密码学课程设计aesrsasha1加解密

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1、密码学基础课程设计AESRSASHA1加解密2012/12/30主题:学院:班级:学号:姓名:日期:成绩:概述31・对称加密算法AES3算法基本原理3算法流程图5算法测试结果6程序清单72•非对称密码算法RSA19算法基本原理19算法流程图21算法测试结果22程序清单223•散列算法SHA124算法基本原理24算法流程图26算法测试结果27程序清单274•设计心得33概述大作业目的1)学握《密码学基础》课程的主耍知识点2)掌握常用的密码学算法机理与实现大作业内容对称加密算法(AES)、非对称密码算法(RSA)、散列算法(SHA1)1・对称加密算法AES算法基本原理AES算法的主要数学基础是抽

2、彖代数，其屮算法屮的许多运算是按单字节(8bits)和4字节(32bits)定义的,单字节可看成有限域GF(2*)中的一个元素，而4字节则可以看成系数在GF(28)中并次数小于4的多项式(亦可以理解为:GF(2564))，单字节上的运算有两种:有限域GF(28)上一个8次不可约多项式的模加、点乘(为方便代码实现，推出了X乘的概念)，其屮，这个不可约多项式为:m(x)=x8+x4+x3+x+l,类似地，4字节运算也分为两种：模加、乘法(为方便代码实现，推出了模乘的概念)，而此时使用的模取M(x)=x4+1,由于x4+l=(x2+l)(x2+l)=(x+1)(x+1)(x+l)(x+l),即非不

3、可约，导致非0多项式乘法逆元(逆元求取主要用到了欧几里德(Euclid)算法)不一定存在，所以在AES算法中，只限于乘一个固定的有逆元的多项式:a(x)={03}x3+{01}x2+{01}x+{02}。图屮左边是加密流程，右边是解密流程，其屮，Plaintext为明文，Ciphertext为密文，密钥长度可变，可指定为128、192、256比特，不同密钥长度决定了加解密算法的轮数(128位：10轮，192位：12轮，256位：14轮),算法征集之初，6轮迭代便可抵抗当时世界上已知的所有攻击，AES标准中至少留了4轮余量，按照这种说法，可以推知轮数越多，AES破解难度越大，也就是密钥越长越安

4、全，所以今年8川份有人说256bits密钥长度的AES算法被破解，而128bits未被破解是没有根据的。理解AES需耍知道以下两个概念：状态：算法中间的结果也需要分组，称之为状态，状态可以用以字节为元索的矩阵阵列表示，该阵列有4行，列数Nb为分组长度除32；种子密钥：以字节为元素的矩阵阵列描述，阵列为4行，列数Nk为密钥长度除32,其中根据种了密钥，可以推导出各轮了密钥w[,J,此过程亦称作密钥扩展，针对不同密钥长度的密钥扩展算法可以参照阅读AES算法标准发布文档。S—box如下：J0123456789ABCDEFX0637C777BF26B6FC53001672BFED7AB761CA82

5、C97DFA5947FOADD4A2AF9CA472CO7■FD9326363FF7ccA5E5Fl71D831304C723C31896()59A07128()E2EB27B275409832C1AIB6E5AAO523BD6B329E32FK4553DI(X)ED20FCBI5B6ACBBE394A4C5XCF6DOEFAAEB434D3385451^9027F503C9FA8751A3408F929D3«F5BCB6DA2110FFF3D28CDOC13EC5F974417C4A77E3D645D1973960814EDC222A908846EEB814DE5EnliDBAEO323A

6、OA4906245CC2D3AC629195E479BE7C8376D8DD54EA96C56F4EA657AAE08CBA78252E1CA6B4C6E8DD74IF4BBDSB8AD7()3EB5664«03F6OE613557B986ClID9EEFElF89811zD98E94叫IE87E9CE552«DFSCAl89HDBLE64241992DOFBO54BBlhInverses_box:y0123456789ABCDEFX052096AD53036A538BE40A39E81F3D7FB17CE339829B2FFF«734«E4344C4DEE9CB2547B9432A6C22

7、33DEE4C95OB42FAC34E3082EAl6628l)<)24B2765BA2496DSBDI25472PHF66486689816D4A45CCC5D65B69256C704850FDEDB9DA5E154657A78D9D84690D«AB(X)8CBCD3OAnE458()5B8B345067DO2CIE8FCA3FOF02ClAFBD030113«A6B83A911141兰-67DCEA97