优质密码实验报告2 800字精选word文档 13页.docx
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密码实验报告2（800字）
该实验为验证性实验。
通过本实验，使学生对于两种基本的古典密码编码方法（“代替”与“移位”）产生深刻的感性认识，体验清楚二者之间的本质差异，为理解和掌握现代密码的相应知识打下良好基础。
二、实验内容
1.设计一个周期3的多表代替密码并予以实现，要求：
第1个表由密钥字法产生（密钥字自拟），第2个表由洗牌法产生（注意，字母a~z与数字0~25一一对应，洗牌法即相当于实验一的方法1（n=25）），第三个表由公式法产生（数学公式自拟，注意它须是Z26上的一个一一变换）。
2.设计一个周期5的16-置换移位密码并予以实现，要求：
5个16-置换至少有一个是由实验一（n=15）提供的两个方法以外、自行设计的其它方法产生。
三、实验要求
1.上述两个古典密码的编程实现，须能对下面一段明文进行正确加密（对代替密码，空格和标点符号保持不动；对移位密码，空格和标点符号也移位）：
Qisasymmetricblockcipher.Itisdefinedforablocksizeof128bits.Itallowsarbitrarylengthpasswords.Thedesignisfairlyconservative.Itconsistsofasimplesubstitution-permutationnetwork.Inthispaperwepresentthecipher,itsdesigncriteriaandouranalysis.ThedesignisbasedonbothRjindaelandSerpent.Itusesan8-bits-boxfromRjindaelwiththelinearmixinglayersreplacedwithtwoSerpentstylebit-slices-boxesandalinear
permutation.ThecombinationofmethodseliminatesthehighlevelstructureinherentinRjindaelwhilehavingbetterspeedandavalanchecharacteristicsthanSerpent.SpeedisimprovedoverSerpent.Thisversion2.00containsbetteranalysis,editorialchanges,andanimprovedkeyschedulingalgorithm.Thenumberofrecommendedroundsisalsoincreased.
2.抓图显示密文（附页），不能出现明显错误。
四、实验步骤
1.通过预习和老师在实验课上的讲解,理解代替密码和移位密码的本质差别，对程序的作用有初步了解；
2.分析实验指导书上所列代码，搞清楚各个子函数的功能、理清程序的大体思路；
3.将主函数与各个子函数进行合并整合，处理编译上出现的语法问题，使编译可以顺利通过；
4.完善程序,输入数据对程序的逻辑功能进行验证，测试随机数结构调用是否完整，测试结果是否符合对应的加密要求，验证打开关闭文件是否顺利。
六、思考题
“代替表”与“置换”的不动点、逆等是否一致？
答:
不一致。
代替是约定明文集合到另一集合的关系,不一定是原来的集合,而移位是在明文集合中进行随机排列然后得到的密文。
两者的不动点、逆等只有在统一集合变换时才可能一致。
七、实验代码及运行结果
实验代码:
1.代替密码
#include
#include
#include
#include
#include
/*声明子函数*/
unsignedchar*full_array2（charn）;/*fully_array函数产生随机数*/intletter_to_digit（charc）;
chardigit_to_letter（intn）;
unsignedchar*KeyGen_s（）;
voidEncrypt_s（unsignedchar*key）;
/*主函数*/
intmain（）
{
printf（"---------代替密码加密算法---------\n"）;
Encrypt_s（KeyGen_s（））;
system（"pause"）;
return0;
}
unsignedchar*full_array2（charn）/*fully_array函数产生随机数*/{
intm,i,j,k,l=0,flag;
staticunsignedcharP[256];
start:
printf（"\n请输入不小于%d的所有随机数个数：
\n",n+1）;
scanf（"%d",&m）;
if（m<=n）
{
printf（"\n输入数%d比%d小，须重新输入！
\n",m,n+1）;
gotostart;
}
srand（（unsigned）time（NULL））;/*初始化随机种子*/
for（i=0;i{
P[l++]=（unsignedchar）（rand（）%（n+1））;
for（j=0;j{
if（P[j]==P[l-1]）
{
l--;
break;
}
}
}
k=l;
for（i=0;i<=n;i++）
{
flag=0;
for（j=0;jif（P[j]==i）
{
flag=l;
break;
}
if（!
