密码学实验报告 重庆大学.docx
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密码学实验报告重庆大学
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
intFindlocation（charc）;
vectortable;
intmain（）
{
intFindlocation（charc）;
charinbuf;
intj;
stringM;
stringC;
cout<<"请在以下所显示的内容中选择要输入的内容：
\n";
for（inti=65;i<91;i++）
{
table.push_back（char（i））;
}
for（i=0;i<26;i++）
{
cout<}
cout<<"\n请输入密钥:
\n";
cin>>inbuf;
cout<<"请输入操作类型:
（1.加密2.解密）\n";
cin>>j;
if（j==1）
{
cout<<"请输入明文:
\n";
cin>>M;
for（i=0;i<（M.length（））;i++）
{
charm=char（M[i]）;
C+=（Findlocation（inbuf）+Findlocation（m））%26+64;
}
cout<<"密文:
\n";
cout<}
if（j==2）
{
cout<<"请输入密文:
\n";
cin>>C;
for（i=0;i{
charc=char（C[i]）;
if（Findlocation（c）-Findlocation（inbuf）!
=0）
{
M+=（Findlocation（c）-Findlocation（inbuf））%26+64;
}
else
{
M+=（Findlocation（c）-Findlocation（inbuf））%26+26+64;
}
}
cout<<"明文:
\n";
cout<}
return0;
}
intFindlocation（charc）
{
for（inti=0;i<26;i++）
{
if（table[i]==c）
returni+1;
}
return0;
}
#include
voidmain（）
{
intf[2][6]={1,2,3,4,5,6,5,6,4,1,2,3};
inti,j,k;
chara[255][6],b[255][6],d[255][6],e[255][6];
printf（"密钥是:
\n"）;
for（i=0;i<2;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
{
printf（"%d,",f[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"请输入文本信息并以#号结束\n"）;
for（i=0;i<255;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
{
scanf（"%c",&a[i][j]）;
if（a[i][j]=='#'）
break;
}
if（a[i][j]=='#'）
break;
}
printf（"对文本信息进行加密:
\n"）;
printf（"*********************\n"）;
printf（"你输入的明文数组是：
\n"）;
for（i=0;i<255;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
{
if（a[i][j]!
='#'）
printf（"%c",a[i][j]）;
else
break;
}
printf（"\n"）;
if（a[i][j]=='#'）
break;
}
intc,h;
c=i;
h=i;
for（i=0;i<=c;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
{
k=f[1][j]-1;
b[i][j]=a[i][k];
}
}
printf（"加密后的密文数组是:
\n"）;
for（i=0;i<=c;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
{
printf（"%c",b[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"密文是:
\n"）;
for（j=0;j<6;j++）
{
for（i=0;i<=c;i++）
{
printf（"%c",b[i][j]）;
}
}
printf（"\n"）;
printf（"对文本信息进行解密:
\n"）;
printf（"*********************\n"）;
printf（"你输入密文的数组是:
\n"）;
charp[255];
intnum=0;
for（i=0;i<=c;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
{
p[num]=a[i][j];
num++;
if（p[num]=='#'）
break;
}
if（p[num]=='#'）
break;
}
num=0;
for（j=0;j<6;j++）
{
for（i=0;i<=h;i++）
{
d[i][j]=p[num];
num++;
}
}
for（i=0;i<=h;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
{
printf（"%c",d[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"解密后的明文数组为:
\n"）;
for（i=0;i<=h;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
{
k=f[1][j]-1;
e[i][j]=d[i][k];
}
}
for（i=0;i<=h;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
{
printf（"%c",e[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
printf（"明文是:
\n"）;
for（i=0;i<=h;i++）
{
for（j=0;j<6;j++）
printf（"%c",e[i][j]）;
}
printf（"\n"）;
}
//DES加密
#include
#include
#include
#include
#include
#include"windows.h"
usingnamespacestd;
staticunsignedchar
PC1[56]={56,48,40,32,24,16,8,
0,57,49,41,33,25,17,
9,1,58,50,42,34,26,
18,10,2,59,51,43,35,
62,54,46,38,30,22,14,
6,61,53,45,37,29,21,
13,5,60,52,44,36,28,
20,12,4,27,19,11,3},//PC-1将64位秘钥转为56位（去掉校验位）
shift[16]={1,1,2,2,2,2,2,2,1,2,2,2,2,2,2,1},//移位次数
PC2[48]={13,16,10,23,0,4,
2,27,14,5,20,9,
22,18,11,3,25,7,
15,6,26,19,12,1,
40,51,30,36,46,54,
29,39,50,44,32,47,
43,48,38,55,33,52,
45,41,49,35,28,31},//PC-256位秘钥压缩到48位
IP[64]={57,49,41,33,25,17,9,1,
59,51,43,35,27,19,11,3,
61,53,45,37,29,21,13,5,
63,55,47,39,31,23,15,7,
56,48,40,32,24,16,8,0,
58,50,42,34,26,18,10,2,
60,52,44,36,28,20,12,4,
62,54,46,38,30,22,14,6},//初始置换IP
E[48]={31,0,1,2,3,4,
3,4,5,6,7,8,
7,8,9,10,11,12,
11,12,13,14,15,16,
15,16,17,18,19,20,
19,20,21,22,23,24,
23,24,25,26,27,28,
27,28,29,30,31,0},//EBit-SelectionTable
//S盒
S1[4][16]={14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7,
0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8,
4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0,
15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13},
S2[4][16]={15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10,
3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5,
0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15,
13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9},
S3[4][16]={10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8,
