简述

RC4 是一个典型的基于非线性数组变换的序列密码。以一个足够大的数组为基础，对其进行非线性变换，产生密钥序列，一般把这个大数组称为 S 盒。

RC4 包含两个处理过程：密钥调度算法（KSA，Key-Scheduling Algorithm），用来置乱 S 盒的初始排列，伪随机生成算法（PRGA，Pseudo Random-Generation Algorithm），用来输出随机序列并修改 S 的当前按排列顺序。

这个代码参考《密码学》课本上讲解的原理就能写出来，百度百科上也参考代码xd

加密 / 解密

加密时，将密钥流逐字节与明文字节异或
解密时，将密钥流逐字节与密文字节异或

异或操作

以下三个数，知道两个就能获得另一个

1
2
3

a^b=c
c^b=a
a^c=b

实验代码

rc4.cpp

#include <bitset>
#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	string msg = "你好jck"; //明文
	string key = "jckjsdfsgck"; //密钥

	int s_length = msg.length(); //明文长度
	int k_length = key.length(); // 密钥长度
	int n = 256; //S盒大小
	
	int i, j;

	char *S = new char[n];
	char *T = new char[n];
	char *K = new char[k_length]; //存密钥，也可省去
	char *C = new char[s_length+1]; //存明文，最后一位'\0'
	for (i = 0; i < s_length; i++) {
		C[i] = msg[i];
	}

	// 1.初始化转换表，填充S数组
	for (i = 0; i < k_length; i++) {
		K[i] = key[i];
	}
	for (i = 0; i < n; i++) {
		S[i] = i;
		T[i] = K[i%k_length];
	}

	// 2.密钥调度算法KSA，置换
	char temp;
	for (i = 0, j = 0; i < n; i++) {
		j = (j + S[i] + T[i]) % n;
		temp = S[i];
		S[i] = S[j];
		S[j] = temp;
	}

	// 3.伪随机生成算法PRGA
	int t, c;
	char* keystream = new char[s_length]; //密钥流
	i = j = 0;
	for (c = 0; c < s_length; c++) {
		i = (i + 1) % n;
		j = (j + S[i]) % n;
		temp = S[i];
		S[i] = S[j];
		S[j] = temp;
		t = (S[i] + S[j]) % n;
		keystream[c] = S[t];
	}

	// 4.加密，明文与密钥流异或
	for (i = 0; i < s_length; i++)
		C[i] ^= keystream[i];
	C[i] = '\0';
	cout << "密文：" << C << endl;

	// 5.解密，密文与密钥流异或
	for (i = 0; i < s_length; i++)
		C[i] ^= keystream[i];
	C[i] = '\0';
	cout << "明文：" << C << endl;

	return 0;
}