imported>Unmasked0666：/* 虛擬碼 */ 修正笔误

2025-05-20T02:06:28Z

虛擬碼：修正笔误

新页面

{{expand|time=2012-11-15T11:53:52+00:00}}
{{术语}}
{{区块加解密方块
| name = RC4
| image =
| caption =

| designers = [[罗纳德·李维斯特]]
| publish date = 1994年對外公布<br/>(1987年設計)
| series =
| derived from =
| derived to =
| related to =
| certification =

|key size = 40–{{val|2048}} 比特（bits）
|structure =
|state size = {{val|2064}} bits ({{val|1684}} effective)
|rounds = 1
}}

在[[密碼學]]中，'''RC4'''（來自{{lang|en|Rivest Cipher 4}}的縮寫）是一種[[串流加密法]]，[[密鑰]]长度可变。它加解密使用相同的密钥，因此也属于[[对称加密|对称加密算法]]。RC4是[[有线等效加密]]（WEP）中采用的加密算法，也曾经是[[传输层安全协议|TLS]]可采用的算法之一。

RC4是由美國密碼學家[[羅納德·李維斯特]]（{{lang|en|Ronald Rivest}}）在1987年设计的。由于RC4算法存在弱点，2015年2月所發佈的 RFC 7465 规定禁止在TLS中使用RC4加密算法<ref>{{cite web|url=https://tools.ietf.org/html/rfc7465|title=Prohibiting RC4 Cipher Suites|publisher=IETF|date=February 2015|accessdate=2015-02-18|author=Andrei Popov|archive-date=2015-02-20|archive-url=https://web.archive.org/web/20150220174232/https://tools.ietf.org/html/rfc7465|dead-url=no}}</ref>。

RC4由[[伪随机数]]生成器和[[异或]]运算组成。RC4的密钥长度可变，范围是[1,255]。RC4一个字节一个字节地加解密。给定一个密钥，伪随机数生成器接受密钥并产生一个[[S盒]]。S盒用来加密数据，而且在加密过程中S盒会变化。

由于[[异或|异或运算]]的[[对合|对合性]]，RC4加密解密使用同一套算法。

==歷史==
RC4是由[[RSA Security]]的[[罗纳德·李维斯特]]在1987年开发出来的，虽然它的官方名是“Rivest Cipher 4”，但是首字母缩写RC也可以理解为"Ron's Code"<ref>{{Cite web |url=http://people.csail.mit.edu/rivest/faq.html#Ron |title=Rivest FAQ |access-date=2017-06-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20170715072137/http://people.csail.mit.edu/rivest/faq.html#Ron |archive-date=2017-07-15 |dead-url=yes }}</ref>。（见[[RC2]]，[[RC5]]，[[RC6]]）

RC4开始时是[[商业机密]]，没有公开发表出来，但是在1994年9月份的时候，它被人匿名公开在了Cypherpunks 邮件列表上，很快它就被发到了sci.crypt 新闻组上，随后从这传播到了互联网的许多站点。随之贴出的代码后来被证明是真实的，因为它的输出跟取得了RC4版权的私有软件的输出是完全相同的。由于算法已经公开，RC4也就不再是商业秘密了，只是它的名字“RC4”仍然是一个注册商标。RC4经常被称作是“ARCFOUR”或者"ARC4"（意思是称为RC4），这样来避免商标使用的问题。RSA Security从来没有正式公布这个算法，罗纳德·李维斯特在2008年的自己的课程笔记中给出了一个指向RC4的[[英文维基百科]]文章的链接，并且在2014年的文件<ref>Rivest, Ron; Schuldt, Jacob (27 October 2014). [http://people.csail.mit.edu/rivest/pubs/RS14.pdf "Spritz – a spongy RC4-like stream cipher and hash function" (PDF)] {{Wayback|url=http://people.csail.mit.edu/rivest/pubs/RS14.pdf |date=20170428231945 }}. Retrieved 26 October 2014.</ref>中确认了RC4及其代码的历史。

RC4已经成为一些协议和标准的一部分，如1997年的[[WEP]]和2003年的[[WPA]]；和1995年的[[SSL]]，以及1999年的[[TLS]]。2015年由 RFC 7465 禁止RC4在所有版本的TLS中使用。

== 伪代码 ==
初始化长度为256的[[S盒]]。第一个for循环将0到255的互不重复的元素装入S盒。第二个for循环根据密钥打乱S盒。

<syntaxhighlight lang="C">
for i from 0 to 255
S[i] := i
endfor
j := 0
for( i=0 ; i<256 ; i++)
j := (j + S[i] + key[i mod keylength]) % 256
swap values of S[i] and S[j]
endfor
</syntaxhighlight>

下面i,j是两个指针。每收到一个字节，就进行while循环。通过一定的算法（(a),(b)）定位S盒中的一个元素，并与输入字节异或，得到k。循环中还改变了S盒（(c)）。如果输入的是[[明文]]，输出的就是[[密文]]；如果输入的是密文，输出的就是明文。
<syntaxhighlight lang="C">
i := 0
j := 0
while GeneratingOutput:
i := (i + 1) mod 256 //a
j := (j + S[i]) mod 256 //b
swap values of S[i] and S[j] //c
k := inputByte ^ S[(S[i] + S[j]) % 256]
output K
endwhile
</syntaxhighlight>
此算法保证每256次循环中S盒的每个元素至少被交换过一次。

==破解==
2015年，[[比利時]][[鲁汶天主教大学 (荷兰语)|魯汶大學]]的研究人員Mathy Vanhoef及Frank Piessens，公布了針對RC4加密演算法的新型攻擊程式，可在75小時內取得[[cookie]]的內容。<ref>http://www.rc4nomore.com {{Wayback|url=http://www.rc4nomore.com/ |date=20200818190323 }} RC4 NOMORE</ref>

==参考文献==
{{reflist}}

{{Cryptography navbox|stream}}

[[Category:流密码]]
[[Category:已攻破的流密码]]
[[Category:伪随机数生成器]]
[[Category:免费密码]]

RC4 - 版本历史

imported>Unmasked0666：​/* 虛擬碼 */ 修正笔误

imported>Unmasked0666：/* 虛擬碼 */ 修正笔误