【国密】祖冲之序列密码算法ZUC（附源码分析）

**国密**祖冲之序列密码算法ZUC**序言**

随着信息安全的日益重要性，密码学技术也逐渐成为人们关注的焦点之一。作为一种新型的序列密码算法，祖冲之序列密码算法ZUC（以下简称为ZUC）在2013年被中国国家密码管理局批准为国家标准，是目前国内唯一一项被国家认可的序列密码算法。

**序列密码算法**

序列密码算法是一种基于随机数生成器的密码算法，其核心思想是使用一个确定性的随机数序列来产生密文。这种算法通常不需要任何密钥输入，只要有一个初始值就可以生成一组随机数，从而实现加密和解密。

**ZUC 算法**

ZUC 算法是一种基于 Feistel 结构的序列密码算法，其主要特点是使用64 位的状态向量来进行加密和解密。该算法共有32 个轮函数，每个轮函数都包含一个线性层和一个非线性层。

**ZUC 算法源码分析**

下面是 ZUC 算法的一些关键部分的源码示例：

c// ZUC 状态向量结构体定义typedef struct {
 uint32_t s[8]; //64 位状态向量} zuc_state;

// ZUC 加密函数void zuc_encrypt(zuc_state *state, const uint8_t *key) {
 int i;
 // 初始化轮函数 for (i =0; i < 32; i++) {
 // 线性层 state->s[i &7] ^= (state->s[(i +1) &7] << 3) ^ (state->s[(i +2) &7] >>5);
 // 非线性层 state->s[i &7] ^= (state->s[(i +4) &7] << 8) ^ (state->s[(i +1) &7] >>3) ^ (state->s[(i +5) &7] << 2);
 }
 // 输出密文 for (i =0; i < 64; i++) {
 printf("%02x", state->s[i &7]);
 }
}

// ZUC 解密函数void zuc_decrypt(zuc_state *state, const uint8_t *key) {
 int i;
 // 初始化轮函数 for (i =31; i >=0; i--) {
 // 线性层 state->s[i &7] ^= (state->s[(i +1) &7] >>5) ^ (state->s[(i +2) &7] << 3);
 // 非线性层 state->s[i &7] ^= (state->s[(i +4) &7] >>8) ^ (state->s[(i +1) &7] << 3) ^ (state->s[(i +5) &7] >>2);
 }
 // 输出明文 for (i =0; i < 64; i++) {
 printf("%02x", state->s[i &7]);
 }
}