现代密码学实验报告.docx

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现代密码学实验报告

中南大学

现代密码学

实验报告

学生姓名

学号

专业班级

指导教师

学院

完成时间

实验一密码算法实验

[实验目的]

1.掌握密码学中经典的对称密码算法AES、RC4的算法原理。

2.掌握AES、RC4的算法流程和实现方法。

[实验预备]

1.AES算法的基本原理和特点。

2.流密码RC4的密钥流生成以及S盒初始化过程。

[实验内容]

1.分析AES、RC4的实现过程。

2.用程序设计语言将算法过程编程实现。

3.完成字符串数据的加密运算和解密运算

输入十六进制明文：

11223344556677889900AABBCCDDEEFF

输入十六进制密钥：

13579BDF02468ACE1234567890ABCDEF

[实验步骤]

1.预习AES、RC4算法。

2.写出算法流程，用程序设计语言将算法过程编程实现。

3.输入指定的明文、密钥进行实验，验证结果。

4.自己选择不同的输入，记录输出结果。

写出所编写程序的流程图和运行界面、运行结果。

AES加密算法流程图：

AES运行结果：

RC4加密算法流程：

RC4运行界面：

RC4运行结果：

[问题讨论]

1.改变明文或密钥中的一个比特值可能影响AES值中的多少比特？

答：

明文和密钥在S盒置换时，不同的字节会替换出不同的结果。

算法过程中一共进行了10轮加密，所以改变一个比特值可能影响AES值中的80比特（8x10）。

2.在RC4的密钥流生成中，改变初始密钥的一个比特值可能影响输出中的多少比特？

答：

初始密钥的不同会导致S盒的不同，所以可能影响输出中的256比特。

3.分析实验中在编辑、编译、运行等各环节中所出现的问题及解决方法。

答：

对于RC4加密文件不熟悉，很多时候找不到文件，后来熟悉了保存路径就解决了问题。

实验二SKEY协议设计实验

[实验目的]

1.掌握身份认证协议的原理和基本思想。

2.掌握SKEY协议的机制和实现方法。

[实验预备]

1.SKEY协议的作用。

2.SKEY协议的安全性分析。

3.SKEY协议的实现过程。

[实验内容]

1.分析SKEY协议的实现过程。

2.用程序设计语言将算法过程编程实现。

3.演示SKEY协议的身份鉴别过程。

[实验步骤]

1.预习SKEY协议的机制。

2.选择和实现相应的摘要算法MD5或SHA。

3.写出算法流程，用程序设计语言将协议过程编程实现。

4.验证SKEY协议的身份鉴别过程。

写出所编写程序的流程图和运行界面、运行结果。

SKEY流程图

SKEY运行界面

SKEY运行结果：

[问题讨论]

1.分析SKEY的安全性；

答：

单向哈希链认证，对数据库攻击用处不大，可防止重放攻击，保证口令安全登录。

2.分析实验中在编辑、编译、运行等各环节中所出现的问题及解决方法。

答：

刚开始的时候对skey协议的原理理解出现了问题，而且不熟悉MD5数字摘要算法，写出来的协议只能初始化不能登录。

后来翻阅资料理解了skey协议的原理之后才解决了问题。