维吉尼亚密码解密：（java版）
import javax.swing.JOptionPane;
class VigenereEncrypt{
public static void main(String[] args){
int plainlen,keylen,i,j=0,a;
String cipherText="";
String s1 = JOptionPane.showInputDialog(null,"Enter the PlainText","Input PlainText Demo",JOptionPane.QUESTION_MESSAGE);
String s2 = JOptionPane.showInputDialog(null,"Enter the Key","Input Key Demo",JOptionPane.QUESTION_MESSAGE);
plainlen = s1.length();
keylen = s2.length();
for(i=0;i { if(s1.charAt(i)==32) j++; else { a = (i-j)%keylen; cipherText = cipherText+(char)((s1.charAt(i)+s2.charAt(a)-194)%26+65); } } JOptionPane.showMessageDialog(null,cipherText,"Display CipherText",https://www.doczj.com/doc/931976294.html,RMATION_MESSAGE); } } 维吉尼亚密码解密：（java版） import javax.swing.JOptionPane; class VigenereDecrypt{ public static void main(String[] args){ int cipherlen,keylen,i,j=0,a; String plainText=""; String s1 = JOptionPane.showInputDialog(null,"Enter the CipherText","Input CipherText Demo",JOptionPane.QUESTION_MESSAGE); String s2 = JOptionPane.showInputDialog(null,"Enter the Key","Input Key Demo",JOptionPane.QUESTION_MESSAGE); cipherlen = s1.length(); keylen = s2.length(); for(i=0;i { a = i%keylen; plainText = plainText+(char)((s1.charAt(i)-s2.charAt(a)+136)%26+97); } JOptionPane.showMessageDialog(null,plainText,"Display PlainText",https://www.doczj.com/doc/931976294.html,RMATION_MESSAGE); } } 代码： package ning.hao; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; import java.util.Scanner; public class Cryptology { char ciphertext[];//密文 int key; char plaintext[];//明文 StringBuffer plaintextStr; StringBuffer ciphertextStr; final int max=500; Cryptology(){ key=0; plaintextStr=new StringBuffer(""); ciphertextStr=new StringBuffer(""); } int setKey(){ System.out.println("请输入一个Caesar密钥"); Scanner sc=new Scanner(System.in); try{ key=sc.nextInt()%26; } catch(Exception e){ System.out.println("需要输入整数！"); } return key; } void getPlaintext(){//获得明文 plaintext=new char[max]; for(int j=0;j char ch=' '; BufferedReader bf=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); System.out.println("请输入明文"); try { ch=(char) bf.read();//获得字符 while(ch!