flag）
{
P[l]=i;
l++;
}
}
return（P）;
}
intletter_to_digit（charc）
{
inti;
charalphabet[27]={"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"};for（i=0;i<26;i++）if（tolower（c）==alphabet[i]）return（i）;
return（-1）;
}
chardigit_to_letter（intn）
{
charalphabet[27]={"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"};
if（n<0||n>25）return（0）;
return（alphabet[n]）;
}
unsignedchar*KeyGen_s（）
{
charKeyWords[106];
charChoiceWords[26];
unsignedchar*p;
staticunsignedcharKeyTab[26*3];
inti,j,k,l;
printf（"\n请输入密钥字：
\n"）;
gets（KeyWords）;
strcat（KeyWords,"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"）;
k=0;
l=strlen（KeyWords）;
ChoiceWords[k]=tolower（KeyWords[0]）;
for（i=1;i{
if（letter_to_digit（KeyWords[i]）==-1）continue;
ChoiceWords[++k]=tolower（KeyWords[i]）;for（j=0;jif（ChoiceWords[j]==ChoiceWords[k]）
{
k--;
break;
}
}
for（i=0;i<26;i++）
KeyTab[i]=（unsignedchar）letter_to_digit（ChoiceWords[i]）;
p=full_array2（25）;
for（i=0;i<26;i++）
KeyTab[26+i]=p[i];
for（i=0;i<26;i++）
KeyTab[52+i]=（unsignedchar）（（7*i+3）%26）;
return（KeyTab）;
}
voidEncrypt_s（unsignedchar*key）
{
inti;
FILE*fp;
charfilename[20],c;
start:
printf（"\n请输入待加密文本文件名:
\n"）;
scanf（"%s",filename）;
if（（fp=fopen（filename,"rt"））==NULL）
{
printf（"没有找到文件：
%s\n",filename）;
gotostart;
}
printf（"\n密文如下:
\n"）;
i=0;
while（（c=fgetc（fp））!
=EOF）
{
if（letter_to_digit（c）==-1）
{
putchar（c）;
continue;
}
//公式选为7*i+3（mod26）
isupper（c）?
putchar（toupper（digit_to_letter（key[（int）（（i/26）*26+letter_to_digit（c））]）））:
\
putchar（digit_to_letter（key[（int）（（i/26）*26+letter_to_digit（c））]））;i++;
if（i>=26*3）i=0;
}
fclose（fp）;
}
2.移位密码
#include
#include
#include
#include
#include
/*声明子函数*/
unsignedchar*full_array2（charn）;
intletter_to_digit（charc）;
chardigit_to_letter（charn）;
unsignedchar*KeyGen_p（）;
voidEncrypt_p（unsignedchar*key）;
/*主函数*/
intmain（）
{
printf（"---------移位密码加密算法---------\n"）;
Encrypt_p（KeyGen_p（））;
system（"pause"）;
return0;
}
unsignedchar*full_array2（charn）/*fully_array函数产生随机数*/{
intm,i,j,k,l=0,flag;
staticunsignedcharP[256];
start:
printf（"\n请输入不小于%d的所有随机数个数：
（周期为5）\n",n+1）;scanf（"%d",&m）;
if（m<=n）
{
printf（"\n输入数%d比%d小，须重新输入！
\n",m,n+1）;
gotostart;
}
srand（（unsigned）time（NULL））;/*初始化随机种子*/
for（i=0;i{
P[l++]=（unsignedchar）（rand（）%（n+1））;
for（j=0;j{
if（P[j]==P[l-1]）
{
l--;
break;
}
}
}
k=l;
for（i=0;i<=n;i++）
{
flag=0;
for（j=0;jif（P[j]==i）
{
flag=l;
break;
}
if（!
flag）
{
P[l]=i;
l++;
}
}
return（P）;
}
intletter_to_digit（charc）/*将字母转化为数字*/
{
inti;
charalphabet[27]={"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"};for（i=0;i<26;i++）if（tolower（c）==alphabet[i]）return（i）;
return（-1）;
}
chardigit_to_letter（charn）/*将数字转化为字母*/
{
charalphabet[27]={"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz"};
if（n<0||n>25）return（0）;
return（alphabet[n]）;
}
unsignedchar*KeyGen_p（）/*产生密钥*/
{
unsignedchar*p;
staticunsignedcharKeyTab[16*5];
inti,j;
for（i=0;i<5;i++）
{
p=full_array2（15）;
for（j=0;j<16;j++）
KeyTab[16*i+j]=p[j];
}
return（KeyTab）;
}
voidEncrypt_p（unsignedchar*key）/*实现明文加密*/
{
inti,j;
FILE*fp;
charfilename[20],c;
chard[16];
start:
printf（"\n请输入待加密文本文件名:
\n"）;
scanf（"%s",filename）;
if（（fp=fopen（filename,"rt"））==NULL）
{
printf（"没有找到文件：
%s\n",filename）;gotostart;}
printf（"\n密文如下:
\n"）;
i=0;
while（（c=fgetc（fp））!
=EOF）
{
d[i%16]=c;
i++;
if（i%16!
=0）continue;
for（j=0;j<16;j++）
putchar（d[key[（int）（（（i-1）/16）*16+j）]]）;if（i>=16*5）i=0;}
if（i%16!
=0）
{
for（j=i%16;j<16;j++）d[j]='*';
for（j=0;j<16;j++）
putchar（d[key[（int）（（i/16）*16+j）]]）;
}
putchar（'\n'）;
fclose（fp）;
}
附录:
运行结果截图
∙荐计算机上机实验内容及实验报告要求
∙荐构建学校德育管理与评价体系的实验报告
∙荐化学实验报告格式
∙荐大学物理实验课程设计实验报告
∙荐电路实验报告要求
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