现代密码学-古典密码实验报告

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1、现代密码学卖殓报告院糸：理学院班级：信安二班期名：学号：■A.,,/,,a^=>刖s密码学(Cryptology)是研究秘密通信的原理和破译秘密信息的方法的一门学科。密码学的基本技术就是对数据进行一组可逆的数学变换，使未授权者不能理解它的真实含义。密码学包括密码编码学(Cryptography)和密码分析学(Cryptanalyst)两个既对立又统一的主要分支学科。研究密码变化的规律并用之于编制密码以保护信息安全的科学，称为密码编码学。研究密码变化的规律并用之于密码以获取信息情报的科学，称为密码分析学，也叫密码破

2、译学。密码学在信息安全中占有非常重要的地位，能够为信息安全提供关键理论与技术。密码学是一门古老而深奥的学问，按其发展进程，经历了古典密码和现代密码学两个阶段。现代密码学(ModernCryptology)通常被归类为理论数学的一个分支学科，主要以可靠的数学方法和理论为基础，为保证信息的机密性、完整性、可认证性、可控性、不可抵赖性等提供关键理论与技术。古典密码算法实验在密码编码体制屮有两种基木也是古老的编码体制一肓沿用至今，它们是代替密码和置换密码，其历史悠久并且是现代密码体制的基本组成部分，在密码学中占有重要地位

3、。古典密码是密码学发展的一个阶段，也是近代密码学产生的渊源，般把Shannon在1949年发表“保密系统的通信理论”Z前的时期称为古典密码时期。尽管古典密码大多比较简单,—•般可卅手工或机械方式实现，且都可川统计分析方法破译，目前已很少釆用。但是，古典密码所采用的代替技术和置换技术仍然是现代分组密码算法设计的基础，了解它们的设计原理，有助于理解、设计和分析现代密码。一、实验目的通过编程实现经典的代替密码算法和置换密码，包扌舌移位密码、维吉尼亚密码、周期置换密码、列宜换密码，加深对代替技术的了解，为现代分组密码实验

4、奠定基础。二、实验原理代替(Substitution)是古典密码中基本的处理技巧，就是将明文字母由其他字母表中的字母替换的一种方法。代替密码(SubstitutionCipher)就是使用代替法进行加解密的密码算法。代替密码的密钥是一个替换表，它表示了明文字母与密文字母的对应关系。加密时，通过查表，明文字母被逐个替换后，住成看似无任何意义的字母串，即密文。解密时，逆向使用替换表，将密文字母逐个替换为明文字母。按照一个明文字母是否总是被一个固定的字母代替进行划分，代替密码可分为两类：(1)单表代替密码(Monoal

5、phabeticSubstitutionCipher)：明文中出现的同—个字母，不管它出现在什么位置，在加密时都用和同的字母來代替。移位密码就是单表代替密码。(2)多表代替密码(PolyalphabeticSubstitutionCipher)：明文屮出现的同一个字母，在加密时不是完全被和同的字母代替，而会根据其出现的位置次序用不同的字母代替。维吉利亚密码就是多表代替密码。1・移位密码移位密码(ShiftCipher)是一种典型的单表替代密码，也称为加法密码。移位密码的加密方法就是将明文屮的每个字母用其在字母表麻

6、面的第k个字母替代，它的加密过程可以表示为：c=(m+k)modn其中，///为明文字母在字母表中的位置数；n为字母表中的字母总数；k为密钥；c为密文字母在字母表中对应的位置数。相应的，移位密码的解密过程可以表示为：m=(c-A)modn实验代码:#include#includeusingnamespacestd;//定义一些全局变量charstr[100];//用J：存储处理前字符串charenstr[100];//用于存储处理后字符串intnum^O;//用于累计字符数量c

7、har*p;//用于指向处理字符串intkey;//加密voidencrypt(){wh订e(*p!二''){*p=(*p-97+key)%26+97;p++；}cout«”CRYPT_OK”«endl;cout〈〈〃加密后字符：〃

8、tord;while仃){cout«z，l.加密2•解密3•退t£l，，«endl;p=str;cout<>ord;if(ord二二1){cout<<，z请输入待处理字符串:，z<>str;p二str;cout«z，请输入密钥：〃；cin>>kcy;encrypt();}if(ord二二2){cout<<，z请输入