i++) {
k = genrand_int32();
ciphertext[i] = plaintext[i] ^ k;
}
}
void decrypt(char *ciphertext, char *key, char *plaintext)
{
int i, len;
unsigned long k;
len = strlen(ciphertext);
for (i = 0; i < len; i++) {
k = genrand_int32();
plaintext[i] = ciphertext[i] ^ k;
}
}
int main()
{
char plaintext[] = "Hello, world!";
char key[] = "secret";
char ciphertext[100];
char decrypted[100];
init_genrand(time(NULL));
encrypt(plaintext, key, ciphertext);
printf("Ciphertext: %s\n", ciphertext);
decrypt(ciphertext, key, decrypted);
printf("Decrypted text: %s\n", decrypted);
return 0;
}
```
该实现中使用了Mersenne Twister算法作为伪随机数生成器,通过调用`genrand_int32()`函数来生成密钥流。`encrypt()`函数和`decrypt()`函数分别用于加密和解密,其中使用异或运算来实现加密和解密操作。
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