加密与解密解析.docx
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加密与解密解析
实验一：
加密、解密技术
试验时间和地点：
5月18号、信工楼307
一：
实验目的：
1）掌握网络通信中常用的加密方式。
2）理解分组加密与高级加密标准。
3）提高对DES算法加密和解密原理的认识。
4）理解公钥加密体制，了解RSA的加密、解密过程和性能，掌握其工作原理。
二：
实验内容：
DES加密。
1）获取提供的DES源代码。
2）阅读代码并进行调试。
3）选取适当明文进行加密和解密的测试，例如：
给定的源程序是对明文”Hello”进行加密。
RSA加密:
运行《RSA》演示软件：
对明文进行加解密；
1）理解RSA产生公钥和私钥的方法；
2）理解和验证RSA的加密、解密过程；
三：
实验步骤：
首先打开VS2010软件。
include
#include
#include//位处理
#include
voidBitsCopy（bool*DatOut,bool*DatIn,intLen）;//数组复制
voidByteToBit（bool*DatOut,char*DatIn,intNum）;//字节到位
voidBitToByte（char*DatOut,bool*DatIn,intNum）;//位到字节
voidBitToHex（char*DatOut,bool*DatIn,intNum）;//二进制到十六进制64位to4*16字符
voidHexToBit（bool*DatOut,char*DatIn,intNum）;//十六进制到二进制
voidTablePermute（bool*DatOut,bool*DatIn,constchar*Table,intNum）;//位表置换函数
voidLoopMove（bool*DatIn,intLen,intNum）;//循环左移Len长度Num移动位数
voidXor（bool*DatA,bool*DatB,intNum）;//异或函数
voidS_Change（boolDatOut[32],boolDatIn[48]）;//S盒变换
voidF_Change（boolDatIn[32],boolDatKi[48]）;//F函数
voidSetKey（charKeyIn[8]）;//设置密钥
voidPlayDes（charMesOut[8],charMesIn[8]）;//执行DES加密
voidKickDes（charMesOut[8],charMesIn[8]）;//执行DES解密
intmain（）
{
inti=0;
charMesHex[16]={0};//16个字符数组用于存放64位16进制的密文
charMyKey[8]={0};//初始密钥8字节*8
charYourKey[8]={0};//输入的解密密钥8字节*8
charMyMessage[8]={"hello"};//初始明文
/*-----------------------------------------------*/
printf（"Beforeencrypting:
":
\n"）;
gets（MyMessage）;//明文
printf（"PleaseinputyourSecretKey:
\n"）;
gets（MyKey）;//密钥
while（MyKey[i]!
='\0'）//计算密钥长度
{
i++;
}
while（i!
=8）//不是8提示错误
{
printf（"PleaseinputacorrectSecretKey!
\n"）;
gets（MyKey）;
i=0;
while（MyKey[i]!
='\0'）//再次检测
{
i++;
}
}
SetKey（MyKey）;//设置密钥得到子密钥Ki
PlayDes（MesHex,MyMessage）;//执行DES加密
printf（"YourMessageisEncrypted!
:
\n"）;//信息已加密
for（i=0;i<16;i++）
{
printf（"%c",MesHex[i]）;
}
printf（"\n"）;
printf（"\n"）;
printf（"PleaseinputyourSecretKeytoDeciphering:
\n"）;//请输入密钥以解密
gets（YourKey）;//得到密钥
SetKey（YourKey）;//设置密钥
KickDes（MyMessage,MesHex）;//解密输出到MyMessage
printf（"DecipheringOver!
!
:
\n"）;//解密结束
for（i=0;i<8;i++）
{
printf（"%c",MyMessage[i]）;
}
printf（"\n"）;
system（"pause"）;
/*------------------------------------------------*/
}
/*-------------------------------
把DatIn开始的长度位Len位的二进制
复制到DatOut后
--------------------------------*/
voidBitsCopy（bool*DatOut,bool*DatIn,intLen）//数组复制OK
{
inti=0;
for（i=0;i{
DatOut[i]=DatIn[i];
}
}
/*-------------------------------
字节转换成位函数
每8次换一个字节每次向右移一位
和1与取最后一位共64位
--------------------------------*/
voidByteToBit（bool*DatOut,char*DatIn,intNum）//OK
{
inti=0;
for（i=0;i{
DatOut[i]=（DatIn[i/8]>>（i%8））&0x01;
}
}
/*-------------------------------
位转换成字节函数
字节数组每8次移一位
位每次向左移与上一次或
---------------------------------*/
voidBitToByte（char*DatOut,bool*DatIn,intNum）//OK
{
inti=0;
for（i=0;i<（Num/8）;i++）
{
DatOut[i]=0;
}
for（i=0;i{
DatOut[i/8]|=DatIn[i]<<（i%8）;
}
}
/*----------------------------------
二进制密文转换为十六进制
需要16个字符表示
-----------------------------------*/
voidBitToHex（char*DatOut,bool*DatIn,intNum）
{
inti=0;
for（i=0;i{
DatOut[i]=0;
}
for（i=0;i{
DatOut[i]=DatIn[i*4]+（DatIn[i*4+1]<<1）
+（DatIn[i*4+2]<<2）+（DatIn[i*4+3]<<3）;
if（（DatOut[i]%16）>9）
