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第1篇一、实验目的1. 了解现代密码学的基本原理和数论基础知识；2. 掌握非对称密码体制的著名代表RSA加密算法的工作原理和流程；3. 设计实现一个简单的密钥系统；4. 掌握常用加密算法AES和DES的原理及实现。
二、实验内容1. RSA加密算法实验2. AES加密算法实验3. DES加密算法实验三、实验原理1. RSA加密算法RSA算法是一种非对称加密算法，由罗纳德·李维斯特、阿迪·沙米尔和伦纳德·阿德曼三位密码学家于1977年提出。
其基本原理是选择两个大质数p和q，计算它们的乘积n=pq，并计算欧拉函数φ(n)=(p-1)(q-1)。
选择一个整数e，满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质。
计算e关于φ(n)的模逆元d。
公开密钥为(e,n)，私有密钥为(d,n)。
加密过程为C=Me mod n，解密过程为M=Cd mod n。
2. AES加密算法AES（Advanced Encryption Standard）是一种分组加密算法，采用128位分组大小和128、192或256位密钥长度。
AES算法主要分为四个阶段：初始轮、密钥扩展、中间轮和最终轮。
每个轮包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加。
3. DES加密算法DES（Data Encryption Standard）是一种分组加密算法，采用64位分组大小和56位密钥长度。
DES算法主要分为16轮，每轮包括置换、置换-置换、S盒替换和密钥加。
四、实验步骤及内容1. RSA加密算法实验（1）选择两个大质数p和q，计算n=pq和φ(n)=(p-1)(q-1)；（2）选择一个整数e，满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质，计算e关于φ(n)的模逆元d；（3）生成公开密钥(e,n)和私有密钥(d,n)；（4）用公钥对明文进行加密，用私钥对密文进行解密。
2. AES加密算法实验（1）选择一个128、192或256位密钥；（2）初始化初始轮密钥；（3）进行16轮加密操作，包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加；（4）输出加密后的密文。
rsa算法实验报告RSA算法实验报告摘要：RSA算法是一种非对称加密算法，被广泛应用于网络安全领域。
本实验通过对RSA算法的原理和实现进行了深入研究，并通过编写代码实现了RSA算法的加密和解密过程。
实验结果表明，RSA算法具有较高的安全性和可靠性，能够有效保护数据的机密性和完整性。
一、引言RSA算法是一种基于大数因子分解的非对称加密算法，由Rivest、Shamir和Adleman三位数学家于1977年提出。
它的安全性基于两个大素数的乘积难以分解，因此被广泛应用于数字签名、数据加密等领域。
本实验旨在通过对RSA 算法的原理和实现进行研究，深入了解其加密和解密过程，并通过编写代码实现RSA算法的加密和解密过程。
二、RSA算法原理RSA算法的原理主要包括密钥生成、加密和解密三个过程。
首先，选择两个大素数p和q，并计算它们的乘积n=p*q，然后计算欧拉函数φ(n)=(p-1)*(q-1)。
接下来选择一个整数e，使得1<e<φ(n)，且e与φ(n)互质，即e和φ(n)的最大公约数为1。
然后计算e的乘法逆元d，使得(e*d) mod φ(n) = 1。
最后，公钥为(n, e)，私钥为(n, d)。
加密过程中，将明文m通过公钥加密为密文c，即c=m^e mod n；解密过程中，将密文c通过私钥解密为明文m，即m=c^d mod n。
三、实验设计本实验使用Python语言编写了RSA算法的加密和解密代码，通过输入明文和密钥，实现了对明文的加密和解密过程。
具体实验步骤如下：1. 选择两个大素数p和q，并计算n=p*q，以及φ(n)=(p-1)*(q-1)；2. 选择一个整数e，使得1<e<φ(n)，且e与φ(n)互质；3. 计算e的乘法逆元d，使得(e*d) mod φ(n) = 1；4. 将明文m通过公钥加密为密文c，即c=m^e mod n；5. 将密文c通过私钥解密为明文m，即m=c^d mod n。
RSA算法的实现实验报告一、实验目的本实验的主要目的是了解和掌握RSA（Rivest-Shamir-Adleman）算法的原理以及其在加密和解密过程中的具体实现。
通过实践和对比分析，了解RSA算法的安全性和效率，并加深对大数计算的理解。
