上一次学习了TEA加密算法，但是在做题的过程中，目前我还没遇到过TEA加密算法，倒是会遇到XTEA，所以这不得不去学了，最近发现加密算法实在是有点小多，而我还没学完。

XTEA加密算法自然是TEA加密算法的升级版本了，它的全称是 Extended Tiny Encryption Algorithm，既然是升级版本，它就会跟TEA算法很相似。

这个在B站也有相关视频：

【动画密码学】XTEA_哔哩哔哩_bilibili

XTEA加密

我们先来直接看它的C语言代码实现：

#include <stdint.h>
#include <string.h>
 
void xtea_encipher(unsigned int num_rounds, uint32_t v[2], uint32_t const key[4]) {
    uint32_t sum = 0;
    uint32_t delta = 0x9E3779B9;
    uint32_t k[4];
    memcpy(k, key, sizeof(k));
    uint32_t v0 = v[0];
    uint32_t v1 = v[1];
    for (unsigned int i = 0; i < num_rounds; i++) {
        v0 += (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + k[sum & 3]);
        sum += delta;
        v1 += (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + k[(sum >> 11) & 3]);
    }
    v[0] = v0;
    v[1] = v1; 
}                  

和TEA加密一样，有两个常量很重要，一个就是这个delta，值为0x9e3779b9，和TEA加密中一样，它是怎么得来的，在TEA加密算法原理学习那篇文章里面有说到，关于XTEA的一些数据，那篇文章可能也都有提及到。

还有一个是num_rounds，也就是加密的轮数，TEA加密算法的推荐加密轮数是32轮，这里XTEA的加密轮数，我看到有些文章是说推荐64轮，有的是说32轮，但是说是32轮的还是居多，一看那些文章都是高度重合的，网络上的计算机文章就是你抄我，我抄你，真是没意思，不过我这样查询网上文章来写博客倒也算抄，除非把XTEA加密算法的论文找出来学。

XTEA加密算法的密钥长度一般为128位，即16字节，这种密钥长度在实际应用中似乎都是可以修改的，明文数据，即待加密的数据一般是64位，即8字节。

首先看初始化

void xtea_encipher(unsigned int num_rounds, uint32_t v[2], const uint32_t key[4]) {
    uint32_t sum = 0;
    uint32_t delta = 0x9E3779B9;
    uint32_t k[4];
    memcpy(k, key, sizeof(k));
    uint32_t v0 = v[0];
    uint32_t v1 = v[1];

明文分成两组，每组32位，密钥分成4组，每组也是32位，且都是无符号整数。

然后是加密过程

for (unsigned int i = 0; i < num_rounds; i++) {
        v0 += (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + k[sum & 3]);
        sum += delta;
        v1 += (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + k[(sum >> 11) & 3]);
    }

v[0] = v0;
v[1] = v1;

这里的加密过程就和TEA加密算法不一样了，全都是可逆的运算，我们可以记XTEA加密算法中有密钥数组的索引，如k[sum&3]和k[(sum>>11)&3])，而TEA加密当中没有这样的操作。

XTEA解密

直接放解密的C语言代码实现

void decipher(unsigned int num_rounds, uint32_t v[2], uint32_t const key[4]) {
    unsigned int i;
    uint32_t v0=v[0], v1=v[1], delta=0x9E3779B9, sum=delta*num_rounds;
    for (i=0; i < num_rounds; i++) {
        v1 -= (((v0 << 4) ^ (v0 >> 5)) + v0) ^ (sum + key[(sum>>11) & 3]);
        sum -= delta;
        v0 -= (((v1 << 4) ^ (v1 >> 5)) + v1) ^ (sum + key[sum & 3]);
    }
    v[0]=v0; v[1]=v1;
}   

关于解密的逻辑，我在TEA加密算法那篇文章里面说过了，在这里就不再多说了。