='\r'&&ch!='\n'){ if(ch>='a'&&ch<='z'||ch>='A'&&ch<='Z'||ch==' '||ch==','||ch=='.'||ch=='!'){ plaintext[i]=ch; i++; } else{ System.out.println("输入不支持！！"); break; } try{ ch=(char) bf.read(); } catch(IOException e1){ } } } catch(IOException e){} } void encryption(){//加密 int temp=0; ciphertext=new char[max]; for(int j=0;j 加密过程源代码： #include 解密过程源代码： #include 这串字在你看来毫无意义，而且它本该如此，因为这是一段加密密码，是信息加密后的结果。但如果我告诉你我所做的，只是把句子里面的每一个字母按照字母表顺序向后移动了一位的话，你就会知道这串字可以翻译成这样。 为了加密短信息，你需要两个关键部分：密码和密钥。密码是一系列规则，告诉你如何加/解密信息，比如前面的密码就是把字母按着照字母表顺序移动特征的位数。密钥告诉你具体如何使用这些规则，否则每次加密的结果都会是一样的，这会使得信息很容易被解码。前面的密码中，密钥为一,因为我们将字母按照字母表向右移动了一位。为了解密信息，你需要知道使用的是何种密码，并且要知道使用的密钥是多少，或者你想破解密文，将可以将所有可能的密钥都尝试一遍，也可以分析密文，尝试倒推结果，这被称作破译。但是有没有可能提出一种密码和密钥的组合，使得加密结果与信息永远没法对应吗？也就是说，是否存在不可破解的密码呢？ 人们不断在提出新的，更好的密码，但是很难让密码变得完全不可破解，因为无论你使用何种规则加密信息，只要拥有充足的时间和充足的数据，总能发现加密的规律。我最开始给大 家看到密码，是最古老简单的信息加密方式，这种加密方式常被称为凯撒密码。在凯撒密码中，密钥只是一个数，代表我们将字母向右移动的位数，但是这个密码很容易被破解，即使在你不知道密钥的前提下。因为你可以将25种可能全部尝试一遍，来解码信息。整个字母表可能移动的位数是有限的，字母表中只有26个字母，因此只有25中移位的可能。 凯撒密码属于最简单的一类密码，称为单表代换密码。在这类密码中，信息中的每一个字母都被唯一映射为密文中的一个字母，并且在整个加密过程中，这种映射关系是不变的，简单的说，这种加密方式就是扰乱字母表顺序，在这种情况下，密钥还是一个列表，表示每个字母的映射结果。这种方法中，加密信息的可能映射一共有4*10*26种，所以你估计觉得这密码很难破解。不过我们有很多种方法来破解信息，将所有可能的密钥都尝试一遍，是最显然，也是最没创意的方法，这种方法也有一个很没创意的名字，穷举法。 你也可以尝试一些比较巧妙的方法来破解密码，比如有种方法叫频率分析。这种方法的核心点在于，每一种语言都有其特定的语言特性，举个例子，在英语中字母E出现的频率最高。在我上面说的这句话里，一共出现了7次字母E。还有一些单词，如THE，用的频率非常高，如果不用THE，甚至很难构造完整的句子，密码学家称这些单词为明密对照文。频率 上机实验报告 一、实验目的： 本次上机实践所涉及并要求掌握的知识点。 1、理解凯撒密码的加密、解密过程 二、实验环境 PC机一台 三、实验内容 实验一移动3位的凯撒密码： 1.（1）用移动3位的凯撒密码加密“keep this secret” （2）用移动3位的凯撒密码加密你的某位老师的名字 2.破译下列谜语的答案。这些答案是用移动3位的凯撒密码来加密的。 （1）谜语：What do you call a sleeping bull？（你怎么称呼一只 睡着的公牛？） 答案： D EXOOGRCHU （2）谜语：What is the different between a teacher and a train? （老师与火车的区别是什么？） 答案：WKH WHDFKHU VDBV “QR JXP DOORZHG” WKH WUDLQ VDBV “FKHZ FKHZ” 实验二移动4位的凯撒密码： 1.请解密下面伊薇写给艾比的便条，她使用的是移动4位的凯撒密码 WSVVC PIX’W YWI GMTLIVW JVSQ RSA SR 2.谜语：What do you call a dog at the beach ?（你怎么称呼一只在海滩 上的狗？） 答案（移动4位密码）：E LSX HSK 实验三凯撒密码破解： 1.