二、算法原理1.密钥生成（1）选择两个大素数p和q，并计算其乘积n=p*q。
（2）计算n的欧拉函数φ(n)=(p-1)*(q-1)。
（3）选择一个整数e，满足1<e<φ(n)，并且e与φ(n)互质，即gcd(e, φ(n)) = 1（4）计算e的乘法逆元d，满足e*d ≡ 1 (mod φ(n))。
（5）公钥为(n,e)，私钥为(n,d)。
2.加密加密过程使用公钥对明文进行加密：（1）明文转化为整数m，满足0≤m＜n。
（2）计算密文c = m^e mod n。
3.解密解密过程使用私钥对密文进行解密：（1）计算明文m = c^d mod n。
（2）还原明文。
三、实验步骤1.实现大数的运算由于RSA算法的关键在于处理大数运算，我们首先实现了大数的加法、减法和乘法运算，并使用这些运算函数作为之后RSA算法中的基础运算。
2.实现RSA算法的密钥生成（1）随机选择两个大素数p和q。
（2）计算n=p*q。
（3）计算φ(n)=(p-1)*(q-1)。
（4）选择一个满足要求的公钥e。
（5）计算e的乘法逆元d。
（6）生成公钥(n,e)和私钥(n,d)。
3.实现RSA算法的加密和解密（1）输入明文。
（2）使用公钥对明文进行加密。
（3）得到密文。
（4）使用私钥对密文进行解密。
（5）还原明文。
四、实验结果与分析我们使用python语言实现了RSA算法，并进行了一些测试和分析，得到以下结果和结论。
1.RSA算法的安全性2.RSA算法的效率3.实验结果分析我们对一些常见文本进行了加密和解密实验，得到了正确的结果。
实验结果表明，RSA算法能够对数据进行有效的加密和解密，并确保数据的安全性。
rsa加密实验报告RSA加密实验报告概述RSA加密算法是一种非对称加密算法，广泛应用于信息安全领域。
本实验旨在通过实际操作，深入理解RSA加密算法的原理、过程和应用。
实验目的1. 理解RSA加密算法的原理和基本概念；2. 掌握RSA加密算法的加密和解密过程；3. 了解RSA加密算法的应用场景和安全性。
实验材料1. 一台计算机；2. 编程语言或工具，如Python。
实验步骤1. 生成密钥对首先，我们需要生成一对RSA密钥，包括公钥和私钥。
公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。
在Python中，可以使用`cryptography`库来生成密钥对。
2. 加密数据选择一段需要加密的数据，可以是文本、图片或其他文件。
将数据使用公钥进行加密，得到密文。
在Python中，可以使用`cryptography`库中的RSA加密函数来实现。
3. 解密数据使用私钥对密文进行解密，还原成原始数据。
在Python中，可以使用`cryptography`库中的RSA解密函数来实现。
4. 实验结果分析分析实验结果，包括加密后的密文和解密后的明文。
观察密文的长度和结构，以及解密过程是否成功。
同时，可以比较不同数据加密的结果，探讨RSA加密算法的安全性和可靠性。
实验注意事项1. 密钥的安全性：私钥是解密数据的关键，必须妥善保管，避免泄露给他人。
公钥可以公开使用，但也需要注意保护，以防止被篡改。
2. 数据大小限制：RSA加密算法对数据的大小有一定限制，一般建议将较大的数据先进行分块处理，然后分别加密和解密。
3. 算法优化：RSA加密算法的性能较低，特别是对大素数的计算。
在实际应用中，可以采用一些优化技术，如使用快速模幂算法，提高加密和解密的效率。
实验结论通过本次实验，我们深入了解了RSA加密算法的原理和过程。
RSA加密算法具有较高的安全性，适用于保护敏感数据的加密和解密。
然而，由于其计算复杂度较高，对于大数据的加密和解密可能存在性能问题。
RSA算法实验报告第一点：RSA算法原理及其数学基础RSA算法是一种非对称加密算法，于1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）提出。
它的名称就是这三位发明者姓氏的首字母缩写。
RSA算法的出现，为信息安全领域带来了重大的变革，它不仅解决了密钥的分发问题，还提供了加密和解密功能。
RSA算法的核心是基于整数分解的难解性。
假设我们有一个大整数N，它是由两个大质数p和q相乘得到的，即N=pq。
我们知道，分解N为p和q是非常困难的，尤其是在N非常大的情况下。
这就是RSA算法的安全性所在。
RSA算法的步骤如下：1.选择两个大的质数p和q，计算N=pq，再计算欧拉函数φ(N)=(p-1)(q-1)。
2.选择一个与φ(N)互质的整数e，计算d，使得ed≡1(mod φ(N))。
3.将(N,e)作为公钥，(N,d)作为私钥。
4.加密：明文M转换为0到N-1之间的整数m，密文c≡m^e(mod N)。
