计算机网络技术实验报告四

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第1页 共2页 天津理工大学实验报告

学院(系)名称:

姓名 学号 专业

班级 一班 实验项目 实验四:加解密算法的实现(上)

课程名称 计算机网络技术 课程代码

实验时间 实验地点 2

批改意见 成绩

教师签字:

实验目的:

了解凯撒算法对数据的加密过程,加深对算法原理的理解。

实验内容:

1.运行凯撒算法的相关测试软件。

2.掌握凯撒算法过程,给出程序结构流程图或分析核心代码。

实验要求:

1.运行凯撒算法的相关测试软件,要求对软件运行验证过程有必要的文字说明,测试数据要有正确的输出和解释

2.画出程序结构流程图或分析核心代码

凯撒加密算法

替代加密算法是将明文中的每一个字符用另一个字符替换为密文中的一个字符。除接受者外,其他人不理解其间的替代。接受者对密文作反向替换后恢复成明文。

著名的凯撒加密算法就是一种简单的替代加密法,它是将明文中每一个字符用右移3位并以26个字符为模的替代(A由D替代,B由E替代,··…—,W由Z替代,X由A替代,Y由B替代,Z由C替代)。

维吉尼亚密码

人们在单一恺撒密码的基础上扩展出多表密码,称为“维吉尼亚”密码。它是由16世纪法国亨利三世王朝的布莱瑟·维吉尼亚发明的。维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念,即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换,以此来对抗字频统计。维吉尼亚密码的密钥空间大小为26m,所以即使m的值很小,使用穷尽密钥搜索方法也需要很长的时间。例如,当m=5时,密钥空间大小超过1.1*107,这样的密钥量已经超出了使用手算进行穷尽搜索的能力范围。将26个恺撒密表合成一个,见下表:

A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

A -A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

B -B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A

C-C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B

D- D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

E -E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D 第2页 共2页 F -F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E

G- G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F

H -H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G

I- I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H

J -J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I

K -K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J

L -L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K

M -M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L

N -N O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M

O -O P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N

P -P Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O

Q -Q R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P

R -R S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q

S -S T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R

T -T U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S

U -U V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T

V -V W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U

W -W X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V

X -X Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W

Y -Y Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X

Z -Z A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y

加密方法:维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念,即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换,以此来对抗字频统计。假如以上面第一行代表明文字母,左面第一列代表密钥字母,对如下明文加密:

TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION

当选定RELATIONS作为密钥时,加密过程是:明文一个字母为T,第一个密钥字母为R,因此可以找到在R行中代替T的为K,依此类推,得出对应关系如下:

密钥:RELAT IONSR ELATI ONSRE LATIO NSREL

明文:TOBEO RNOTT OBETH ATIST HEQUE STION

密文:KSMEH ZBBLK SMEMP OGAJX SEJCS FLZSY

历史上以维吉尼亚密表为基础又演变出很多种加密方法,其基本元素无非是密表与密钥,并一直沿用到二战以后的初级电子密码机上。

【实验过程记录(源程序、测试用例、测试结果及心得体会等)