密码编码学与网络安全实验报告及代码三

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1、2011级电子商务--密码学实验计算机科学与技术学院实验报告 实验题目：对称加密算法实验学号：日期：2014-5-1班级：2011级电子商务姓名：Email：1@163.com实验目的：（1）了解对称算法的基本工作流程；（2）掌握对称算法的使用方法。硬件环境：我滴电脑：软件环境：实验一二所配置的环境：安装在VMWARE虚拟机上的WIN2003；装有Perl以及OpenSSL的VC++6.0。实验步骤：1.RC4算法1.1算法简介RC4加密算法是大名鼎鼎的RSA三人组中的头号人物RonRivest在1987年设计的密钥长度可变的流加密算法簇。首先，用从1到256个字节

2、的可变长度密钥初始化一个256个字节的状态盒S[256]。然后，通过S盒子对密钥按字节进行变换。最后可以得到变换后的密钥。对于加密，只要让密钥按字节与明文进行异或。而解密，只要让密钥按字节与密文进行异或。1.2算法实现开始时，S中元素的值被置为按升序从0到255，即S[0]=0，S[1]=1，……2011级电子商务--密码学实验，S[255]=255。同时对密钥key[key_len]的进行填充到随机序列密钥rc4key[256]中，(key_len为key的字节长度，且不大于256)。循环重复用key，直到rc4key的所有字节都被赋值。然后根据密钥re4key去

3、对S盒进行变换。这些预操作可概括如下：//S盒先初始化为s[0]=0,s[1]=1...s[255]=255for(i=0;i<255;i++)S[i]=i;//初始化序列化密钥for(i=0;i<256;i++){j=i%key_len;rc4key[i]=key_data[j];}//根据密钥rc4key，填充S盒for(j=0,i=0;i<256;i++){j=(rc4key[i]+S[i]+j)%256;swap(&S[i],&S[j]);//交换S[i]和S[j]的数值}矢量S一旦完成初始化，输人密钥就不再被使用．密钥流的生成是从s[0]到S[255]，对

4、每个S[i]，根据当前S的值，将S[i]与S中的另一字节置换．当S[255]完成置换后，操作继续重复，从S[0]开始。操作如下：//生成随机序列密钥for(counter=0;counter

5、者解密for(i=0;i

6、ryptioN，实验结果如图1.3所示。可以看到，当密文不变，尽管密钥做一小部分改变（第八位由‘n’改变为‘N’），密文和原先的完全不同。图1.3加密结果21.AES算法2.1算法简介AES是一种可用来保护电子数据的新型加密算法。特别是，AES是可以使用128、192和256位密钥的迭代式对称密钥块密码，并且可以对128位（16个字节）的数据块进行加密和解密。与使用密钥对的公钥密码不同的是，对称密钥密码使用同一个密钥来对数据进行加密和解密。由块密码返回的加密数据与输入数据具有相同的位数。迭代式密码使用循环结构来针对输入数据反复执行排列和置换运算。2.2算法实现以加密

7、函数为例，如下所示，首先对密钥进行预处理密钥扩展，然后明文进行Nr（Nr与密钥长度有关）次迭代运算，包括字节代换ShiftRows行移位、MixColumns、列混合以及AddRoundKey密钥加。voidCipher(){inti,j,round=0;//把明文赋值到状态数组中2011级电子商务--密码学实验for(i=0;i<4;i++)for(j=0;j<4;j++)state[j][i]=in[i*4+j];//先与初始轮密钥相加AddRoundKey(0);//第一轮至（Nr-1）轮的迭代运算，第Nr轮不用进行列混合运算for(round=1;rou