5.解密：密文c转换为0到N-1之间的整数c，明文m≡c^d(mod N)。
第二点：RSA算法的实现与分析在实际应用中，RSA算法的实现主要包括以下几个步骤：1.随机选择两个大的质数p和q。
为了确保N的安全性，通常需要选择几千位的质数。
2.计算N=pq和φ(N)=(p-1)(q-1)。
3.选择一个与φ(N)互质的整数e，通常选择65537，因为它是一个质数，并且在模运算中具有较好的性能。
4.计算d，使得ed≡1(mod φ(N))。
5.输出公钥(N,e)和私钥(N,d)。
RSA算法的分析主要关注以下几个方面：1.安全性：RSA算法的安全性主要取决于N的质数因子p和q的大小。
当N的位数足够多时，分解N为p和q是非常困难的。
2.性能：RSA算法的加密和解密速度较慢，尤其是当N的位数较多时。
因此，RSA算法更适合用于加密较小的数据，如密钥交换和数字签名。
实验二非对称密码算法RSA一、实验目的通过实际编程了解非对称密码算法RSA勺加密和解密过程，加深对非对称密码算法的认识。
二、实验环境运行Windows或Linux操作系统的PC机，具有版本的Java语言编译环境。
三、实验内容和步骤1、对RSA算法的理解RSA算法(公开密钥算法)的原理：(1) •选择两个大的素数p和q (典型情况下为1024位)(2) ．计算n = p * q 和z = ( p-1 ) * ( q-1 ) .(3) ．选择一个与z 互素的数，将它称为d⑷. 找到e,使其满足e*d = 1 mod z提前计算出这些参数以后，我们就可以开始执行加密了。
首先将明文分成块，使得每个明文消息P落在间隔0*P<n中。
为了做到这一点，只要将明文划分成k 位的块即可，这里k是满足2A k<n的最大整数。
为了加密一个消息P,只要计算C=P A e(mod n)即可。
为了解密C,只要计算P=C A d(modn)即可。
可以证明，对于指定范围内的所有P,加密盒解密互为反函数。
为了执行加密，你需要e和n；为了执行解密，你需要d和n。
因此，公钥是有(e，n)对组成，而私钥是有(d，n)对组成。
实例：根据已知参数：p=3，q=11，M=2计算公私钥，并对明文进行加密，然后对密文进行解密。
由题意知：n = p * q = 33, z = (p-1 ) * (q-1 )= 20,选 d = 7，计算得e=3,所以C=MAe(mod n) = 8M=CAd(mod n) = 22、RSA 算法与DES 算法的比较：运行附件的RSATool,输入一大段文字，记录运行时间。
再使用DES算法加密相同的文字，记录运行时间，对比这两个时间发现，RSA算法比DES算法慢很多，因为RSA算法进行的是大数运算，所以程序运行的速度比DES慢很多。
因此RSA算法只适合于少量数据加密，不适合于大量数据加密。
3、算法设计主要的方法：(1)、public static void GetPrime()方法名称：产生大数的方法。
现代密码学实验报告题目: RSA算法的实现过程
一、实验目的
二、简单实现RSA过程, 通过OpenSSL命令编辑器实现发送方对明文进行加
密, 签名, 接受方验证, 解密的简单过程。
三、实验原理
RSA加密算法的基本流程:
四、实验步骤
发送方对明文进行加密:
首先利用MD5对明文进行摘要操作:
然后生成秘钥文件:
再利用这个密钥对摘要进行加密:
然后对摘要进行签名操作:
发送方加密后要发送的东西是: 明文和摘要的签名传送到接收方后,接收方进行解密操作:
接收方进行验证:
通过比较可以发现所得摘要的结果是相同的, 则可以得到结论: 该明文没有被篡改。
五、实验心得
通过对RSA过程的简单模仿, 我们可以明白理论和现实是有一定差别的, 我们需要将明文利用MD5进行摘要处理, 然后在通过MD5对摘要进行验证, 从而判断密文是否经过修改, 达到数据的安全性, 完整性和保密性。
在使用OpenSSL进行RSA过程模仿时要注意文件名的对应, 这需要我们在命名文件时能做到见名之意, 方便我们后续的操作。
命令行的书写方式需要我们对字母有一定的敏感性, 经常会出现字母出现问题而导致错误的发生。
密码学实验报告学院名称：通信与信息工程学院实验名称：RSA密码算法实现【实验名称】RSA密码算法实现【实验目的】1、了解公钥密码体制的基本思想。
2、掌握公钥密码算法RSA，并体会其设计思想。
3、学会分析RSA算法的安全性。
【实验原理及步骤】实验原理：RSA 的安全性依赖于大数分解。
公钥和私钥都是两个大素数（大于 100 个十进制位）的函数。
据猜测，从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积。
密钥对的产生。
选择两个大素数，p 和 q 。
