RC4
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在密碼學中，RC4（來自Rivest Cipher 4的縮寫）是一種串流加密法，密鑰长度可变。它加解密使用相同的密钥，因此也属于对称加密算法。RC4是有线等效加密（WEP）中采用的加密算法，也曾经是TLS可采用的算法之一。
RC4是由美國密碼學家羅納德·李維斯特（Ronald Rivest）在1987年设计的。由于RC4算法存在弱点，2015年2月所發佈的 RFC 7465 规定禁止在TLS中使用RC4加密算法[1]。
RC4由伪随机数生成器和异或运算组成。RC4的密钥长度可变，范围是[1,255]。RC4一个字节一个字节地加解密。给定一个密钥，伪随机数生成器接受密钥并产生一个S盒。S盒用来加密数据，而且在加密过程中S盒会变化。
歷史 编辑
RC4是由RSA Security的罗纳德·李维斯特在1987年开发出来的，虽然它的官方名是“Rivest Cipher 4”，但是首字母缩写RC也可以理解为"Ron's Code"[2]。（见RC2，RC5，RC6）
RC4开始时是商业机密，没有公开发表出来，但是在1994年9月份的时候，它被人匿名公开在了Cypherpunks 邮件列表上，很快它就被发到了sci.crypt 新闻组上，随后从这传播到了互联网的许多站点。随之贴出的代码后来被证明是真实的，因为它的输出跟取得了RC4版权的私有软件的输出是完全相同的。由于算法已经公开，RC4也就不再是商业秘密了，只是它的名字“RC4”仍然是一个注册商标。RC4经常被称作是“ARCFOUR”或者"ARC4"（意思是称为RC4），这样来避免商标使用的问题。RSA Security从来没有正式公布这个算法，罗纳德·李维斯特在2008年的自己的课程笔记中给出了一个指向RC4的英文维基百科文章的链接，并且在2014年的文件[3]中确认了RC4及其代码的历史。
RC4已经成为一些协议和标准的一部分，如1997年的WEP和2003年的WPA；和1995年的SSL，以及1999年的TLS。2015年由 RFC 7465 禁止RC4在所有版本的TLS中使用。
虛擬碼 编辑
初始化长度为256的S盒。第一个for循环将0到255的互不重复的元素装入S盒。第二个for循环根据密钥打乱S盒。
for i from 0 to 255 S[i] := i endfor j := 0 for( i=0 ; i<256 ; i++) j := (j + S[i] + key[i mod keylength]) % 256 swap values of S[i] and S[j] endfor 下面i,j是两个指针。每收到一个字节，就进行while循环。通过一定的算法（(a),(b)）定位S盒中的一个元素，并与输入字节异或，得到k。循环中还改变了S盒（(c)）。如果输入的是明文，输出的就是密文；如果输入的是密文，输出的就是明文。
i := 0 j := 0 while GeneratingOutput: i := (i + 1) mod 256 //a j := (j + S[i]) mod 256 //b swap values of S[i] and S[j] //c k := inputByte ^ S[(S[i] + S[j]) % 256] output K endwhile 此算法保证每256次循环中S盒的每个元素至少被交换过一次。
破解 编辑
2015年，比利時魯汶大學的研究人員Mathy Vanhoef及Frank Piessens，公布了針對RC4加密演算法的新型攻擊程式，可在75小時內取得cookie的內容。[4]
参考文献 编辑
- ^ Andrei Popov. Prohibiting RC4 Cipher Suites. IETF. February 2015 [2015-02-18]. （原始内容于2015-02-20）.
- ^ . [2017-06-18]. （原始内容存档于2017-07-15）.
- ^ Rivest, Ron; Schuldt, Jacob (27 October 2014). "Spritz – a spongy RC4-like stream cipher and hash function" (PDF) （页面存档备份，存于互联网档案馆）. Retrieved 26 October 2014.
- ^ http://www.rc4nomore.com （页面存档备份，存于互联网档案馆） RC4 NOMORE