DES实验报告_4完整版.doc

实验一的报告 DES简介 英文 Data Encryption Standard 1977年美国国家标准局公布了IBM公司研制的一种 数据加密算法:数据加密标准。原定服役十年,由于在这期间，该加密标准没有受到真正的威胁，20多年来一直活跃在国际 保密通信的舞台上。近些年，随着计算机技术的提高，已经有了现实的威胁。512位的密钥已经能被破解，但是要花很多的时间，计算量非常大，1024位长度密钥至今没能被破解。DES作为一种高速对称加密算法，仍然具有重要意义，特别是DES（密钥系统）和公钥系统结合组成混合密码系统。使DES和公钥系统（如RSA）能够各自扬长避短，提高了加密系统的安全和效率。 DES的加密解密的通用流程图 对于DES，其实就是一种分组密码的一种，即对称密钥加密算法(收发双方使用相同密钥的密码)，相信经过学习已经有了初步了解。那么可以通过其加密与解密的通用流程来进一步巩固所学知识 。如图1 发送者 发送者 相同的密钥 明文 密文 明文 接收者 加密 解密 图1 对称密钥加密算法流程图 想要深一步学习DES，就要学会其算法结构。如图2 明文 明文 密文 64位码 16轮乘积变换 64位码 初始变换 逆初始变换 明文（64bits） R0(32bits) L0(32bits) R1=L0 +f(R0,k1) L1=R0 16轮同样运算… R16=L15 +f(R15,ki) L16 ki IP-1置换（64bits） IP置换（64bits） + f 图2 DES算法结构图 公开密钥算法 收发双方使用不同密钥的密码，就叫非对称密码，下面从其加密解密的通用流程图作一个简单介绍。如图3 密文 密文 明文 私有密钥 加密算法 解密算法 公开密钥 明文 图3公开密钥算法通用流程图 公开密钥有两个重要特点：仅根据密码算法和加密密钥来确定解密密钥在计算上不可行，两个密钥中的任何一个都可用来加密，另一个用来解密。公开密钥的加密解密过程如下： 1、 网路中的每个端系统都产生一对用于将接收到的报文进行加密和解密的密钥。 2、每个系统都把公钥公布，私钥就自己保管。 3、如果甲想给乙发送一个报文，甲就用乙的公开密钥来加密报文。 4、乙收到报文就用自己的私钥解密。 对称密钥与公开密钥的区别与联系 对称密钥 公开密钥 一般要求： 1、加密解密用相同的密钥 2、收发双方必须共享密钥 安全性要求： 1、密钥必须保密 2、没有密钥，解密不可行 3、知道算法和若干密文不足以确定密钥 一般要求： 1、加密解密算法相同，但使用不同的密钥 2、发送方拥有加密或解密密钥，而接收方拥有另一个密钥 安全性要求： 1、两个密钥之一必须保密 2、无解密密钥，解密不可行 3、知道算法和其中一个密钥以及若干密文不能确定另一个密钥 对称加密加密速度比非对称加密快，对称加密密钥不能公开而非对称的私钥必须保密，公钥可以公开，关于管理和发布对称加密比较复杂。对称密钥算法具有加密处理简单，加解密速度快，密钥较短，发展历史悠久等特点，非对称密钥算法具有加解密速度慢的特点，密钥尺寸大，发展历史较短等特点。加解密时采用的密钥的差异，对称密钥加解密使用的同一个密钥，或者能从加密密钥很容易推出解密密钥。 凯撒密码实验 明码表已经是26个字母，是固定不变的，它的明文只能是字母，不可以是其他字符，否则不能生成密文。当选择随机密码表时，是不能再填写key。密文就不能像可以选择key的情况来推算出来，密文的生成是不规则的，所以我觉得保密性更好。当忽略空格及其他字符时，无论明文怎样变化，密文都不变的。当不忽略空格及其他字符，明文中有数字、空格或其他字符，密文也有一样的变化。 DES实验结果的对比所得结论 DES的两个主要弱点：密钥容量，56位不太可能提供足够的安全性。S盒子，可能隐含有陷井。还有DES的密钥长度56位可能太小，迭代次数也可能太小。就这些弱点将会使DES存在不少保密风险。 DES的字符串加密： 明文可以是任意字符串，我的明文是aa，key是7，加密时，输入密钥1，密文可以选择以十六进制加密显示、以二进制加密显示或以原始字符显示，但解密时，一定要选择密文以十六进制、二进制来解密，不可以选择原始字符来解密，因为原始密文有不可显示的字符，解密将不能得到正确结果。之后将明文清空，密文不动，再按解密键就可得原文。 明文是危思敏，key是2，当明文不变时，密钥1是紧接的两个自然数字，从0开始，（如：0和1,2和3,4和5等），密文是固定不变的。就是说，我的明文是危思敏，无论我的密钥,是2或3，密文都是一样的。 密钥1与使用3DES的密钥一样或相邻两个自然数字密钥时，所得密文结果是一样。 DES文件加密： 1、对测试原文2这个