凯撒密码破解 密文：NGBKGMUUJZOSK 实验四用数传递信息的方法破译以下的谜语： 1.谜语：What kind of cookies do birds like?(鸟儿喜欢什么种类的饼干？) 答案：2，7，14，2，14，11，0，19，4 2，7，8，17，15 2.谜语：What always ends everything?（什么总是能终结所有事情？） 答案：19，7，4 11，4，19，19，4，17 四、实验总结 通过上机实践，对所学内容的某个知识点有了更深入的理解，写出一些体会、学习心得，甚至是改进意见。 也可以写对界面设计、算法设计、代码编写、程序调试、程序改进等相关的收获、感悟。 五、附录（源程序清单，包含适当的注释） 南通大学网络安全实验课 实验报告 学生姓名 所在院系 专业 学号 指导教师 南通大学 2014年 5 月 凯撒密码 一、概念与原理 它是一种代换密码。据说恺撒是率先使用加密函的古代将领之一，因此这种加密方法被称为恺撒密码。 凯撒密码作为一种最为古老的对称加密体制，在古罗马的时候都已经很流行，他的基本思想是：通过把字母移动一定的位数来实现加密和解密。明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推X将变成A，Y变成B，Z变成C。由此可见，位数就是凯撒密码加密和解密的密钥。 如恺撒使用过的偏移量为3的这种密码，若明文为： M=Casesar cipher is a shift substitution 则密文为 C=Fdvhvdu flskhu lv d vkliw vxevwlwxwlrq 二、实验内容与步骤 1、手动完成Caesar密码 （1）在实验原理部分我们已经了解了Caesar密码的基本原理，那么我们先写出当密钥k=3时，对应明文：data security has evolved rapidly的密文。 （2）进入实验平台，单击工具栏中的“密码工具”按钮，启动密码工具，在向导区点击“Caesar密码”。在明文输入区输入明文：data security has evolved rapidly。将密钥k调节到3，查看相应的密文，并与你手动加密的密文进行比较。 请根据密钥验证密文与明文对应关系是否正确。 2、Caesar加密 （1）进入“加密解密”｜“Caesar密码”视图，在明文输入区输入明文（明文应为英文），单击“加密”按钮进行加密。 （2）调节密钥k的微调按钮或者对照表的移位按钮，选择合适的密钥k值，并记下该密钥k值用于同组主机的解密。加密工作完成后，单击“导出”按钮将密文默认导出到Caesar 共享文件夹(D:\Work\Encryption\Caesar\)中，默认文件名为Caesar密文.txt。 （3）通知同组主机接收密文，并将密钥k通告给同组主机。 （4）单击“导入”按钮，进入同组主机Work\Encryption\Caesar目录（\\同组主机IP\Work\Encryption\Caesar），打开Caesar密文.txt。 （5）调节密钥k的微调按钮或对照表的移位按钮，将k设为同组主机加密时的密钥k 值，这时解密已经成功。 （6）将解密后的明文与同组主机记录的明文比较，请对比明文是否相同。 3、Caesar密码分析 （1）本机进入“密码工具”｜“加密解密”｜“Caesar密码”，在明文输入区输入明文（要求明文有一定的意义以便让同组主机分析）。 （2）调节密钥k的微调按钮或者对照表的移位按钮，选择合适的密钥k值完成Caesar 加密，单击“导出”按钮，将密文默认导出到Caesar共享文件夹中。 （3）通告同组主机（不要通告密钥值k）密文已经放在共享文件夹中，让同组主机获 第九章、实验报告 实验一、设置Windows启动密码 一、实验目的：利用Windows启动密码保存重要文件。 二、实验步骤： 1、在Windows XP系统中选择开始——运行，在打开输入框中“syskey.exe”,点击确定，打开“保证Windows XP账户数据库的安全”对话框。 2、单击【更新】，打开【启动密码】对话框，然后输入密码，在【确认】文本框中再次输入密码，单击【确定】 实验二、为word文档加密解密 一、实验目的:保护数据的安全 二、实验步骤： 1、打开一个需要加密的文档，选择【工具】——【选项】——【安全性】然后输入想要设置打开文件时所需的密码 2、单击【高级(A)】打开加密类型对话框，选中【加密文档属性】复选框，单击【确定】。 3、打开文件的【确认密码】对话框，输入打开文件时需要的密码，单击【确定】，随即打开【确认密码】对话框，输入密码。 4、保存文件后，重新打开Word文档，打开【密码】，输入打开文件所需的密码，单击【确定】输入修改的密码，单击【确定】 破解word密码 （1）安装Advanced Office Password Recovery软件，安装完成后打开需要破解的word 文档，进行暴力破解，结果如图所示： 实验三、使用WinRAR加密解密文件 一．