网络与信息安全课程设计报告-加密软件设计

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1、《网络与信息安全》课程设计报告《网络与信息安全》课程设计报告班级：学号：姓名：题目：加密软件设计评阅：成绩：20《网络与信息安全》课程设计报告目录摘要21数据加密概述及DES算法由来31.1数据加密概述31.2DES算法由来32DES算法原理及算法实现42.1DES算法原理42.2DES算法详述62.3利用C语言实现DES算法93DES的应用误区及加密软件的实现193.1DES的应用误区193.2加密软件的实现19参考资料：2020《网络与信息安全》课程设计报告摘要密码学是网络安全的基础，在安全领域密码学是最主要的分支之

2、一，众多的网络安全技术都是基于密码学的。数据加密是所有数据安全技术的核心，其在网络上的作用是防止重要的或私有化信息在网络上截获或篡改。目前，数据加密技术已经被普遍应用于计算机网络信息的安全管理中。本次课程设计即使要完成一项加密软件的设计，利用DES算法，通过编写源代码，调试和运行序完成加密解密的实现，最后实现加密软件界面。本人利用C语言编写程序，主要完成的任务是搜集加密技术的相关资料，程序的编写调试，以及最后的软件实现。关键字：数据加密，DES算法，程序设计，网络安全20《网络与信息安全》课程设计报告1数据加密概述及DE

3、S算法由来1.1数据加密概述在互联网上进行文件、电子商务往来等信息传输时存在许多不安全因素，尤其是一些机密文件在网络传输时，信息安全显得尤其重要。不安全性是互联网的存在基础——TCP/IP协议所固有的，因此解决这一问题的方案就是加密，加密后的数据被别人获取后，在解密之前是不可读的。加密的目的是防止机密信息泄露，同时还可以用于验证信息源的真实性，验证所接受到的数据的完整性。通常将加密前的原始数据或消息称为明文，经过加密得到的代码称为密文。数据加密的逆过程称为数据解密，即将密文转化为明文的过程。只有利用相应的密钥对密文进行解

4、密，才能够显示明文的内容，通过这样的途径能够保护数据不被非授权的访问者非法窃取。加密技术通常分为两大类：常规密钥密码体制和公开密钥密码体制。所谓常规密钥密码体制，是指加密密钥与解密密钥相同的密码体制。这种加密系统又称为对称密钥系统。美国政府采用的DES加密标准就是一种典型的对称式加密算法。公开密钥密码体制使用不同的加密密钥和解密密钥，采用非对称的加密算法，RSA算法就是其中使用最广泛的算法之一。1.2DES算法由来美国国家标准局1973年开始研究除国防部门外的其他部门的计算机系统的数据加密标准，于1973年5月15日和1

5、974年8月27日先后两次向公众征求加密算法的公告。加密算法要达到的目的（通常称为DES密码算法要求）主要为以下四点：（1）提供高质量的数据保护，防止数据未经授权的泄漏和未被察觉的修改；（2）具有相当高的复杂性，使得破译的开销超过可能获得的利益，同时又要便于理解和掌握；（3）DES密码体制的安全性应该不依赖于算法的保密，其安全性仅以加密密钥的保密为基础；（4）实现经济，运行有效，并且适用于多种不同的应用。1977年1月，美国政府正式许可以IBM公司设计的方案作为非机密数据的数据加密标准（DataEncryptionSta

6、ndard,DES）。DES算法已经应用于许多需要安全加密的场合，UNIX的密码保护算法就是以DES算法为基础的。20《网络与信息安全》课程设计报告2DES算法原理及算法实现2.1DES算法原理DES是一个分组加密算法（如图2-1）。明文按64位进行分组,密匙长64位，密钥事实上是56位参与DES运算（第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位，使得每个密钥都有奇数个1）分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。图2-1对称密码体制——分组密码加密示意图DES算法是这样工作的：

7、如Mode为加密，则用Key去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式（64位）作为DES的输出结果；如Mode为解密，则用Key去把密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为DES的输出结果。在通信网络的两端，双方约定一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式在公共通信网（如电话网）中传输到通信网络的终点，数据到达目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。这样，便保证了核心数据（如PIN、MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可

8、靠性。简单地说，算法只不过是加密的两个基本技术——混乱和扩散的组合。DES基本组建分组是这些技术的一个组合（先替代后置换）。它基于密钥作用于明文，这就是众所周知的轮。DES有16轮，这意味着在明文分组上16次实施相同的组合技术，如图2-2所示。在图2-2中，DES对64bit的明文分组进行操作。通过一个初始置换，将明