信息与网络安全试验报告信管

1、网络信息安全实验报告姓名陈申鹏学号1406121001专业信息管理与信息系统班级14信管指导教师实验一传统密码算法一、实验目的及任务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。二、实验环境运行Windows操作系统的PC机，具有C语言编译环境。三、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.1 .替代密码替代密码算法的原理是使用替代法进行加密，就是将明文

2、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。下面我们介绍一种典型的单表替代密码，恺撒(caesar)密码，又叫循环移位密码。它的加密方法，就是将明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：E(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;E(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为L

3、:E(8)=(m+k)modn=(8+4)mod26=12=L2 .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的顺序安排在一个矩阵中，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列的形式排在矩阵中，形成如下形式：attackbeginsatfive3,给定一个置换:根据密钥cipher中各字母在字母表中出现的先后顺序123456C-F=1L45326J

4、根据上面的置换，将原有矩阵中的字母按照第1歹I，第4歹I，第5歹I，第3列,第2歹I，第6列的顺序排列，则有下面形式：aacttkbingesaivfte从而得到密文：abatgftetcnvaiikse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，行的顺序写出，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.四、实验步骤(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k,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

5、结果实验结果截图六、实验思考题1:替代密码的原理是什么？2:置换密码的原理是什么？七、程序源代码#include<stdio.h>#include<math.h>#include<string.h>#defineN500intmain()inti=0,k,m,n,l;charstr1N,str2N;printf("thisisaprocedure.n");printf("pleaseinputaword(M):");gets(str1);printf("pleaseinputthesecretkey(K):&

6、quot;);scanf("%d",&k);m=strlen(str1);printf("thelenghis%dn",m);printf("n*n*n*n*n*n");printf("secret(C)is:");for(i=0;i<m;i+)n=(int)str1i;if(str1i='')printf("");str2i=str1i;elseif(n>96&&n<123)n=(n-97+k)%26;if(n<0)n=26+n;

7、l=(char)(n+97);printf("%c",l);str2i=l;elseif(n>64&&n<91)n=(n-65+k)%26;if(n<0)n=26+n;l=(char)(n+97);printf("%c",l);str2i=l;str2i='0'printf("nnthelenghis%d",strlen(str2);printf("nn*n*n*n*n*n");:n",str2);printf("whenthesecretis&

8、#39;%s',nwordis.printf("n");m=strlen(str2);for(i=0;i<m;i+)n=(int)str2i;if(str2i='')printf("");elseif(n>96&&n<123)(n=(n-97-k)%26;if(n<0)n=26+n;l=(char)(n+97);printf("%c",l);elseif(n>64&&n<91)(n=(n-65-k)%26;if(n<0)n=26+n;l=

9、(char)(n+97);printf("%c",l);str1i='0'return0;实验二RSA加解密算法的实现一、实验目的及任务：掌握RSAfe密算法的加解密过程。二、实验环境VC或TC编程环境；主机操作系统为Windows200CWindowsXR三、实验原理RSAt1口密算法是一种非对称加密算法。在公钥加密标准和电子商业中RSAt广泛使用。RSA是1977年由罗纳德李维斯特(RonRivest)、阿迪萨莫尔、(AdiShamir)和伦纳德阿德曼(LeonardAdleman)一起提出的。当时他们三人都在麻省理工学院工作。RSAM是他们三人姓氏开头

10、字母拼在一起组成的。RSA算法的可靠性基于分解极大的整数是很困难的。假如有人找到一种很快的分解因子的算法的话，那么用RSAfe密的信息的可靠性就肯定会极度下降。但找到这样的算法的可能性是非常小的。今天只有短的RSA钥匙才可能被强力方式解破。到2008年为止，世界上还没有任何可靠的攻击RSAJJ法的方式。只要其钥匙的长度足够长，用RSAfe密的信息实际上是不能被解破的。1、公钥和私钥的产生假设Alice想要通过一个不可靠的媒体接收Bob的一条私人讯息。她可以用以下的方式来产生一个公钥和一个密钥：随意选择两个大的质数p和q,p不等于q,计算N=p*q。根据欧拉函数，不大于N且与N互质的整数个数为(

11、p-1)(q-1)选择一个整数e与(p-1)(q-1)互质，并且e小于(p-1)(q-1)用以下这个公式计算d:dxe=1(mod(p-1)(q-1)将p和q的记录销毁。e是公钥，d是私钥。d是秘密的，而N是公众都知道的。Alice将她的公钥传给Bob,而将她的私钥藏起来。2、加密消息假设Bob想给Alice送一个消息m他知道Alice产生的N和e。他使用起先与Alice约好的格式将m转换为一个小于N的整数n,比如他可以将每一个字转换为这个字的Unicode码，然后将这些数字连在一起组成一个数字。假如他的信息非常长的话，他可以将这个信息分为几段，然后将每一段转换为no他可以将n加密为c：计算c

12、并不复杂。Bob算出c后就可以将它传递给Alice。3、解密消息Alice得到Bob的消息c后就可以利用她的密钥d来解码。她可以将c转换为n,得到n后，她可以将原来的信息m重新复原。ed=1(modp-1)和ed=1(modq-1)。(因为p和q是不同的质数)四、实验步骤1、求素数p和q2、求公钥(e,n)：e与巾(n)=(p1)(q1)互质3、求私钥(d,n)：dxe=1(mod(p-1)(q-1)4、加密过程：c=(Me)modn5、解密过程：m=(Cd)modn五、实验结果找两个素数：p=43q=59n=p*q=2537,t=(p-1)*(q-1)=2436寻找e满足e<t并且e和

13、t互素，找到e=13,寻找d使e*d%t=1得到d=9371:加密m=134,得C=2:解密C=,得m=134实验结果截图:=回区JI'C:UsersacerDesktopDebugCppl.exe"清前入两个素数PH4359什悬存n为2537正寝得t为2436l苗南入公钥e：13经并号d力937加直请卷入1解密请谕入21清输入明文内：134248版为248Pressanykeytocontinue回"C:UsersacerDesktopDebugCppl.exe"3613:7>22月9AN两为SIntZ4d人！人®请w悬号#密密主相后经加

14、解青揄入密文C：1342527明文为2527Pressanykeytocontinue六、思考题RS颇法主要有哪几部分?七、RSA源程序(仅供参考)/RSA算法的C程序实现#include<stdio.h>intcandp(inta,intb,intc)/数据处理函数，实现哥的取余运算(intr=1;b=b+1;while(b!=1)(r=r*a;r=r%c;b-;printf("%dn",r);returnr;intfun(intx,inty)/公钥e与t的互素判断(intt;while(y)(t=x;x=y;y=t%y;if(x=1)return0;/x与y

15、互素时返回0elsereturn1;/x与y不互素日返回1voidmain()(intp,q,e,d,m,n,t,c,r;printf("请输入两个素数p,q:");scanf("%d%d",&p,&q);n=p*q;printf("计算得n为3肝门)；t=(p-1)*(q-1);/求n的欧拉数printf("计算得t为3坨1);printf("请输入公钥e:");scanf("%d",&e);if(e<1|e>t|fun(e,t)printf("e不合要求，请重新输入：");/e<1或e>t或e与t不互素时，重新输入scanf("%d",&e);d=1;while(e*d)%t)!=1)d+;/由公钥e求出私钥dprintf("经计算d为坨"©);printf("加密请输入1n");/加密或解密选择printf("解密请输入2n");scanf("%d",&r);switch