간단한 스트림 암호화인 RC4를 구현해봤다. 지금은 잘 사용되지 않는 암호화 방식이라 아쉽지만... 암호학 복습을 하면서 설계가 적힌 spec문서를 발견해서 한번 만들어봤다.

크게 5바이트 seed를 사용해서 0~255까지 정렬된 S배열과 같은 범위를 seed값으 연속으로 채운 K배열을 연산하고 섞어서 S배열을 만드는 Schedule 함수와 그렇게 만든 값을 다시 섞고 연산해서 K배열로 집어넣는 Generator 함수가 있다.

최종적으로 생성되는 keystream이 바로 이 K배열이고 스트림 암호는 평문에 이 keystream을 xor 연산하여 암호문을 얻어낸다.

암복호화까지는 만들지 않고 테스트벡터와 비교하기 위해 keystream만 64바이트까지 뽑도록 만들었다.

#include<stdio.h>
void Schedul(int *seed, int *key, int *s){
	int i, j = 0;
	int tmp;

	for (i = 0; i < 256; i++){
		s[i] = i;
		key[i] = seed[i % 5];
	}

	for (i = 0; i < 256; i++){

		j = (j + s[i] + key[i]) % 256;

		tmp = s[i];
		s[i] = s[j];
		s[j] = tmp;
	}
}
void Generater(int *key, int *s){

	int i = 0, j = 0;
	int c, tmp;

	for (c = 0; c < 256; c++){
		i = (i + 1) % 256;
		j = (j + s[i]) % 256;

		tmp = s[i];
		s[i] = s[j];
		s[j] = tmp;

		key[i] = s[(s[i] + s[j]) % 256];


	}
}
void Print_key(int *k){
	int i;
	for (i = 1; i < 64; i++){
		printf("%x ", k[i]);
	}

}
main(){
	int s[256];
	int k[256];
	int seed[5];
	int i;

	printf("input(seed 4byte): ");
	for (i = 0; i < 5; i++){
		scanf("%x", &seed[i]);
	}

	Schedul(&seed, &k, &s);
	Generater(&k, &s);
	Print_key(k);
}

코드는 위와 같다. 내 부족한 실력으로 만들었는데도 코드가 상당히 간결하다. 이정도 간결한 알고리즘으로 그래도 나름 튼튼한 암호를 만들어내다니 처음 생각해낸 사람이 존경스럽다.

테스트 벡터와 비교해보면

이렇게 0x0102030405 시드값에 대하여 같은 키스트림을 뽑아내는 것을 확인할 수 있다.