华工信息安全实验报告实验一.doc

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1、实验一古典密码算法一、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。⒈替换密码替换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。替换密码包括多种类型，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—凯撒密码，又叫循环移位密码。它的加密方法就是将明

2、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：Ek(m)=(m+k)modn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；Ek(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L，计算过程如下：E（8）=(m+k)modn=（8+4）mod26=12=L⒉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定的顺序

3、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的字母，从而形成密文。例如，明文为attackbeginsatfive，密钥为cipher，将明文按照每行6个字母的形式排在矩阵中，形成如下形式：attackbeginsatfIve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：123456145326f=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、则有下面的形式：aacttkbingesaivfte从而得到密文：abaaiicnvtgftetkse其解密的过程是根据密钥的字母数作为列数，将密文按照列数、行的

4、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。二、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。三、实验环境运行Windows或Linux操作系统的PC机，具有gcc(Linux)、VC(Windows)等C语言编译环境。四、实验内容和步骤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，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、实验报告要求要求上述密码算法

5、最后的实现程序提供加密和解密两个接口：intencrypt()和intdecrypt()。当加密或者解密成功时返回CRYPT_OK,失败时返回CRYPT_ERROR。六、实验结果1.替代密码根据实验远离部分对替代密码算法的介绍，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。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。替代密码算法的远离是使用替代法进行加密，就是将明文的字符用其他字符替代后形成密文。例如字母a、b、c、d，用D、E、F、G做对应替换后形成密文。结果:#include#includ

6、e#include#include#include#defineN500intsystem(constchar*string);intmain(){/*--------------------------------*/inti=0,k,m,n,l;charstr1[N],str2[N];/*C=M+K...Kiskey...*/system("cls");/*--------------------------------*/printf("请输入明文:");gets(str1);/*输入要加密的明文M*/

7、printf("请输入密钥:");scanf("%d",&k);/*输入密钥K*/m=strlen(str1);/*测试明文的长度*/printf("明文长度为%d",m);printf("密文是:");for(i=0;i