AVR單片機的RC5和RC6算法比較與改進

　　摘要：RC5及RC6是兩種新型的分組密碼。AVR高速嵌入式單片機功能強大，在無線數據傳輸應用方面很有優勢。本文基于Atmega128高速嵌入式單片機，實現RC5和RC6加密及解密算法，并對算法進行匯編語言的優化及改進。根據實驗結果。對兩種算法的優熱點進行比較和分析。

    關鍵詞：Atmega128 RC5 RC6 分組密碼 混合密鑰 Flash

引言

　　在無線局域網中，傳輸的介質主要是無線電波和紅外線，任何具有接收能力的竅聽者都有可能攔截無線信道中的數據，掌握傳輸的內容，造成數據泄密。因此，對于無線局域網來說，數據的加密是關鍵技術之一。

　　AVR高速嵌入式單片機是8位RISC MCU，執行大多數指令只需一個時鐘周期，速度快（8MHz AVR的運行速度約等于200MHz C51的運行速度）；32個通用寄存器直接與ALU相連，消除和運算瓶頸。內嵌可串行下載或自我編程的Flash和EPPROM，功能繁多，具有多種運行模式。

　　依照IEEE1999年發布的802.11無線局域網協議標準，采用Atmel公司的Atmega128高速嵌入式單片機，開發無線數據傳輸裝置。為了實現無線數據傳輸時的安全性，同時盡可能節省成本，采用軟件進行加密、解密。這就對算法的簡法性、高速性及適應性提出了很高的要求。RC5和RC6兩種新型的分組加密算法能夠比較好地滿足上述的要求。

1 RC5及RC6算法

1.1 RC5及RC6的參數

　　RC5及RC6是參數變量的分組算法，實際上是由三個參數確定的一個加密算法族。一個特定的RC5或者RC6可以表示為RC5-w/r/b或者RC6-w/r/b。其中這三個參數w、f和b分別按照表1所列定義。

　　表1 RC5及RC6算法參數定義

1.2 RC5及RC6字運算部件

　　RC5及RC6均由三部分組成，分別為混合密鑰生成過程、加密過程和解密過程。在這兩種算法中，共使用了六種基本運算：

　　①模2w加法運算，表示為“+”；

　　②模2w減法運算，表示為“-”；

　　③逐位異或運算，表示為+；

　　④循環左移，字a循環左移b比特表示為“a<<<b”；

　　⑤循環右移，字a循環右移b比特表示為“a>>>b”；

　　⑥模2w乘法，表示為“