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RC4加密算法
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    RC4加密算法是大名鼎鼎的RSA三人组中的头号人物Ron Rivest在1987年设计的密钥长度可变的流加密算法簇。之所以称其为簇,是由于其核心部分的S-box长度可为任意,但一般为256字节。该算法的速度可以达到DES加密的10倍左右。
    RC4算法的原理很简单,包括初始化算法和伪随机子密码生成算法两大部分。假设S-box长度和密钥长度均为为n。先来看看算法的初始化部分(用类C伪代码表示):
for (i=0; i<n; i++)
 s[i]=i;
j=0;
for (i=0; i<n; i++)
{
 j=(j+s[i]+k[i])%256;
 swap(s[i], s[j]);
}
    在初始化的过程中,密钥的主要功能是将S-box搅乱,i确保S-box的每个元素都得到处理,j保证S-box的搅乱是随机的。而不同的S-box在经过伪随机子密码生成算法的处理后可以得到不同的子密钥序列,并且,该序列是随机的:
i=j=0;
while (明文未结束)
{
 ++i%=n;
 j=(j+s[i])%n;
 swap(s[i], s[j]);
 sub_k=s((s[i]+s[j])%n);
}
    得到的子密码sub_k用以和明文进行xor运算,得到密文,解密过程也完全相同。
    由于RC4算法加密是采用的xor,所以,一旦子密钥序列出现了重复,密文就有可能被破解。关于如何破解xor加密,请参看Bruce Schneier的Applied Cryptography一书的1.4节Simple XOR,在此我就不细说了。那么,RC4算法生成的子密钥序列是否会出现重复呢?经过我的测试,存在部分弱密钥,使得子密钥序列在不到100万字节内就发生了完全的重复,如果是部分重复,则可能在不到10万字节内就能发生重复,因此,推荐在使用RC4算法时,必须对加密密钥进行测试,判断其是否为弱密钥。
    而且,根据目前的分析结果,没有任何的分析对于密钥长度达到128位的RC4有效,所以,RC4是目前最安全的加密算法之一,大家可以放心使用!
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