摘  要  学习算法的一种非常有效的方法就是分析经典算法的代码实现。IDEA算法是一种典型的对称密钥密码算法，是一种密钥长度为128位的分组密码算法，这种算法既可以用于加密，也可以用于解密，具有代码量少、运行速度快、安全性高等特点。本文首先剖析了IDEA算法原理，然后对基于VC++的IDEA算法的C++实例进行了解析。

关键词  IDEA；对称密码;分组密码;C语言

1  引言

IDEA （International Data Encryption Algorithm：国际数据加密算法）是1990年由瑞士联邦技术学院的X.J.Lai 和Massey提出的PES（Proposed Encryption Standard：建议标准算法）的改进版本。于1992年命名为IDEA。IDEA对PES的抗差分分析的能力进行了强化处理，其安全性非常高，同一种算法既可以用于加密，又可以用于解密，其唯一的区别仅仅在于子密钥的生成方法不同。IDEA算法在诸如邮件加密系统PGP等多种商业产品中被广泛使用。

IDEA是一种分组长度为64位的分组密码算法，密钥长度为128位。128位的密钥用于产生52个子密钥。在整个加密过程中，总共需要进行8轮迭代运算，整个迭代过程需要48个子密钥，另外4个子密钥用于最终的64位密文的输出变换。

IEDA算法基于“相异代数群上的混合运算”的设计思想，其迭代运算中采用了三种数学运算：16位整数的模2¹⁶加法运算、16位分组的按位异或运算和16位整数的模2¹⁶+1乘法运算。为了叙述简洁，在后文中将直接称这三种运算为加法、乘法和异或运算。这三种运算中的任何一对运算都不满足分配律，也不满足结合律，这让它们的组合能对输入作出复杂的变换，从而使得攻击者无法使用化简的方式来分析明文及密钥之间的关系，因此，对IDEA算法的密码分析要比对只使用异或运算的DES算法的分析要困难得多。

2  算法原理及框架

IDEA的加密过程包括两个部分：明文到密文加密的8轮迭代运算和子密钥的产生。

2.1 IDEA加密迭代运算

IDEA加密迭代运算过程如图1所示。输入的64位明文数据分组被分成4个16位的子分组，分别记为X₁、X₂、X₃和X₄。这四个分组作为算法的第一轮的输入，整个加密过程总共进行8轮迭代运算，最终产生64位的密文输出。

在图1中，每轮运算分为两部分。