基于Feistel结构构造一个分组密码算法。要求： 1、分组长度 = 128 bit 2、主密钥长度 >= 128 bit 3、轮数 >= 8 4、轮函数的设计要用到LFSR用C语言实现的完整代码

以下是一个基于Feistel结构的分组密码算法的C语言实现代码，其中使用了LFSR生成轮函数中的密钥：

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

#define ROUNDS 8 // 轮数
#define BLOCK_SIZE 16 // 分组长度（单位：字节）
#define KEY_SIZE 16 // 主密钥长度（单位：字节）

// LFSR生成器的参数
#define LFSR_TAPS 0xB4000000
#define LFSR_SEED 0x71C6E6E5

// 轮函数
void round_function(uint8_t* block, uint8_t* key) {
    uint8_t lfsr = (uint8_t)LFSR_SEED; // LFSR的初始值
    for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE; i++) {
        block[i] ^= lfsr ^ key[i]; // 异或操作
        lfsr = (lfsr >> 1) ^ (-((lfsr & 0x80) >> 7) & LFSR_TAPS); // LFSR移位
    }
}

// Feistel结构的加密函数
void encrypt(uint8_t* block, uint8_t* key) {
    uint8_t left[BLOCK_SIZE/2];
    uint8_t right[BLOCK_SIZE/2];
    for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE/2; i++) {
        left[i] = block[i];
        right[i] = block[i + BLOCK_SIZE/2];
    }
    for (int i = 0; i < ROUNDS; i++) {
        round_function(right, key + i*BLOCK_SIZE/2); // 轮函数
        for (int j = 0; j < BLOCK_SIZE/2; j++) {
            uint8_t temp = left[j] ^ right[j];
            left[j] = right[j];
            right[j] = temp;
        }
    }
    for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE/2; i++) {
        block[i] = left[i];
        block[i + BLOCK_SIZE/2] = right[i];
    }
}

// Feistel结构的解密函数
void decrypt(uint8_t* block, uint8_t* key) {
    uint8_t left[BLOCK_SIZE/2];
    uint8_t right[BLOCK_SIZE/2];
    for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE/2; i++) {
        left[i] = block[i];
        right[i] = block[i + BLOCK_SIZE/2];
    }
    for (int i = ROUNDS-1; i >= 0; i--) {
        round_function(right, key + i*BLOCK_SIZE/2); // 轮函数
        for (int j = 0; j < BLOCK_SIZE/2; j++) {
            uint8_t temp = left[j] ^ right[j];
            left[j] = right[j];
            right[j] = temp;
        }
    }
    for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE/2; i++) {
        block[i] = left[i];
        block[i + BLOCK_SIZE/2] = right[i];
    }
}

int main() {
    uint8_t key[KEY_SIZE] = { 0x12, 0x34, 0x56, 0x78, 0x9A, 0xBC, 0xDE, 0xF0,
                              0xFE, 0xDC, 0xBA, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10 }; // 主密钥
    uint8_t plaintext[BLOCK_SIZE] = { 0x01, 0x23, 0x45, 0x67, 0x89, 0xAB, 0xCD, 0xEF,
                                       0xFE, 0xDC, 0xBA, 0x98, 0x76, 0x54, 0x32, 0x10 }; // 明文
    uint8_t ciphertext[BLOCK_SIZE]; // 密文
    printf("Plaintext:\n");
    for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE; i++) {
        printf("%02X ", plaintext[i]);
    }
    printf("\n");
    encrypt(plaintext, key);
    printf("Ciphertext:\n");
    for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE; i++) {
        printf("%02X ", plaintext[i]);
    }
    printf("\n");
    decrypt(plaintext, key);
    printf("Decrypted Plaintext:\n");
    for (int i = 0; i < BLOCK_SIZE; i++) {
        printf("%02X ", plaintext[i]);
    }
    printf("\n");
    return 0;
}

在这个实现中，轮函数使用了一个LFSR生成器来生成每一轮的密钥，LFSR生成器的多项式为0xB4000000，初始值为0x71C6E6E5。在每一轮中，轮函数首先将LFSR生成器的输出与该轮的密钥进行异或操作，然后将结果与分组进行异或操作，得到轮函数的输出。在加密和解密的过程中，轮函数的输入为右半部分分组和该轮的密钥，输出为轮函数的输出，然后将轮函数的输出与左半部分分组进行异或操作，并将左右两部分分组进行交换，进入下一轮。最后一轮结束后，将左右两部分分组进行交换，得到加密（或解密）后的分组。