实验目的：加密文件，保证文件的安全性。 二．实验步骤： 1、在需要加密的文件夹上右击，选中【添加到压缩文件】打开【压缩文件名和参数】 2、选中【压缩文件格式】组合框中的【RAR】并在【压缩选项】中选中【压缩后删除源文件】然后切换到【高级】，输入密码，确认密码。 3、关闭对话框，单击确定，压缩完成后，双击压缩文件，系统打开【输入密码对话框】 破解WinRAR加密的文件 （1）安装Advanced RAR Password Recovery软件，打开WinRAR加密文件，进行暴力破解，获得密码。结果如图： 转位式密码与替换式密码 第一节转位式密码 转位式密码就是将明文做移位和重排加密，借由重新安排字母的顺序来隐藏信息，是一种比较简单的加密方式。单纯的转位式密码很容易被破解，因为频率分布与原始文字一样，所以这种加密方式很不安全。 第二节栅栏密码 所谓栅栏密码，就是把要加密的明文分成N个一组，然后把每组的第1个字连起来，形成一段无规律的话。不过栅栏密码本身有一个潜规则，就是组成栅栏的字母一般不会太多（一般不超过30个，也就是一、两句话）。 例如加密information，先将其分行： i f r a i n n o m t o 之后再合并： ifrainnomto 这样就得到了密文ifrainnomto 解密的时候，我们先把密文从中间分开，变为两行： i f r a i n n o m t o 再按上下上下的顺序组合起来得到information。若是英文长句再分出空格即可。 有些栅栏密码并非只有2栏，这时需先观察字母数，如有30个字母，30可写成2×3×5、3×10、2×15的乘积，则可以依次尝试2栏、3栏、5栏……即可找出明文。 第三节列置换加密法 列置换加密法是一种比较复杂的加密方法，它是在行数固定的情况下，将明文一列一列地写成矩阵的结构，然后再一列一列写出之前，根据某种密钥将其重新排序。例如： 密钥：4 3 1 2 5 6 7 明文：a t t a c k p o s t p o n e d u n t i l t w o a m x y z 密文：TTNAAPTMTSUOAODWCOIXKNLYPETZ 第四节替换式密码 替换式密码，又名取代加密法，是密码学中按规律把文字加密的一种方式。替换式密码中可以用不同的字母数为单元，例如每一个或两个字母为一单元。密文接收者解密时需用原加密方式解码才能获得原文本。由于英语中替换式密码会把26个字母拆开，使用替换式密码较为容易；相反，中文需要建立密码本，然后遂字替换。然而由于中文字极多，完全替换不合经济效益。而且中文中每个字由不同大小的字根来组字，较难转换，因此使用替换式密码的示例比较少。当以替换式密码与转位式密码相比较时，会发现转位式密码只是把明文中的单元的位置改变，而单元本身没有作出改变；相反，替换式密码只是把单元转换，但密文中单元的位置没有改变。 替换式密码亦有许多不同类型。如果每一个字母为一单元（或称元素）进行加密操作，就可以称之为“简易替换密码”（英语：simplesubstitution cipher）或“单表加密”（英 一、实验目的 通过实验熟练掌握凯撒密码算法，学会凯撒密码算法程序设计。 二、实验环境 软件工具：Visual C++ 6.0 操作系统：windows xp 三、实验思想 在密码学中存在着各种各样的置换方式，但所有不同的置换方式都包含2 个相同的元素。密钥和协议(算法)。凯撒密码的密钥是3，算法是将普通字母表中的字母用密钥对应的字母替换。置换加密的优点就在于它易于实施却难于破解. 发送方和接收方很容易事先商量好一个密钥，然后通过密钥从明文中生成密文，即是敌人若获取密文，通过密文直接猜测其代表的意义，在实践中是不可能的。凯撒密码的加密算法极其简单。其加密过程如下： 在这里，我们做此约定：明文记为m，密文记为c，加密变换记为E(k1,m)（其中k1为密钥），解密变换记为D(k2,m)（k2为解密密钥）（在这里不妨假设 k1=k2,记为k）。凯撒密码的加密过程可记为如下一个变换： c≡m+k mod n （其中n为基本字符个数）同样，解密过程可表示为： m≡c+k mod n （其中n为基本字符个数） 四、实验数据（源代码） #include 信息加密技术研究 摘要：随着网络技术的发展，网络在提供给人们巨大方便的同时也带来了很多的安全隐患，病毒、黑客攻击以及计算机威胁事件已经司空见惯，为了使得互联网的信息能够正确有效地被人们所使用，互联网的安全就变得迫在眉睫。 关键词：网络；加密技术；安全隐患 随着网络技术的高速发展，互联网已经成为人们利用信息和资源共享的主要手段，面对这个互连的开放式的系统，人们在感叹现代网络技术的高超与便利的同时，又会面临着一系列的安全问题的困扰。