{
DatOut[i]=DatOut[i]%16+'7';//余数大于9时处理10-15toA-F
}//输出字符
else
{
DatOut[i]=DatOut[i]%16+'0';//输出字符
}
}
}
/*---------------------------------------------
十六进制字符转二进制
----------------------------------------------*/
voidHexToBit（bool*DatOut,char*DatIn,intNum）
{
inti=0;//字符型输入
for（i=0;i{
if（（DatIn[i/4]）>'9'）//大于9
{
DatOut[i]=（（DatIn[i/4]-'7'）>>（i%4））&0x01;
}
else
{
DatOut[i]=（（DatIn[i/4]-'0'）>>（i%4））&0x01;
}
}
}
//表置换函数OK
voidTablePermute（bool*DatOut,bool*DatIn,constchar*Table,intNum）
{
inti=0;
staticboolTemp[256]={0};
for（i=0;i{
Temp[i]=DatIn[Table[i]-1];//原来的数据按对应的表上的位置排列
}
BitsCopy（DatOut,Temp,Num）;//把缓存Temp的值输出
}
//子密钥的移位
voidLoopMove（bool*DatIn,intLen,intNum）//循环左移Len数据长度Num移动位数
{
staticboolTemp[256]={0};//缓存OK
BitsCopy（Temp,DatIn,Num）;//将数据最左边的Num位（被移出去的）存入Temp
BitsCopy（DatIn,DatIn+Num,Len-Num）;//将数据左边开始的第Num移入原来的空间
BitsCopy（DatIn+Len-Num,Temp,Num）;//将缓存中移出去的数据加到最右边
}
//按位异或
voidXor（bool*DatA,bool*DatB,intNum）//异或函数
{
inti=0;
for（i=0;i{
DatA[i]=DatA[i]^DatB[i];//异或
}
}
//输入48位输出32位与Ri异或
voidS_Change（boolDatOut[32],boolDatIn[48]）//S盒变换
{
inti,X,Y;//i为8个S盒
for（i=0,Y=0,X=0;i<8;i++,DatIn+=6,DatOut+=4）//每执行一次,输入数据偏移6位
{//每执行一次,输出数据偏移4位
Y=（DatIn[0]<<1）+DatIn[5];//af代表第几行
X=（DatIn[1]<<3）+（DatIn[2]<<2）+（DatIn[3]<<1）+DatIn[4];//bcde代表第几列
ByteToBit（DatOut,&S_Box[i][Y][X],4）;//把找到的点数据换为二进制
}
}
//F函数
voidF_Change（boolDatIn[32],boolDatKi[48]）//F函数
{
staticboolMiR[48]={0};//输入32位通过E选位变为48位
TablePermute（MiR,DatIn,E_Table,48）;
Xor（MiR,DatKi,48）;//和子密钥异或
S_Change（DatIn,MiR）;//S盒变换
TablePermute（DatIn,DatIn,P_Table,32）;//P置换后输出
}
voidSetKey（charKeyIn[8]）//设置密钥获取子密钥Ki
{
inti=0;
staticboolKeyBit[64]={0};//密钥二进制存储空间
staticbool*KiL=&KeyBit[0],*KiR=&KeyBit[28];//前28,后28共56
ByteToBit（KeyBit,KeyIn,64）;//把密钥转为二进制存入KeyBit
TablePermute（KeyBit,KeyBit,PC1_Table,56）;//PC1表置换56次
for（i=0;i<16;i++）
{
LoopMove（KiL,28,Move_Table[i]）;//前28位左移
LoopMove（KiR,28,Move_Table[i]）;//后28位左移
TablePermute（SubKey[i],KeyBit,PC2_Table,48）;
//二维数组SubKey[i]为每一行起始地址
//每移一次位进行PC2置换得Ki48位
}
}
voidPlayDes（charMesOut[8],charMesIn[8]）//执行DES加密
{//字节输入Bin运算Hex输出
inti=0;
staticboolMesBit[64]={0};//明文二进制存储空间64位
staticboolTemp[32]={0};
staticbool*MiL=&MesBit[0],*MiR=&MesBit[32];//前32位后32位
ByteToBit（MesBit,MesIn,64）;//把明文换成二进制存入MesBit
TablePermute（MesBit,MesBit,IP_Table,64）;//IP置换
for（i=0;i<16;i++）//迭代16次
{
BitsCopy（Temp,MiR,32）;//临时存储
F_Change（MiR,SubKey[i]）;//F函数变换
Xor（MiR,MiL,32）;//得到Ri
BitsCopy（MiL,Temp,32）;//得到Li
}
TablePermute（MesBit,MesBit,IPR_Table,64）;
BitToHex（MesOut,MesBit,64）;
}
voidKickDes（charMesOut[8],charMesIn[8]）//执行DES解密
{//Hex输入Bin运算字节输出
inti=0;
staticboolMesBit[64]={0};//密文二进制存储空间64位
staticboolTemp[32]={0};
staticbool*MiL=&MesBit[0],*MiR=&MesBit[32];//前32位后32位
HexToBit（MesBit,MesIn,64）;//把密文换成二进制存入MesBit
TablePermute（MesBit,MesBit,IP_Table,64）;//IP置换
for（i=15;i>=0;i--）
{
BitsCopy（Temp,MiL,32）;
F_Change（MiL,SubKey[i]）;
Xor（MiL,MiR,32）;
BitsCopy（MiR,Temp,32）;
}
TablePermute（MesBit,MesBit,IPR_Table,64）;
BitToByte（MesOut,MesBit,64）;
}四：
实验结果
五、实验心得：
在本次试验中我借鉴了老师的代码、感觉自己对DES算法还是心有余而力不足。
代码的复杂性强，自己需要加强理解。
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