密码学基础实验报告模板课件doc.docx
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密码学基础实验报告模板课件doc
实验总成绩：
报告份数：
西安邮电大学
通信与信息工程学院
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订
线
专业班级：
学生姓名：
学号（班内序号）:
2015年12月25日
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实验一棋盘密码
一.实验目的
编写实现棋盘密码体制的程序并进行验证
二.实验要求
1．能对明文中出现的26个英文字母（包括大小写）及标点符号等加密。
2．从键盘输入密钥并输出棋盘进行验证。
3．能对给定的明文或密文进行正确的加密和解密。
三.实验原理
古代最早的棋盘密码体制是这样的：
将26个字母排列在一个5*5的方格
里，其中i和j填在同一个里，每个字母对应一数，其中分别是该字
母所在的行、列标号。
这样就可以将明文的字母集合转换成密文的数字集合。
四.实验步骤
1.编写实现棋盘密码体制的程序，包括加密和解密。
2.运行程序，输入棋盘密钥。
3.选择加密，并输入明文，根据棋盘验证加密结果是否正确。
4.选择解密，并输入密文，根据棋盘验证解密结果是否正确。
5．流程图：
五.实验结果
-1-
-2-
实验二仿射密码
一.实验目的
编写实现仿射密码体制的程序并进行验证。
二、实验要求
1给出仿射密码的的加密程序。
2要求密钥从键盘输入。
3掌握仿射密码的密码译制，弄清其加密过程。
三、实验原理
令P=C=Z26,K={（a,b）∈Z26*Z26},对任意的（a,b）∈K，定义：
加密：
y=ek（x）=（a*x+b）mod26,
解密：
dk（y）=a
-1（y-b）mod26.
a,b为密钥，密钥空间为26×26。
在加密的过程中，要使所加密有唯一的解，必须满足a与26互素。
这是
由下面的定理得出。
定理：
设a∈Zm,a为任意的，b∈Zm,同余方程:
a*x≡bmodm有唯一解的充要条件是：
a与m互素。
四、实验流程
-3-
五.实验结果
-4-
实验三可逆性检验
一、实验目的：
1熟练掌握欧几里德算法，并学会利用其求逆。
1
2根据改进的欧几里德算法用VC++语言编写程序实现计算amodn
的
值。
二、实验要求：
编写出来的程序，要求可以判定a和n是否互素，a在n上是否可逆，逆
元是否唯一，相关的参数需要从键盘输入。
三、实验原理：
对于任一个正整数n，Zn是一个整环，a属于Zn，存在ba
1
属于Zn
使得a*b≡1modn的充要条件是gcd{n,a}=1（gcd{n,a}表示n和a的最大公
约数）；
若gcd{n,a}=1，由最大公约数定理，存在x和y，使得gcd{n，a}=x*n+y*a=1
即存在y使得b*y≡1modn；所以ya
1
。
四.实验流程
五.实验结果
-5-
-6-
实验四扩展的欧几里德算法
一.实验目的
编写利用改进的欧几里得算法计算逆元的程序。
二.实验要求
1．相关参数从键盘输入。
2．判断逆元是否存在，若存在，计算逆元。
三.实验原理
对任一正整数n，Zn做成环，假设a∈Zn则a存在乘法逆的充要条件是
（a,n）=1.通过辗转相除法可求出两个正整数a和n的最大公因子r。
若r=
1，则a,n互素，将原来的ojilide算法进行如下改进后，可以在a,n互素的条
件下求的a的乘法逆。
构造两个序列：
{t0,t1,⋯m,t}和{s0,s1,⋯,sm},初始化为：
t0=0,t1=1,tj=tj-2–qj-1*tj-1,j≥2
s0=1,s1=0,sj=sj-2–qj-1*sj-1,j≥2
且：
对于0≤j≤m,rj=sj*r0+tj*r1
改进的ojilide算法描述如下：
初始化：
a0=a;n0=n;s0=1;t0=0;s=0;t=1;q=n0/a0;r=n0-q*a0;
算法流程：
do
{
temp=t0-q*t;
t0=t;
t=temp;
temp=s0-q*s;
s0=s;
s=temp;
n0=a0;
a0=r;
q=n0/a0;
-7-
r=n0-q*a0;
}while（r>0）;
-1modn=tmodn验证如下：
若r=1,则a
∵（a,n）=1∴sm*n+tm*a=1
两边同取模n,得：
tm*amodn=1
因此a-1modn=tmmodn。
tm即程序中最后一步的t。
四.实验步骤
1.编写程序。
2.运行程序，输入不同范围内的a和n，求a的逆元。
3.对实验结果进行验证。
4.流程图为：
五.实验结果
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实验五RSA加密算法
一、实验目的：
1.用VC++实现RSA加密算法，并且该算法应该具备素性检测的功能。
2.熟悉RSA加密算法的原理以及欧拉定理在其中的应用，加深对RSA密
码体制的理解，并能运用该算法中所使用的基本定理。
二、实验要求：
1、复习RSA密码体制、欧几里德算法以及欧拉定理；
2、在VC++中编写该密码体制，并运行出其结果，将结果保存在实验报
告中。
三、实验原理：
1RSA加密体制：
设n=pq，其中p和q是两个素数，P=C=Z，定义：
K={（n，p，q，a，b）|ab%Q（n）=1}，对于k属于K，其中：
x，y属于Z（n）公钥：
（n，b）；私钥：
（p，q，a）；
2成两个大的素数p和q：
用来作为加密算法中的私钥，并且用来生成n，
作为该程序的公钥；
四、实验流程
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五.实验结果
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指导教师评语：
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装
订
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实验成绩:
指导（辅导）教师:
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