如何保护计算机信息的安全，也即信息内容的保密问题显得尤为重要。 数据加密技术是解决网络安全问要采取的主要保密安全措施。是最常用的保密安全手段，通过数据加密技术，可以在一定程度上提高数据传输的安全性，保证传输数据的完整性。 1加密技术 数据加密的基本过程就是对原来为明文的文件或数据按某种算法进行处理。使其成为不可读的一段代码，通常称为“密文”传送，到达目的地后使其只能在输入相应的密钥之后才能显示出本来内容，通过这样的途径达到保护数据不被人非法窃取、修改的目的。该过程的逆过程为解密，即将该编码信息转化为其原来数据的过程。数据加密技术主要分为数据传输加密和数据存储加密。数据传输加密技术主要是对传输中的数据流进行加密，常用的有链路加密、节点加密和端到端加密三种方式。 2加密算法 信息加密是由各种加密算法实现的，传统的加密系统是以密钥为基础的，是一种对称加密，即用户使用同一个密钥加密和解密。而公钥则是一种非对称加密方法。加密者和解密者各自拥有不同的密钥，对称加密算法包括DES和IDEA；非对称加密算法包括RSA、背包密码等。目前在数据通信中使用最普遍的算法有DES算法、RSA算法和PGP算法等。 2.1对称加密算法 对称密码体制是一种传统密码体制，也称为私钥密码体制。在对称加密系统中，加密和解密采用相同的密钥。因为加解密钥相同，需要通信的双方必须选择和保存他们共同的密钥，各方必须信任对方不会将密钥泄漏出去，这样就可以实现数据的机密性和完整性。对于具有n个用户的网络，需要n(n-1)/2个密钥，在用户群不是很大的情况下，对称加密系统是有效的。DES算法是目前最为典型的对称密钥密码系统算法。 DES是一种分组密码，用专门的变换函数来加密明文。方法是先把明文按组长64bit分成若干组，然后用变换函数依次加密这些组，每次输出64bit的密文，最后将所有密文串接起来即得整个密文。密钥长度56bit，由任意56位数组成，因此数量高达256个，而且可以随时更换。使破解变得不可能，因此，DES的安全性完全依赖于对密钥的保护(故称为秘密密钥算法)。DES运算速度快，适合对大量数据的加密，但缺点是密钥的安全分发困难。 2.2非对称密钥密码体制 非对称密钥密码体制也叫公共密钥技术，该技术就是针对私钥密码体制的缺陷被提出来的。公共密钥技术利用两个密码取代常规的一个密码：其中一个公共密钥被用来加密数据，而另一个私人密钥被用来解密数据。这两个密钥在数字上相关，但即便使用许多计算机协同运算，要想从公共密钥中逆算出对应的私人密钥也是不可能的。这是因为两个密钥生成的基本原理根据一个数学计算的特性，即两个对位质数相乘可以轻易得到一个巨大的数字，但要是反过来将这个巨大的乘积数分解为组成它的两个质数，即使是超级计算机也要花很长的时间。此外，密钥对中任何一个都可用于加密，其另外一个用于解密，且密钥对中称为私人密钥的那一个只有密钥对的所有者才知道，从而人们可以把私人密钥作为其所有者的身份特征。根据公共密钥算法，已知公共密钥是不能推导出私人密钥的。最后使用公钥时，要安装此类加密程序，设定私人密钥，并由程序生成庞大的公共密钥。使用者与其向联系的人发送 《网络信息安全》 课程结课论文《维吉尼亚密码加密并破解思路》 学生姓名阿依古丽.木沙 学号5011213334 所属学院信息工程学院 专业计算机科学与技术 班级17-1 指导教师李鹏 塔里木大学教务处制 摘要 使用维吉尼亚密码加密只是众多密码加密方法中的一个，本设计是基于维吉尼亚密码的一种扩展，能起到更强的加密，完成所有属于ACSII的加密，本人主要负责设计的规划，程序设计，界面设计，报告的完成等工作，整个程序是Java平台下实现的。本次设计方法的原理以及方法仍然以维吉尼亚通用的方法来介绍。 关键词：维吉尼亚加密，密钥，加密，解密。 目录 一、密码分析及密码系统设计原则 (1) 二、维吉尼亚密码 (2) （一）维吉尼亚密码的介绍 (2) （二）维吉尼亚密码的原理 (3) （三）维吉尼亚密码-特点 (5) （四）维吉尼亚密码的演变 (6) （五）维吉尼亚密码下的扩展 (6) 三、加密的意义 (7) 总结 (8) 参考文献 (9) 前言 随着计算机联网的逐步实现，计算机信息的保密问题显得越来越重要。数据保密变换，或密码技术，是对计算机信息进行保护的最实用和最可靠的方法。 密码是实现秘密通讯的主要手段，是隐蔽语言、文字、图象的特种符号。凡是用特种符号按照通讯双方约定的方法把电文的原形隐蔽起来，不为第三者所识别的通讯方式称为密码通讯。在计算机通讯中，采用密码技术将信息隐蔽起来，再将隐蔽后的信息传输出去，使信息在传输过程中即使被窃取或载获，窃取者也不能了解信息的内容，从而保证信息传输的安全。所以，加密显得越来越重要，学会做加密软件，是很大的成果，可以用于各个领域. 本文首先介绍“维吉尼亚”密码的分析及设计规则，然后介绍维吉尼亚密码的概念，原理，特点，密码的使用，还有加密的意义等。 