13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1,
13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7,
1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12},
S4[4][16]={7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15,
13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9,
10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4,
3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14},
S5[4][16]={2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9,
14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6,
4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14,
11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3},
S6[4][16]={12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11,
10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8,
9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6,
4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13},
S7[4][16]={4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1,
13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6,
1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2,
6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12},
S8[4][16]={13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7,
1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2,
7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8,
2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11},
P[32]={15,6,19,20,
28,11,27,16,
0,14,22,25,
4,17,30,9,
1,7,23,13,
31,26,2,8,
18,12,29,5,
21,10,3,24},//置换P
IP_inverse[64]={39,7,47,15,55,23,63,31,
38,6,46,14,54,22,62,30,
37,5,45,13,53,21,61,29,
36,4,44,12,52,20,60,28,
35,3,43,11,51,19,59,27,
34,2,42,10,50,18,58,26,
33,1,41,9,49,17,57,25,
32,0,40,8,48,16,56,24};//IP的逆置换
voidlrotate（char*array,intlength,intcount）
//将array数组（length个元素）循环左移count次
{
vectortemp;
temp.resize（length）;
for（inti=0;itemp[i]=array[i+count];
for（i=0;itemp[length-count+i]=array[i];
}
for（i=0;i//coutarray[i]=temp[i];
}
}
//------------------------------------------------------------------------------
classDES
{
private:
intsubKeys[17][48];//16个子密钥
intreadBMP（FILE*bmp,char*strBuf）;//从BMP文件中一次读出8个字节信息到buf中
intwriteBMP（FILE*bmp,char*strOld,intnobj）;//将nobj字节信息写到BMP文件中
public:
DES（char*skey）;//构造函数，用于生成密钥
voidprintKey（）;//输出密钥仅供测试使用
voidcryptography（FILE*fin,FILE*fout,intmode）;//加\解密函数,0为加密1为解密
};
DES:
:
DES（char*skey）
{
charkey[64],key_without_check[56],//原始密钥、去掉校验位的密钥
C[17][28],D[17][28],CD[17][56];//密钥的左右两部分
inti=0;
//============================密钥处理部分==============================
//8字节密钥转为64位的字符数组
while（*skey!
=NULL）{
charcharacter=*skey;
for（intj=128,s=7;j>=1;j=j/2,s--）
key[i++]=（character&j）>>s;
skey++;
}
//利用PC1去掉奇偶校验位密钥变为56位
for（i=0;i<56;i++）
key_without_check[i]=key[PC1[i]];
//=============
//for（i=0;i<56;i++）
//cout//=============
//分成左右两部分得到Ｃ０,Ｄ０
for（i=0;i<28;i++）{
C[0][i]=key_without_check[i];
D[0][i]=key_without_check[i+28];
}
//循环左移，得到C1-C16,D1-D16
for（i=1;i<=16;i++）{
for（intj=0;j<28;j++）{
C[i][j]=C[i-1][j];
D[i][j]=D[i-1][j];
}
//左移
lrotate（C[i],28,shift[i-1]）;
lrotate（D[i],28,shift[i-1]）;
}
//使用PC2压缩密钥56位密钥变为48位至此，得到最终16个子密钥subKeys
for（i=1;i<=16;i++）
for（intj=0;j<28;j++）{
CD[i][j]=C[i][j];
CD[i][j+28]=D[i][j];
}
for（i=1;i<=16;i++）
for（intj=0;j<48;j++）
subKeys[i][j]=CD[i][PC2[j]];
cout<<"ok!
"<//OK====================================================================
}
voidDES:
:
printKey（）
{
for（inti=1;i<=16;i++）{
for（intj=0;j<48;j++）
cout<cout<<"\n";
}
}
intDES:
:
readBMP（FILE*bmp,char*strBuf）
//从BMP文件中一次读出8个字节信息到buf中不足8个字节部分补零返回实际读入的字节数
{
intnobj;
//如果文件已经结束
if（feof（bmp）!
=0）{
return-1;
}
//如果文件未结束
else{
nobj=fread（strBuf,sizeof（char）,8,bmp）;
//不足64字节部分补零
if（nobj<8）{
for（inti=nobj;i<8;i++）
strBuf[i]=0;
}
returnnobj;
}
}
intDES:
:
writeBMP（FILE*bmp,char*strOld,intnobj）
//nobj字节信息写到BMP文件中,
{
//写入
fwrite（strOld,sizeof（char）,nobj,bmp）;
returnnobj;
}
voidDES:
:
cryptography（FILE*fin,FILE*fout,intmode）
//DES加解密函数，bmp为位图图像文件名
{
charstrBuf[8],strOld[8],preCipher[8]={0};//初始输入的8字节明文每次加密后产生的密文
charplain[64],//变换成64位之后的数组
M_IP[64],//经过初始置换的明文
L[17][32],R[17][32],
E_R[17][32],//扩展后的Rn
XOR_kR[17][32],//与密钥异或后的Rn
B[8][6],S_B[8][4],//8个S盒的输入输出
S[32],//S盒的完整输出
f[32],//f函数经过P置换的结果
RL[32],//交换左右部分的结果
cipher[64];//最后的密文输出
intcount=0;
//加密文件
intnobj=readBMP（fin,strBuf）;
while（nobj>0）{
//8字节明文s
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