密码学基础-实验指导书

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1、五邑大学本科生实验指导书《密码学基础》实验指导书课程名称：密码学基础课程编号：课程性质：专业选修课课程总学时：48实验总学时：8任课教师：高伟峰一、实验教学目的和基本要求《密码学基础》是计算科学与技术本科专业开设的一门专业选修课，本课程的主要目标是让学生学习和了解密码学的一些基本概念，理解和掌握一些常用密码算法，包括加密和解密、认证理论及算法、安全计算原理及算法，学会进行效率分析和安全性分析。密码学是信息安全的核心技术，是实现安全通信的基础，所以实验和理论一样都很重要，实验能够让学生通过多个密码算法的程序设计实现，更好地掌握密码算法设计的机理和方法，熟悉网络攻击

2、和防范方法。同时，基于密码系统设计的基本方法和基本步骤，帮助学生理解密码学在信息安全中的地位，并引导了解密码学领域及信息安全领域的新进展、新方向。具体要求如下：1．要求学生在上机前对本次实验的原理、内容、方案进行充分准备。2．每次实验必须按要求的格式撰写《实验报告》，内容大体包括：实验目的、实验内容、实验及算法原理、程序清单、结果分析、总结。3．实验成绩作为平时成绩的一部分。二、实验内容及学时分配实验一古典密码学实验（2学时）一、实验目的通过实现简单的古典密码算法，理解密码学的相关概念如明文（plaintext）、密文（ciphertext）、加密密钥(encr

3、yptionkey)、解密密钥（decryptionkey）、加密算法(encryptionalgorithm)、解密算法(decryptionalgorithm)等。二、实验内容1）用CC++语言实现仿射变换（Affine）加/解密算法；2）用CC++语言实现统计26个英文字母出现的频率的程序；3）利用仿射变换加/解密程序对一段较长的英文文章进行加密，再利用统计软件对明文和密文中字母出现的频率进行统计并作对比，观察有什么规律。放射变换：加密：解密：其中a,b为密钥，，且gcd(a,26)=1实验要求：加/解密程序对任意满足条件的a、b都能够处理。三、实验步

4、骤(1)统计26个英文字母出现的频率的程序#include#include#includeusingnamespacestd;voidmain(){ifstreamin("a.txt");vectors;vectorn(26,0);for(inti=0;i<26;++i)s.push_back(97+i);for(charx;in>>x;)for(inti=0;i<26;++i)if(int(x)==s[i]){n[i]++;}floatsum=0.0;for(intj=0;j<26;++

5、j)sum+=n[j];cout<<"统计结果如下："<#include#include#includeusingnamespacestd;//////////判断两个数是不是互素（辗转相除）/////

6、///boolgcd(inta){intf=26,g,r;g=a;do{r=f%g;f=g;g=r;}while(r);if(f==1)return1;elsereturn0;}//////////////////求逆//////intinv(inta){intx,i;for(i=1;i<=30;++i)if((26*i+1)%a==0){x=(26*i+1)/a;break;}returnx;}//////////////////////////////////////////////////////////voidmain(){cout<<"请你选择操作密码

7、的方式:"<>z;if(z==0

8、

9、z==1){//////////////////////////////////////////cout<<"请输入密钥a和b："<>a>>b;if((a<1

10、

11、a>25)

12、

13、(b<0

14、

15、b>25))cout<<"a，b的输入范围有错！"<

16、("a.txt");of