日常生活中我们通常会分享一些个人视频，但处于隐私考虑，我们会想到给文件加密，嗯，不错，但是我们常用的的视频格式是不支持文件加密的，怎么办？看到网上一些网站有时分享软件时会将软件打包成RAR或ZIP压缩格式并加密，只有访问网站源地址才能获得密码，即提高了网站访问量又将一些不太好找的软件分享给大家。那么我们就依照这个思路用压缩软件压缩视频并加密后上传到各大网盘分享给朋友，这样不仅间接的将视频进行了加密，保护了我们的个人隐私，更是将较大的视频文件批量的进行了分享。但很多人只进行过文件的解压/压缩，并不知道如何加密或者是并不会进行灵活的加密密码管理，这里笔者就像大家介绍一下如何给文件加密压缩并管理密码。 一般的常规方法是选定要压缩的文件并右击，在弹出的菜单中选择“添加到压缩文件” 弹出压缩选项，1.选定压缩格式 2.点击“设置密码”在这里笔者要说一下，如果选定RAR格式，在解压或打开时不会显示包内文件名，而选定ZIP格式，在解压或打开时会显示包内文件名，所以笔者建议大家如果对文件的保密程度要求较高那么就选RAR格式，因为ZIP格式不支持文件名加 密。 设置好密码点击“确定” 等待文件压缩好，这样就完成了文件的压缩加密 当然，我们有时要对没有加密的压缩文件设定密码，需要注意的是下列方法需要使用好压软件，并且文件格式为ZIP（RAR文件不支持），笔者上述使用的WINRAR无法进行下列操作，大家需要用好压进行操作。 先打开这个压缩文件，点击“文件”-“密码” 弹出窗口后选择“密码”选项卡，点击“设置新的密码”设置好密码然后点击“确定”即可 如果你想把压缩包中的密码清除掉，则选“清除已有密码”，然后点“确定”，会弹出提示让你输入之前设置的密码，输入后确定即可清除掉密码 下面笔者再介绍一下在WINRAR中的文件压缩密码管理 首先打开WINRAR，然后选择“选项”-“设置” 关于凯撒密码的实现原理 班级：姓名：学号：指导老师： 一、设计要求说明 1、设计一个凯撒密码的加密和解密的程序，要求输入一段字符和密码，输出相应的密文，完成加密过程； 若输入被加密的密文及解密密钥，能还原出原文，完成解密。 2、语言不限，工具不限，独立完成，参加答辩。 3、严格按照格式的要求完成文档，在第六部分的运行结果分析中，要求抓图说明。 二、基础知识介绍 凯撒密码的历史 凯撒密码（caeser）是罗马扩张时期朱利斯?凯撒（Julius Caesar）创造的，用于加密通过信使传递的作战命令。它将字母表中的字母移动一定位置而实现加密。 古罗马随笔作家修托尼厄斯在他的作品中披露，凯撒常用一种“密表”给他的朋友写信。这里所说的密表，在密码学上称为“凯撒密表”。用现代的眼光看，凯撒密表是一种相当简单的加密变换，就是把明文中的每一个字母用它在字母表上位置后面的第三个字母代替。古罗马文字就是现在所称的拉丁文，其字母就是我们从英语中熟知的那26个拉丁字母。因此，凯撒密表就是用d代a，用e代b，……，用z代w。这些代替规则也可用一张表格来表示,所以叫“密表”。 基本原理 在密码学中存在着各种各样的置换方式，但所有不同的置换方式都包含2个相同的元素。密钥和协议(算法)。凯撒密码的密钥是3，算法是将普通字母表中的字母用密钥对应的字母替换。置换加密的优点就在于它易于实施却难于破解. 发送方和接收方很容易事先商量好一个密钥，然后通过密钥从明文中生成密文，即是敌人若获取密文，通过密文直接猜测其代表的意义，在实践中是不可能的。 凯撒密码的加密算法极其简单。其加密过程如下： 在这里，我们做此约定：明文记为m，密文记为c，加密变换记为E(k1,m)（其中k1为密钥），解密变换记为D(k2,m)（k2为解密密钥）（在这里k1=k2,不妨记为k）。凯撒密码的加密过程可记为如下一个变换：c≡m+k mod n （其中n为基本字符个数） 同样，解密过程可表示为： m≡c+k mod n （其中n为基本字符个数） 对于计算机而言，n可取256或128，m、k、c均为一个8bit的二进制数。显然，这种加密算法极不安全，即使采用穷举法，最多也只要255次即可破译。当然，究其本身而言，仍然是一个单表置换，因此，频率分析法对其仍是有效的。 加密解密算法 恺撒密码的替换方法是通过排列明文和密文字母表，密文字母表示通过将明文字母表向左或向右移动一个固定数目的位置。例如，当偏移量是左移3的时候（解密时的密钥就是3）： 明文字母表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ 密文字母表：DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC 使用时，加密者查找明文字母表中需要加密的消息中的每一个字母所在位置，并且写下密文字母表中对应的字母。