实验报告_密码学.doc

. 信息安全实验报告 学 号： 学生： 班 级： 实验三 密码学实验一、古典密码算法实验一、 实验目的通过编程实现替代密码算法和置换密码算法，加深对古典密码体制的了解，为深入学习密码学奠定基础二、 编译环境运行 windows 或 linux 操作系统的 PC 机，具有 gcc（linux）、VC（windows）等 C语言编译环境三、 实验原理古典密码算法历史上曾被广泛应用，大都比较简单，使用手工和机械操作来实现加密和解密它的主要应用对象是文字信息，利用密码算法实现文字信息的加密和解密下面介绍两种常见的具有代表性的古典密码算法，以帮助读者对密码算法建立一个初步的印象 1． 替代密码 替代密码算法的原理是使用替代法进行加密，就是将明文中的字符用其它字符替代后形成密文例如：明文字母 a、b、c、d ，用 D、E、F、G做对应替换后形成密文 替代密码包括多种类型，如单表替代密码、多明码替代密码、多字母替代密码、多表替代密码等下面我们介绍一种典型的单表替代密码，恺撒(caesar)密码，又叫循环移位密码。

它的加密方法，就是将明文中的每个字母用此字符在字母表中后面第 k个字母替代它的加密过程可以表示为下面的函数： E(m)=(m+k) mod n 其中：m 为明文字母在字母表中的位置数；n 为字母表中的字母个数；k 为密钥；E(m)为密文字母在字母表中对应的位置数 例如，对于明文字母 H，其在字母表中的位置数为 8，设 k=4，则按照上式计算出来的密文为 L： E(8) = (m+k) mod n = (8+4) mod 26 = 12 = L 2． 置换密码 置换密码算法的原理是不改变明文字符，只将字符在明文中的排列顺序改变，从而实现明文信息的加密置换密码有时又称为换位密码 矩阵换位法是实现置换密码的一种常用方法它将明文中的字母按照给的顺序安排在一个矩阵中，然后用根据密钥提供的顺序重新组合矩阵中字母，从而形成密文例如，明文为 attack begins at five，密钥为 cipher，将明文按照每行 6 列的形式排在矩阵中，形成如下形式： a t t a c k b e g i n s a t f i v e 根据密钥 cipher中各字母在字母表中出现的先后顺序，给定一个置换： 1 2 3 4 5 6 f = 1 4 5 3 2 6 根据上面的置换，将原有矩阵中的字母按照第 1 列，第 4 列，第 5 列，第 3 列，第 2列，第 6 列的顺序排列，则有下面形式： a a c t t k b i n g e s a I v f t e 从而得到密文：abatgftetcnvaiikse 其解密的过程是根据密钥的字母数作为列数，将密文按照列、行的顺序写出，再根据由密钥给出的矩阵置换产生新的矩阵，从而恢复明文。

四、 实验容和步骤1、根据实验原理部分对替代密码算法的介绍，自己创建明文信息，并选择一个密钥 k，编写替代密码算法的实现程序，实现加密和解密操作 2、根据实验原理部分对置换密码算法的介绍，自己创建明文信息，并选择一个密钥，编写置换密码算法的实现程序，实现加密和解密操作五、 总结与思考记录程序调试过程中出现的问题，分析其原因并找出解决方法记录最终实现的程序执行结果思考采取什么样的手段来防类似对网络的攻击六、 实验结果 替换密码的加密解密先是加密实现程序为:#include "stdio.h" #include "conio.h" main() { int k,i=0; char a[100],b[100]={0};; printf("please input your ming wen：\n"); gets(a); printf("please input mi shi \n"); scanf("%d",&k); printf("\n"); do{ b[i]=(char)(a[i]+k); if(b[i]>122){ b[i]=(char)(b[i]-26); } i++; }while(a[i]!=\0); puts(b); getch(); }实验结果为：再是解密：实现程序为：#include "stdio.h"#include "conio.h"main(){int k,i=0;char a[100],b[100];printf("please input mi wen: \n");gets(a);printf("please input mi shi: \n");scanf("%d",&k);printf("\n");do{b[i]=(char)(a[i]-k);if(b[i]<97){b[i]=(char)(b[i]+26);不知道三哪里的问题结果中的Y输不出来}i++;}while(a[i]!=\0);puts(b);getch();}结果为： 置换密码先是加密实现程序#include#define TRUE 1#define FALSE 0#define N 1000#define M 50int Glength(char *a){ char *pt; int nlen=0; pt=a; while((*pt)!=\0) { nlen++; pt++; } return nlen;}void encrypt(char *a,int n,int *b){ int i,j,k,t,x,y; char c[M][M],d[M][M]; k=Glength(a); puts(a); t=k%n; if(t==0) { x=k/n; } else { x=(k/n)+1; } printf("%d\n",x); for(i=0;i96)&&(a[i*n+j]<123)) { c[i][j]=a[i*n+j]; printf("%c",c[i][j]); } else { c[i][j]= ; printf("%c",c[i][j]); } } } printf("\n hehe\n"); for(j=0;j=1&&change;--i) { change=FALSE; for(j=0;ja[j+1]) { nTemp=a[j]; a[j]=a[j+1]; a[j+1]=nTemp; change=TRUE; } } } i=0; while((c[i])!=\0) { for(k=0;k

二、实验原理RSA 公钥加密算法是 1977 年由 Ron Rivest、Adi Shamirh 和 Len。