Python TEA算法实现

Question

有没有人知道如何在Python中正确实现TEA（小型加密算法）？我试过在这里找到的代码：http://sysadminco.com/code/python-tea/，但它似乎运行得不太对。

它返回的结果和其他用C或Java实现的版本不一样。我猜这可能是因为Python的数据类型完全不同（或者说实际上没有数据类型）。

这里是代码和一个例子：

def encipher(v, k):
    y=v[0];z=v[1];sum=0;delta=0x9E3779B9;n=32
    w=[0,0]
    while(n>0):
        y += (z << 4 ^ z >> 5) + z ^ sum + k[sum & 3]
        y &= 4294967295L # maxsize of 32-bit integer
        sum += delta
        z += (y << 4 ^ y >> 5) + y ^ sum + k[sum>>11 & 3]
        z &= 4294967295L
        n -= 1

    w[0]=y; w[1]=z
    return w

def decipher(v, k):
    y=v[0]
    z=v[1]
    sum=0xC6EF3720
    delta=0x9E3779B9
    n=32
    w=[0,0]
    # sum = delta<<5, in general sum = delta * n

    while(n>0):
        z -= (y << 4 ^ y >> 5) + y ^ sum + k[sum>>11 & 3]
        z &= 4294967295L
        sum -= delta
        y -= (z << 4 ^ z >> 5) + z ^ sum + k[sum&3]
        y &= 4294967295L
        n -= 1

    w[0]=y; w[1]=z
    return w

Python示例：

>>> import tea
>>> key = [0xbe168aa1, 0x16c498a3, 0x5e87b018, 0x56de7805]
>>> v = [0xe15034c8, 0x260fd6d5]
>>> res = tea.encipher(v, key)
>>> "%X %X" % (res[0], res[1])
**'70D16811 F935148F'**

C示例：

#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

void encipher(unsigned long *const v,unsigned long *const w,
   const unsigned long *const k)
{
   register unsigned long       y=v[0],z=v[1],sum=0,delta=0x9E3779B9,
                                a=k[0],b=k[1],c=k[2],d=k[3],n=32;

   while(n-->0)
      {
      sum += delta;
      y += (z << 4)+a ^ z+sum ^ (z >> 5)+b;
      z += (y << 4)+c ^ y+sum ^ (y >> 5)+d;
      }

   w[0]=y; w[1]=z;
}

int main()
{
        unsigned long v[] = {0xe15034c8, 0x260fd6d5};
        unsigned long key[] = {0xbe168aa1, 0x16c498a3, 0x5e87b018, 0x56de7805};

        unsigned long res[2];

        encipher(v, res, key);

        printf("%X %X\n", res[0], res[1]);

        return 0;
}

$ ./tea
**D6942D68 6F87870D**

请注意，这两个示例都是用相同的输入数据（v和key）运行的，但结果却不同。我很确定C的实现是正确的——它来自维基百科引用的网站（我不能发链接，因为我还没有足够的声望分数——这是个反垃圾邮件的机制）。

Answer 1

茶（TEA）这个加密算法有问题，不要使用它。

XXTEA是一个安全的算法，但它没有定义字节序等内容，所以你不需要重新发明轮子，直接用AES就可以了。

使用不安全的加密方法是没有意义的。

我强烈建议你使用AES，它可以在8位的微控制器上实现，只需要几千行代码。

编辑

你检查过这个代码吗？http://sysadminco.com/code/python-tea/

Answer 2

因为TEA是一种分组密码，而你的v块非常小，所以我猜可能会有块填充的差异。就像维基百科提到的：

请注意，参考实现是针对特定的微处理器架构，这意味着在不同系统之间共享和处理密文时，字节顺序是很重要的。原始论文没有具体说明微处理器架构的细节，因此任何使用TEA实现系统的人都需要自己做这些规格说明。

我没有详细检查这两个实现。你的&=语句也让我觉得有点可疑。

Answer 3

我解决了这个问题。这是一个在Python中工作的TEA实现：

#!/usr/bin/env python
#-*- coding: utf-8 -*-

import sys
from ctypes import *

def encipher(v, k):
    y = c_uint32(v[0])
    z = c_uint32(v[1])
    sum = c_uint32(0)
    delta = 0x9e3779b9
    n = 32
    w = [0,0]

    while(n>0):
        sum.value += delta
        y.value += ( z.value << 4 ) + k[0] ^ z.value + sum.value ^ ( z.value >> 5 ) + k[1]
        z.value += ( y.value << 4 ) + k[2] ^ y.value + sum.value ^ ( y.value >> 5 ) + k[3]
        n -= 1

    w[0] = y.value
    w[1] = z.value
    return w

def decipher(v, k):
    y = c_uint32(v[0])
    z = c_uint32(v[1])
    sum = c_uint32(0xc6ef3720)
    delta = 0x9e3779b9
    n = 32
    w = [0,0]

    while(n>0):
        z.value -= ( y.value << 4 ) + k[2] ^ y.value + sum.value ^ ( y.value >> 5 ) + k[3]
        y.value -= ( z.value << 4 ) + k[0] ^ z.value + sum.value ^ ( z.value >> 5 ) + k[1]
        sum.value -= delta
        n -= 1

    w[0] = y.value
    w[1] = z.value
    return w

if __name__ == "__main__":
    key = [1,2,3,4]
    v = [1385482522,639876499]
    enc = encipher(v,key)
    print enc
    print decipher(enc,key)

还有一个小示例：

>>> v
[1385482522, 639876499]
>>> tea.decipher(tea.encipher(v,key),key)
[1385482522L, 639876499L]