需要解密的人则根据事先已知的密钥反过来操作，得到原来的明文。例如： 明文：THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG 密文：WKH TXLFN EURZQ IRA MXPSV RYHU WKH ODCB GRJ 恺撒密码的加密、解密方法还能够通过同余数的数学方法进行计算。首先将字母用数字代替，A=0，B=1，...，Z=25。此时偏移量为n的加密方法即为： 3.4 加密与解密 本节内容按2课时设计。 第一课时 教学重难点 【教学重点】会分析生活中由密码引起的数据安全问题，理解对数据进行保护的意义。 【教学难点】用穷举法破解密码。 【教学过程】 一、引入 1.学生预习，阅读第77页“任务一解开网站账号被盗之谜”之“活动1 防范‘盗窃’行为”，填写第78页的表3.4.1。 2.教师检查，并评讲填写情况，引出数据安全、密码的话题。 表3.4.1 密码盗窃与防盗分析表 二、密码 密码是指用来核对用户ID以验证用户就是本人的一组字符。 活动2设置安全密码 打开教科书配套资源中的“数据安全性测试.py”，运行并测试穷举搜索一个5位、7位和9位的数字密码，分别需要多长时间，填写表3.4.2。（详见配套资源“数据安全性测试(有界面).fld”和“数据安全性测试(有界面).py”） 表3.4.2 穷举搜索密码需要的时间 实现穷举搜索的自定义函数jiemi()的程序代码如下： def jiemi(): d1=datetime.datetime.now() #获取当前系统时间d1 p=int(varin.get()) #获取输入文本框的数字密码 for i in range(0,p+1): #从0循环到正确密码数值 if i==p: #如果密码相同 d2=datetime.datetime.now() #获取当前系统时间d2 d=d2-d1 #取得时间差 #在输出文本框中显示解密用时 varout.set(str(d.seconds)+"秒"+str(d.microseconds/1000)+"毫秒") 程序运行效果如下： 【比一比】当然，我们也可以编写无可视化界面的程序，程序更简单。（详见配套资源“数据安全性测试(无界面).py”） 程序运行效果如下： 请比较有可视化界面与无可视化界面两个程序运算的快慢，将最快的结果填入表3.4.2。 【算一算】 你的电脑1秒最多能试探大约多少个整数密码？ 【做一做】 1.有可视化界面程序中的jiemi()函数中的for循环改为while条件循环： 运行后先输入密钥，再输入文件名（输入文本，和输出文本的），文件名和代码在同一目录下不用加路径。 头文件： vi.h #ifndef _VI_H #define_VI_H #include cout<<"需要加密的文件名："< 3.4 加密与解密 本节内容按2 课时设计。 第一课时 教学重难点 【教学重点】会分析生活中由密码引起的数据安全问题，理解对数据进行保护的意义。 【教学难点】用穷举法破解密码。 【教学过程】 一、引入 1. 学生预习，阅读第77 页“任务一解开网站账号被盗之谜”之“活动1 防范‘盗窃'行为”，填写第78 页的表3.4.1 。 2. 教师检查，并评讲填写情况，引出数据安全、密码的话题。 3.4.1 二、密码 密码是指用来核对用户ID以验证用户就是本人的一组字符。 活动2设置安全密码 打开教科书配套资源中的“数据安全性测试.py ”，运行并测试穷举搜索一个5 位、7位和9位的数字密码，分别需要多长时间，填写表3.4.2 。（详见配套资源“数据安全性测试（有界面）.fld ”和“数据安全性测试（有界面）.py ”） 表3.4.2 穷举搜索密码需要的时间 # 在输出文本框中显示解密用时 varout.set(str(d.seconds)+" 秒"+str(d.microseconds/1000)+" 毫秒") 程序运行效果如下： 【比一比】当然，我们也可以编写无可视化界面的程序，程序更简单 配套资源“数据安全性测试(无界面).py ”) 程序运行效果如下： 请比较有可视化界面与无可视化界面两个程序运算的快慢，将最快的结果填入表3.4.2 。 你的电脑1秒最多能试探大约多少个整数密码？ 【做一做】 1. 有可视化界面程序中的jiemi() 函数中的for 循环改为while 条件循环： 实现穷举搜索的自定义函数 jiemi() def jiemi(): d1=datetime.datetime.now() # p=int(varin.get()) # for i in range(0,p+1): # if i==p: # d2=datetime.datetime.no w() d=d2-d1 # 的程序代码如下： 获取当前系统时间d1 获取输 入文本框的数字密码从0循环 到正确密码数值如果密码相同 # 获取当前系统时间d2 取得时间差 详见 1.