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密码学实验报告 - 实验报告 - 书业网 篇一：实验报告_密码学 信息安全实验报告 学 号： 学生姓名： 班 级： 实验三 密码学实验 一、古典密码算法实验 一、 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。 二、 编译环境 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。 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、多表替代密码等。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 mod n 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： E 8 m+k mod n 8+4 mod 26 12 L 2． 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 attack begins at five，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： a ttack b e gins a tfive 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： 1 2 3 4 5 6 f 1 4 5 3 2 6 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，则有下面形式： a a c t tk b i n g e s a I v f te 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 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 来自:www.zaidian.cOm 在 点 网 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、 总结与思考 记录程序调试过程中出现的问题，分析其原因并找出解决方法。记录最终实现的程序执行结果。 思考采取什么样的手段来防范类似对网络的攻击。 六、 实验结果 替换密码的加密解密 先是加密 实现程序为: #include quot;stdio.hquot; #include quot;conio.hquot; main int k,i 0; char a[100],b[100] 0 ;; printf quot;please input your ming wen：\nquot; ; gets a ; printf quot;please input mi shi \nquot; ; scanf quot;%dquot;,amp;k ; printf quot;\nquot; ; do b[i] char a[i]+k ; if b[i]gt;122 b[i] char b[i]-26 ; i++; while a[i]! #39;\0#39; ; puts b ; getch ; 实验结果为： 再是解密： 实现程序为： #include quot;stdio.hquot; #include quot;conio.hquot; main int