基于A5/1算法用C语言设计一个本地文件加密工具，密钥固定存放于“key”文件中，用户指定目标文件则可对该文件进行加密 同时设计文件解密工具，依据密钥“key”文件，将加密后的文件进行解密还原

以下是基于A5/1算法用C语言设计的本地文件加密工具和解密工具的代码。请注意，A5/1算法已经被证明不是安全的加密算法，因此不建议在实际应用中使用。

加密工具代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define KEY_FILE "key"
#define BUFFER_SIZE 4096

typedef unsigned char byte;

byte key[64];
byte iv[3];
byte lfsr[3][19];
byte output[8];

void load_key()
{
    FILE *fp = fopen(KEY_FILE, "rb");
    if (fp == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error: cannot open key file.\n");
        exit(1);
    }
    fread(key, sizeof(byte), 64, fp);
    fclose(fp);
}

void init_lfsr()
{
    int i, j;
    for (i = 0; i < 3; i++) {
        for (j = 0; j < 19; j++) {
            lfsr[i][j] = 0;
        }
    }

    for (i = 0; i < 64; i++) {
        int k = i / 19;
        int l = i % 19;
        lfsr[k][l] = (key[i / 8] >> (7 - (i % 8))) & 1;
    }

    for (i = 0; i < 22; i++) {
        byte bit = ((lfsr[0][8] ^ lfsr[1][10] ^ lfsr[2][10]) & 1);
        for (j = 0; j < 3; j++) {
            byte feedback = ((lfsr[j][18] ^ lfsr[j][17]) & 1);
            memmove(lfsr[j] + 1, lfsr[j], 18);
            lfsr[j][0] = feedback;
        }
        memmove(iv + 1, iv, 2);
        iv[0] = bit;
    }
}

void generate_output()
{
    int i;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        byte bit = ((lfsr[0][8] ^ lfsr[1][10] ^ lfsr[2][10]) & 1);
        output[i] = bit;
        int j;
        for (j = 0; j < 3; j++) {
            byte feedback = ((lfsr[j][18] ^ lfsr[j][17]) & 1);
            memmove(lfsr[j] + 1, lfsr[j], 18);
            lfsr[j][0] = feedback;
        }
    }
}

void encrypt_file(const char *input_file, const char *output_file)
{
    FILE *ifp = fopen(input_file, "rb");
    if (ifp == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error: cannot open input file.\n");
        exit(1);
    }

    FILE *ofp = fopen(output_file, "wb");
    if (ofp == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error: cannot open output file.\n");
        fclose(ifp);
        exit(1);
    }

    byte buffer[BUFFER_SIZE];
    int bytes_read;
    while ((bytes_read = fread(buffer, sizeof(byte), BUFFER_SIZE, ifp)) > 0) {
        int i;
        for (i = 0; i < bytes_read; i++) {
            buffer[i] ^= output[i % 8];
        }
        fwrite(buffer, sizeof(byte), bytes_read, ofp);
        generate_output();
    }

    fclose(ifp);
    fclose(ofp);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <input_file> <output_file>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    load_key();
    init_lfsr();
    encrypt_file(argv[1], argv[2]);

    return 0;
}

解密工具代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define KEY_FILE "key"
#define BUFFER_SIZE 4096

typedef unsigned char byte;

byte key[64];
byte iv[3];
byte lfsr[3][19];
byte output[8];

void load_key()
{
    FILE *fp = fopen(KEY_FILE, "rb");
    if (fp == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error: cannot open key file.\n");
        exit(1);
    }
    fread(key, sizeof(byte), 64, fp);
    fclose(fp);
}

void init_lfsr()
{
    int i, j;
    for (i = 0; i < 3; i++) {
        for (j = 0; j < 19; j++) {
            lfsr[i][j] = 0;
        }
    }

    for (i = 0; i < 64; i++) {
        int k = i / 19;
        int l = i % 19;
        lfsr[k][l] = (key[i / 8] >> (7 - (i % 8))) & 1;
    }

    for (i = 0; i < 22; i++) {
        byte bit = ((lfsr[0][8] ^ lfsr[1][10] ^ lfsr[2][10]) & 1);
        for (j = 0; j < 3; j++) {
            byte feedback = ((lfsr[j][18] ^ lfsr[j][17]) & 1);
            memmove(lfsr[j] + 1, lfsr[j], 18);
            lfsr[j][0] = feedback;
        }
        memmove(iv + 1, iv, 2);
        iv[0] = bit;
    }
}

void generate_output()
{
    int i;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        byte bit = ((lfsr[0][8] ^ lfsr[1][10] ^ lfsr[2][10]) & 1);
        output[i] = bit;
        int j;
        for (j = 0; j < 3; j++) {
            byte feedback = ((lfsr[j][18] ^ lfsr[j][17]) & 1);
            memmove(lfsr[j] + 1, lfsr[j], 18);
            lfsr[j][0] = feedback;
        }
    }
}

void decrypt_file(const char *input_file, const char *output_file)
{
    FILE *ifp = fopen(input_file, "rb");
    if (ifp == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error: cannot open input file.\n");
        exit(1);
    }

    FILE *ofp = fopen(output_file, "wb");
    if (ofp == NULL) {
        fprintf(stderr, "Error: cannot open output file.\n");
        fclose(ifp);
        exit(1);
    }

    byte buffer[BUFFER_SIZE];
    int bytes_read;
    while ((bytes_read = fread(buffer, sizeof(byte), BUFFER_SIZE, ifp)) > 0) {
        int i;
        for (i = 0; i < bytes_read; i++) {
            buffer[i] ^= output[i % 8];
        }
        fwrite(buffer, sizeof(byte), bytes_read, ofp);
        generate_output();
    }

    fclose(ifp);
    fclose(ofp);
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    if (argc != 3) {
        fprintf(stderr, "Usage: %s <input_file> <output_file>\n", argv[0]);
        exit(1);
    }

    load_key();
    init_lfsr();
    decrypt_file(argv[1], argv[2]);

    return 0;
}

这两个程序使用方法相同，例如：

$ ./encrypt input.txt output.enc
$ ./decrypt output.enc input_dec.txt

其中，`input.txt` 是要加密的文件名，`output.enc` 是加密后的文件名，`output.enc` 是加密后的文件名， `input_dec.txt`是解密后得到的文件名。