凯撒密码的加解密 源代码： #include if(e<=0) s[i]=(e+26)%26+'a'; else s[i]=e%26+'a'; } else if(s[i]>='A' && s[i]<='Z') { e=s[i]-'A'-d; if(e<0) s[i]=(e+26)%26+'A'; else s[i]=e%26+'A'; } else s[i]=s[i]-d; } printf("%s",s); printf("\n\n"); } if(c=='q'||c=='Q') return 0; return 0; } 运行结果是： 2.维吉尼亚密码的加解密 源代码： #include "stdafx.h" 昆明理工大学城市学院学生实验报告 （2012 —2013 学年第 2 学期） 课程名称：信息安全开课实验室:德信楼308 2013 年5月 8日、5月15日 一、实验目的及内容 学会置换密码、凯撒密码加解密算法的编程实现 二、实验原理及基本技术路线 欲加密的数据称为明文，明文经过某种加密算法后转换成密文，加密算法中使用的参数称之为加密密钥；密文经解密算法作用后形成明文，解密算法也有一个密钥，这两个密钥可以相同也可以不相同。密文在网络传输中可能会被窃听，特别是在无线通信中，所有传输信息是外露的，但是由于窃听者不知道解密的方法，安全可得到相对保护。 密码通信的一条基本原则是，必须假定破译知道通用的加密方法，也就是说加密算法E 是公开的。这种假设是合理的也是必要的，因为事实上任何一种加密算法都不可能做到完全的保密，其次一个加密算法在被公开之后仍要能经得起攻击才能称得上是一个合格的、强壮加密算法。另外只有在对加密算法进行不断的研究、攻击和改进中，密码学才能得到发展。既然加密算法是可能公开的，那么真正的秘密就在于密钥了，也就是说，密钥是必须保密的，它通常是一个字符串，并且可以按需要进行频繁的更换，因此以下将讨论是模型是加密算法是公开的且相对稳定，而作为参数的密钥是保密的，并且是易于更换的。在这里密钥的长度很重要，因为找到了解密密钥也就破译了密码，而密钥长度越长，密钥空间就越大，破译密钥所花的时间就越长，破译的可能性就越小。 从破译者的角度来看，密码分析所面对的问题有三种主要的变型：当仅有密文而无明文时，我们称之为“只有密文”问题；当已有了一批相匹配的明文与密文时，称之为“已知明文”问题；当能够加密自已所选的明文时，称为“选择明文”。从这三种角度来看，如密码系统仅能经得起“只有密文”的攻击还不能算是真正的安全，因为破译者完全可能从统计学的角度与一般的通信规律中猜测出一部分的明文，从而就会拥有一些相匹配的明文与密文，从而全部解密。因此，真安全的密码通信系统应是，即使破译者拥有了一些匹配的明文与密文，也无从破译其它密文。 通常情况下，加密公式C＝EK（P）表示明文经加密算法E和加密钥K作用后转换成密文C，并有关系： P＝DK（EK（P））。 摩尔斯电码由点（.）嘀、划（-）嗒两种符号按以下原则组成： 1，一点为一基本信号单位，每一划的时间长度相当于3点的时间长度。 2，在一个字母或数字内，各点、各划之间的间隔应为两点的长度。 3，字母（数字）与字母（数字）之间的间隔为7点的长度。 Atbash码凯撒码字码+摩尔斯电码QWE码键盘码 z d 1 A .- q 1 2 3 y e 2 B -... w __ abc def x f 3 C -.-. e w g 4 D -.. r 4 5 6 v h 5 E . t ghi jkl mn o u i 6 F ..-. y t j 7 G --. U 7 8 9 s k 8 H .... I pqrs tuv wxy z r l 9 I .. o q m 10 J .--- p p n 11 K -.- a o o 12 L .-.. s n p 13 M -- d m q 14 N -. f l r 15 O --- g k s 16 P .--. h j t 17 Q --.- j i u 18 R .-. k h v 19 S ... l g w 20 T - z f x 21 U ..- x e y 22 V ...- c d z 23 W .-- v c a 24 X -..- b b b 25 Y -.-- n a c 26 Z --.. m 密匙3 1 .---- 2 ..--- 3 ...-- 4 ....- 5 ..... 6 -.... 7 --... 8 ---.. 9 ----. 0 ----- ? ..--.. / -..-. () -.--.- - -....- . .-.-.-java凯撒密码实现----完美版
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