计算：n = p × q然后随机选择加密密钥 e，要求 e 和 ( p - 1 ) × ( q - 1 ) 互质。
最后，利用 Euclid 算法计算解密密钥 d, 满足e × d = 1 ( mod ( p - 1 ) × ( q - 1 ) )其中 n 和 d 也要互质。
数 e 和 n 是公钥，d 是私钥。
两个素数 p 和 q 不再需要，应该丢弃，不要让任何人知道。
加密信息 m（二进制表示）时，首先把 m 分成等长数据块 m1 ,m2,..., mi ，块长 s，其中 2^s ≤ n, s 尽可能的大。
对应的密文是：ci = mi^e ( mod n )解密时作如下计算：mi = ci^d ( mod n )RSA算法以两个大素数的乘积作为算法的公钥来加密消息，而密文的解密必须知道相应的两个大素数。
实验步骤：1、分析它的算法原理。
2、在vc++6.0上编写源程序。
源程序如下：3、运行，调试，得出结果。
【实验结果】【实验分析与心得体会】经过此次实验，我了解了公钥密码体制的基本思想，基本了掌握公钥密码算法RSA。
学会了分析密码算法安全性的基本思想。
但在此次实验中出现了不少以前学过而又已经忘了的普通算法，所以，在以后的学习试验中，首先是得把必备的一些基础知识弄扎实。
RSA算法的实现
一、实验目的
1. 熟悉公钥密码体制；
2.掌握产生密钥对的程序设计方法；
3.掌握产生加密/解密的程序设计方法。
二、实验内容和要求
1.进行RSA加密/解密算法的设计；
2.对RSA程序进行编译和调试；
3.使用编写的程序进行加密和解密。
三、实验环境
运行Windows操作系统的PC机，可以利用具有VC++语言环境；如果所运用的语言是JAVA，那么也可以利用JAVA语言环境来实现RSA算法的加密和解密。
四、实验步骤
1.采用C++语言进行本次实验的编写，实验的代码如下：
#include <stdio.h>
#include<conio.h>
int candp(int a,int b,int c)
{ int r=1;
b=b+1;
while(b!=1)
{
r=r*a;
r=r%c;
b--;
}
printf("%d\n",r);
return r;
}
void main()
{
int p,q,e,d,m,n,t,c,r;
char s;
printf("please input the p,q: ");
scanf("%d%d",&p,&q);
n=p*q;
printf("the n is %3d\n",n);
t=(p-1)*(q-1);
printf("the t is %3d\n",t);
printf("please input the e: ");
scanf("%d",&e);
if(e<1||e>t)
{
printf("e is error,please input again: "); scanf("%d",&e);
}
d=1;
while(((e*d)%t)!=1) d++;
printf("then caculate out that the d is %d\n",d); printf("the cipher please input 1\n");
printf("the plain please input 2\n");
scanf("%d",&r);
switch(r)
{
case 1: printf("input the m: "); /*输入要加密的明文数字*/
scanf("%d",&m);
c=candp(m,e,n);
printf("the cipher is %d\n",c);break;
case 2: printf("input the c: "); /*输入要解密的密文数字*/
scanf("%d",&c);
m=candp(c,d,n);
printf("the cipher is %d\n",m);break;
}
getch();
}
2、代码的思想：首先随意输入两个素数p和q，然后利用算法计算出p*q 即n,再算出(p-1)*(q-1)即t,并且同时输出计算的结果n和t，接下来输入e,经过算法可以计算出d，由此可以知道RSA算法的公钥和私钥；接下来可以有两个选择：一选择输入明文，有明文经过算法可以计算出密文；二输入密文，有密文经过算法可以计算出明文。
3、运行以上代码就可以得到实验的结果。
五、实验结果
实验结果如下图所示：
六、实验心得：
通过这次的实验，了解了非对称密码算法RSA，会运用一些现成的算法进行编程，对一些比较复杂的算法开始基本认识并深刻的掌握。
在以后所涉及这方面的知识将会有全新的了解和掌握。
实
验
报
告
姓名：刘新平
专业：互联网
班级：10-03班
学号：541012010313。
