逆向RC4加密算法题目

// RC4算法KSA（Key Scheduling Algorithm，密钥调度算法）初始化函数
// 参数说明：
// s：输出参数，长度为256字节的状态数组（S盒），用于后续生成密钥流
// key：输入参数，RC4加密使用的密钥（任意长度，建议1~256字节）
// len：输入参数，密钥key的字节长度
void rc4_init(unsigned char* s, unsigned char* key, unsigned long len)
{
    int i = 0;          // 循环计数器1
    int j = 0;          // 置换索引，用于S盒元素交换
    unsigned char k[256] = {};  // 密钥扩展数组，长度固定256字节
    unsigned char temp = 0;     // 临时变量，用于交换S盒元素

    // 步骤1：初始化S盒和密钥扩展数组k
    for (i = 0; i < 256; i++)
    {
        s[i] = i;                  // S盒初始化为0~255的连续整数（有序状态）
        k[i] = key[i % len];       // 密钥循环扩展：用输入密钥填充k数组，解决密钥长度不足256字节的问题
    }

    // 步骤2：S盒置换操作（核心步骤），将密钥信息融入S盒
    for (i = 0; i < 256; i++)
    {
        // 计算置换索引j：结合历史j值、当前S盒值、扩展密钥值，确保随机性
        j = (j + s[i] + k[i]) % 256;
        
        // 交换S[i]和S[j]，打乱S盒的有序状态，完成一次混淆
        temp = s[i];
        s[i] = s[j];  // S[i]与S[j]交换
        s[j] = temp;
    }
}

// RC4算法PRGA（Pseudo-Random Generation Algorithm，伪随机生成算法）
// 功能：利用KSA初始化后的S盒，生成伪随机密钥流，并与明文异或得到密文（或反之解密）
// 参数说明：
// s：输入参数，经KSA初始化后的256字节S盒
// data：输入输出参数，明文（加密时）或密文（解密时）
// data_len：输入参数，明文/密文的字节长度
void rc4_crypt(unsigned char* s, unsigned char* data, unsigned long data_len)
{
    int i = 0;          // 循环计数器1
    int j = 0;          // 置换索引
    int t = 0;          // 临时索引，用于计算密钥流字节
    unsigned char temp = 0;     // 临时变量，用于交换S盒元素
    unsigned long k = 0;        // 数据循环计数器

    // 遍历所有明文/密文字节，生成密钥流并异或
    for (k = 0; k < data_len; k++)
    {
        // 更新索引i和j，维持S盒的动态混淆状态
        i = (i + 1) % 256;
        j = (j + s[i]) % 256;

        // 交换S[i]和S[j]，进一步打乱S盒
        temp = s[i];
        s[i] = s[j];
        s[j] = temp;

        // 计算密钥流字节t，并与当前数据字节异或（加密/解密通用）
        t = (s[i] + s[j]) % 256;
        data[k] ^= s[t];
    }
}