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实验报告

学校：

江苏科技大学

专业： 13级计算机科学与技术 导师： 李永忠

学号： 1341901201 姓名： 黄鑫

江苏科技大学计算机科学与工程学院

2015-12-2

实验一 DES加解密算法

一、实验目的

1.学会并实现DES算法

2. 理解对称密码体制的基本思想 3. 掌握数据加密和解密的基本过程 4. 理解公钥密码体制的基本思想 5. 掌握公钥密码数据加密解密的过程

6.理解Hash函数的基本思想

二、实验内容

1、 根据DES加密标准，用C++设计编写符合DES算法思想的加、解密程序，能够实现对 字

符串和数组的加密和解密。例如，字符串为M= “信息安全”，密钥K= “computer” 2、 根据RSA加密算法，使用RSA1软件，能够实现对字符的加密和解密。

3、 根据MD5算法，使用hashcalc软件和MD5Caculate软件，能够实现求字符串和文件的 HASH值。例如，字符串为M=“信息安全”，求其HASH值 三、实验原理

算法加密encryption解密algorithmbyteDES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位，首先，DES把输入的64位数据块按位重新组合，并把输出分为L0、R0两部分，每部分各长32位，并进行前后置换（输入的第58位换到第一位，第50位换到第2位，依此类推，最后一位是原来的第7位），最终由L0输出左32位，R0输出右32位，根据这个法则经过16次迭代运算后，得到L16、R16，将此作为输入，进行与初始置换相反的逆置换，即得到密文输出。

DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密，如果Mode为加密，则用Key去把数据Data进行加密，生成Data的密码形式作为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的明码形式作为DES的输出结果。在使用DES时，双方预先约定使用的”密码”即Key，然后用Key去加密数据；接收方得到密文后使用同样的Key解密得到原数据，这样便实现了安全性较高的数据传输。

DES算法全称为Data Encryption Standard,即数据加密算法,它是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64

位,是DES算法的工作密钥;Data也为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。

DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位，其算法主要分为两步： 1 初始置换

其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分,每部分各长3 2位,其置换规则为将输入的第58位换到第一位,第50位换到第2位……依此类推,最后一位是原来的第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分，L0是输出的左32位,R0是右32位,例:设置换前的输入值为D1D2D3……D64,则经过初始置换后的结果为:L0=D58D50……D8;R0=D57D49……D7。 2 逆置换

经过16次迭代运算后,得到L16、R16,将此作为输入,进行逆置换,逆置换正好是初始置换的逆运算，由此即得到密文输出。 DES加密算法基本知识

DES(Data Encryption Standard)又叫数据加密标准，是1973年5月15日美国国家标准局(现在是美国标准技术研究所，即NIST)在联邦记录中公开征集密码体制时出现的。DES由IBM开发，它是对早期被称为Lucifer体制的改进。DES在1975年3月17日首次在联邦记录中公布，在经过大量的公开讨论后，1977年2月15日DES被采纳为“非密级”应用的一个标准。最初预期DES作为一个标准只能使用10-15年，然而，事实证明DES要长寿得多。在其被采用后，大约每隔5年被评审一次。DES的最后一次评审是在1999年1月，在当时，一个DES的替代品，AES(Advanced Encryption Standard)开始使用。

DES是一种分组对称加解密算法，用64位密钥(实际用56位，其中每第八位作奇偶校验位)来加密(解密)64位数据，加密的过程伴随一系列的转换与代换操作。DES加密(解密)的过程可以分为两步：首先变换密钥得到56位密钥，然后据转换操作得到48位共16组子密钥。其次是用上面得到的16组子密钥加密(解密) 64位明(密)文，这个过程会有相应的S-BOX等的代换-转换操作。

四、实验结果

输入明文 huangxin 和密文computer 得出结果

RSA加密解密

五、思考题

1.分析影响DES密码体制安全的因素？

暴力破解，即重复尝试各种密钥直到有一个符合为止。随着计算机运算能力的不断提高，暴力破