java - RC4加密java

Question

您好，我正在尝试用 Java 实现 RC4 算法。我找到了这个 code作为一个帮助我理解这个想法的例子:

public class RC4 {
  private int[] S = new int[256];
  private int[] T = new int[256];
  private int keylen;

  public RC4(byte[] key) throws Exception {
    if (key.length < 1 || key.length > 256) {
      throw new Exception("key must be between 1 and 256 bytes");
    } else {
      keylen = key.length;
      for (int i = 0; i < 256; i++) {
        S[i] = i;
        T[i] = key[i % keylen];
      }
      int j = 0;
      for (int i = 0; i < 256; i++) {
        j = (j + S[i] + T[i]) % 256;
        S[i] ^= S[j];
        S[j] ^= S[i];
        S[i] ^= S[j];
      }
    }
  }

  public int[] encrypt(int[] plaintext) {
    int[] ciphertext = new int[plaintext.length];
    int i = 0, j = 0, k, t;
    for (int counter = 0; counter < plaintext.length; counter++) {
      i = (i + 1) % 256;
      j = (j + S[i]) % 256;
      S[i] ^= S[j];
      S[j] ^= S[i];
      S[i] ^= S[j];
      t = (S[i] + S[j]) % 256;
      k = S[t];
      ciphertext[counter] = plaintext[counter] ^ k;
    }
    return ciphertext;
  }

  public int[] decrypt(int[] ciphertext) {
    return encrypt(ciphertext);
  }
}

我有几个问题:

1. 为什么上面代码中明文是int数组？

2. 当我测试这段代码时，我得到了奇怪的结果，有人可以向我解释一下吗？这是我要测试的代码:

   public class RC4_Main {
   
       public static void main(String args[]) throws Exception {
           String keyword = "hello";
           byte[] keytest = keyword.getBytes(); //convert keyword to byte
   
           int[] text = {1, 2, 3, 4, 5}; // text as 12345
   
           RC4 rc4 = new RC4(keytest);
   
           System.out.print("\noriginal text: ");
           for (int i = 0; i < text.length; i++) {          
               System.out.print(text[i]);          
           }    
   
           int[] cipher = rc4.encrypt(text); //encryption      
           System.out.print("\ncipher: ");
           for (int i = 0; i < cipher.length; i++) {          
               System.out.print(cipher[i]);          
           }    
   
           int[] backtext = rc4.decrypt(cipher); //decryption
           System.out.print("\nback to text: ");
           for (int i = 0; i < backtext.length; i++) {          
               System.out.print(backtext[i]);            
           } 
           System.out.println();
       }
   }
   

这是结果:(原始和回文不一样)为什么？？？

original text: 12345
cipher: 1483188254174
back to text: 391501310217

Answer 1

有几点需要注意:

• 当您需要无符号字节(例如用于索引)时，Java 不是很容易使用；
• 如果您在 S 和 T 中创建一个状态，当您使用相同的实例解密时，您应该真正注意到这些值发生了变化您采用用于加密的状态；
• 上面的代码在内存方面不是很有效，你可以很容易地重写它以获取字节数组；
• 要使用字符串，将参数重构为 byte[] 后，首先需要使用 character-encoding首先，例如使用 String.getBytes(Charset charset) ;

为了让生活更轻松，并享受一些有趣的深夜黑客攻击，我改​​进了您的代码并针对 rfc6229 中的单个 vector 对其进行了测试使用归零字节数组。

更新:正如 micahk 在下面指出的那样，所使用的恶意 C XOR 交换阻止了此代码在 Java 中加密输入的最后一个字节。使用常规的旧交换可以修复它。

警告:下面的代码应被视为编码练习。请使用经过严格审查的库而不是下面的代码片段来在您的应用程序中执行 RC4(或 Ron 的代码 4、ARC4 等)。这意味着使用 Cipher.getInstance("RC4"); 或 Bouncy CaSTLe 中的 ARC4 类。

public class RC4 {
    private final byte[] S = new byte[256];
    private final byte[] T = new byte[256];
    private final int keylen;

    public RC4(final byte[] key) {
        if (key.length < 1 || key.length > 256) {
            throw new IllegalArgumentException(
                    "key must be between 1 and 256 bytes");
        } else {
            keylen = key.length;
            for (int i = 0; i < 256; i++) {
                S[i] = (byte) i;
                T[i] = key[i % keylen];
            }
            int j = 0;
            byte tmp;
            for (int i = 0; i < 256; i++) {
                j = (j + S[i] + T[i]) & 0xFF;
                tmp = S[j];
                S[j] = S[i];
                S[i] = tmp;
            }
        }
    }

    public byte[] encrypt(final byte[] plaintext) {
        final byte[] ciphertext = new byte[plaintext.length];
        int i = 0, j = 0, k, t;
        byte tmp;
        for (int counter = 0; counter < plaintext.length; counter++) {
            i = (i + 1) & 0xFF;
            j = (j + S[i]) & 0xFF;
            tmp = S[j];
            S[j] = S[i];
            S[i] = tmp;
            t = (S[i] + S[j]) & 0xFF;
            k = S[t];
            ciphertext[counter] = (byte) (plaintext[counter] ^ k);
        }
        return ciphertext;
    }

    public byte[] decrypt(final byte[] ciphertext) {
        return encrypt(ciphertext);
    }
}

快乐编码。