RC4算法实现
RC4算法
RC4是字节流的方式依次加密明文中的每一个字节，解密的时候也是依次对密文中的每一个字节进行解密。
实现原理
工作流程
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初始化：选择一个密钥，并将其转换为一个初始状态向量。密钥长度可以是 1 至 256 字节，根据需要进行填充。初始化操作还涉及状态向量的重排，以增加初始随机性。
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虚拟置换：根据状态向量的值，生成一个具有 256 个不同数字的 S 盒。这个 S 盒将在后续的密钥流生成过程中发挥重要作用，用于生成伪随机的密钥流。
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初始化数组：创建两个 256 个数字的数组，并将其初始化为 0 至 255 的连续整数。其中一个数组用于存储索引的顺序，另一个数组用于保存 S 盒中的值。
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初始化索引：根据密钥的每个字节，使用一种类似加法的置换算法来初始化数组的索引。密钥字节与数组索引的值进行异或运算，从而改变索引的顺序和位置。
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伪随机生成：通过将数组索引循环递增，对 S 盒中的值进行交换，以生成伪随机的密钥流。
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加密 / 解密：将明文或密文与生成的密钥流进行异或运算，从而完成加密 / 解密操作。同时，状态向量和数组的索引也会随着每个加密 / 解密字节的生成而更新。
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密钥流重复利用：对于较长的数据流（例如文件），可以循环使用生成的密钥流。每次使用一部分密钥流后，继续生成下一部分，从而实现密钥流的重复使用。
关键变量
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S-Box（S盒），是一个256长度的char型数组
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密钥K char key[256]，长度由用户决定，最大不超过256。
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临时向量k 长度也为256，每个单元也是一个字节。如果密钥的长度是256字节，就直接把密钥的值赋给k，否则，轮转地将密钥的每个字节赋给k
密钥调度算法KSA
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对S表进行线性填充（一般为256字节，用来作为密钥流生成的种子1）
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用种子密钥(就是我们的秘钥)循环填充另一个256字节的K表，（用来作为密钥流生成的种子2）
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用K表对S表进行初始置换（用来打乱初始种子1）
// 得到S-box
int i = 0;
for (i = 0; i < 256; i++) {S[i] = i; // S数组就是S盒，它是一个长度为 256 的数组，初始时每个元素的值等于其索引来线性填充。/K[i] = puc_key[i % key_length];//K 数组用于存储循环扩展后的密钥。
} for (i = 0; i < 256; i++) {j = (j + S[i] + K[i]) % 256;swap_uchar(&S[i], &S[j]); //交换S[i]和S[j]使得 S 盒中的元素排列变得更加随机。
}
伪随机数生成算法（PRGA）
为每个待加密字节生成一个伪随机数，用来异或,表S一旦完成初始化，种子密钥就不再被使用。
// 生成密钥流 Keystream
int i = 0;
int j = 0;
int t = 0;
unsigned long k = 0; //k是密钥流索引for (k = 0; k < ul_data_length; k++) { //生成与待加密数据长度相同的密钥流。i = (i + 1) % 256; //确保 i 的值始终在 0 到 255 的范围内j = (j + S[i]) % 256;swap_uchar(&S[i], &S[j]); //交换 S 盒中索引为 i 和 j 的两个元素，这一步会改变 S 盒的状态。t = (S[i] + S[j]) % 256; // S 盒中索引为 i 和 j 的元素的值相加，然后对 256 取模，得到临时索引t。key_stream[k] = S[t];
} //将 S 盒中索引为 t 的元素的值作为当前位置的密钥流字节，存储到 key_stream 数组中。*/加解密
void rc4_crypt(unsigned char *data, unsigned char *key_stream, unsigned long ul_data_length)
{unsigned long i = 0;for (i = 0; i < ul_data_length; i++) {data[i] ^= key_stream[i];}
}