纸翼

1
// RC4算法KSA（Key Scheduling Algorithm，密钥调度算法）初始化函数
2
// 参数说明：
3
// s：输出参数，长度为256字节的状态数组（S盒），用于后续生成密钥流
4
// key：输入参数，RC4加密使用的密钥（任意长度，建议1~256字节）
5
// len：输入参数，密钥key的字节长度
6
void rc4_init(unsigned char* s, unsigned char* key, unsigned long len)
7
{
8
    int i = 0;          // 循环计数器1
9
    int j = 0;          // 置换索引，用于S盒元素交换
10
    unsigned char k[256] = {};  // 密钥扩展数组，长度固定256字节
11
    unsigned char temp = 0;     // 临时变量，用于交换S盒元素
12

13
    // 步骤1：初始化S盒和密钥扩展数组k
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    for (i = 0; i < 256; i++)
15
    {
16
        s[i] = i;                  // S盒初始化为0~255的连续整数（有序状态）
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        k[i] = key[i % len];       // 密钥循环扩展：用输入密钥填充k数组，解决密钥长度不足256字节的问题
18
    }
19

20
    // 步骤2：S盒置换操作（核心步骤），将密钥信息融入S盒
21
    for (i = 0; i < 256; i++)
22
    {
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        // 计算置换索引j：结合历史j值、当前S盒值、扩展密钥值，确保随机性
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        j = (j + s[i] + k[i]) % 256;
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26
        // 交换S[i]和S[j]，打乱S盒的有序状态，完成一次混淆
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        temp = s[i];
28
        s[i] = s[j];  // S[i]与S[j]交换
29
        s[j] = temp;
30
    }
31
}

1
// RC4算法PRGA（Pseudo-Random Generation Algorithm，伪随机生成算法）
2
// 功能：利用KSA初始化后的S盒，生成伪随机密钥流，并与明文异或得到密文（或反之解密）
3
// 参数说明：
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// s：输入参数，经KSA初始化后的256字节S盒
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// data：输入输出参数，明文（加密时）或密文（解密时）
6
// data_len：输入参数，明文/密文的字节长度
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void rc4_crypt(unsigned char* s, unsigned char* data, unsigned long data_len)
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{
9
    int i = 0;          // 循环计数器1
10
    int j = 0;          // 置换索引
11
    int t = 0;          // 临时索引，用于计算密钥流字节
12
    unsigned char temp = 0;     // 临时变量，用于交换S盒元素
13
    unsigned long k = 0;        // 数据循环计数器
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15
    // 遍历所有明文/密文字节，生成密钥流并异或
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    for (k = 0; k < data_len; k++)
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    {
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        // 更新索引i和j，维持S盒的动态混淆状态
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        i = (i + 1) % 256;
20
        j = (j + s[i]) % 256;
21

22
        // 交换S[i]和S[j]，进一步打乱S盒
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        temp = s[i];
24
        s[i] = s[j];
25
        s[j] = temp;
26

27
        // 计算密钥流字节t，并与当前数据字节异或（加密/解密通用）
28
        t = (s[i] + s[j]) % 256;
29
        data[k] ^= s[t];
30
    }
31
}