算法c语言代码

📦 环境准备

确保本地已安装:

• scons 构建工具,用于自动化编译流程。
• build-essential 包含 gcc、make 等基础编译工具的依赖包

# Ubuntu/Debian
sudo apt-get install scons
sudo apt-get install build-essential

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ZUC-256 Java 实现框架说明

本工程提供了一个 分层、模块化的 ZUC-256 流密码算法框架，按照 C 参考实现逻辑翻译为 Java 版本，便于后续在 JavaCard 环境中移植。

代码结构

com/iii/dragonstream/
│
├── Zuc256Tables.java      // 常量表（S盒、D数组）
├── Zuc256State.java       // 内部状态（LFSR、R1、R2）
├── Zuc256Util.java        // 工具类（U32转换、位运算、线性变换、打印）
├── Zuc256Core.java        // 算法核心（初始化、密钥字生成、密钥流生成）
├── Zuc256EncryptCtx.java  // 加解密上下文（流密码分段处理）
├── Zuc256MacCtx.java      // MAC 上下文骨架（EIA3 类似流程）
└── Zuc256Demo.java        // 演示主程序（明文→加密→解密→验证）

模块说明

1. Zuc256Tables

• 定义算法用到的 S0/S1 S盒 和 常量数组 D。
• 这些表与 C 代码保持一一对应，只是存储在 Java 的 static final int[] 或 int[][] 中。
• 填表后即可使用，不涉及逻辑。

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2. Zuc256State

• 表示 ZUC-256 的 运行时状态。

• 包含：

  • lfsr[16]：16 个 31bit LFSR 元素（用 int 保存，低 31 位有效）；
  • r1, r2：两个工作寄存器。

• 提供 reset() 方法清零。

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3. Zuc256Util

• 通用工具函数集合：

  • getU32 / putU32：字节数组与 32bit 整数互转（大端）；
  • add31, rot31, rot32：位运算工具；
  • L1, L2：线性变换骨架；
  • makeU31, makeU32：拼接整数；
  • extractIv：25B → 23B IV 转换（按标准规则实现）；
  • printHex：调试用十六进制打印。

• 注意：JavaCard 环境中可去掉 printHex，避免额外依赖。

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4. Zuc256Core

• 算法内核：

  • init：根据 Key+IV 初始化状态（LFSR、R1/R2、预运行若干轮）；
  • generateKeyword：生成单个 32bit 密钥字；
  • generateKeystream：批量生成密钥流。

• 该类仅依赖 Zuc256State 和 Zuc256Tables，是核心逻辑的承载处。

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5. Zuc256EncryptCtx

• 流密码上下文，封装加解密 API：

  • init：初始化状态；
  • update：分段处理数据流，异或密钥流；
  • finish：结束处理（流密码一般为空实现）；
  • crypt：一次性便利方法。

• 支持就地加解密，in 和 out 可相同。

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6. Zuc256MacCtx

• MAC 骨架（对应 ZUC-EIA3）。

• 包含：

  • init：初始化并设置 MAC 长度；
  • update：累积输入数据；
  • finish：输出认证标签。

• 暂未实现细节，留空位便于后续扩展。

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7. Zuc256Demo

• 演示主程序：完整展示 ZUC-256 加密/解密流程：

  1. 准备明文、Key、IV；
  2. 初始化状态，加密生成密文；
  3. 重新初始化状态，解密得到明文；
  4. 打印结果并校验是否一致。

• 可直接运行验证整体流程是否正确。

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