文件加密系统课程设计报告.docx
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文件加密系统课程设计报告
仲恺农业工程学院
课程设计
文件加密
姓名浩斌
院(系)信息科学与技术学院
专业年级计算机132
学号201320244207
指导教师罗慧慧
职称学生
起止时间2015-6-15至2015-6-24
仲恺农业工程学院教务处制
一.课程设计目的和要求
1.1设计目的
有时我们有些资料不希望别人看到,最常用的方法就是加密。
对给定的相关文件进行加密可以对文件进行保护,可以防止某些重要信息不被别人所知道甚至窃取。
对文件起到保护作用,可以方便用户使用某些只有自己能知道的信息,能够安全保护文件的相关容几信息不被外流。
随着信息社会的到来,人们在享受信息资源所带来的巨大的利益的同时,也面临着信息安全的严峻考验。
信息安全已经成为世界性的现实问题,信息安全问题已威胁到国家的政治、经济、军事、文化、意识形态等领域,同时,信息安全问题也是人们能否保护自己的个人隐私的关键。
信息安全是社会稳定安全的必要前提条件。
通过课程设计,使学生了解高级程序设计语言的结构,逐渐培养学生的编程能力、用计算机解决实际问题的能力,掌握基本的程序设计过程和技巧,掌握基本的分析问题和利用计算机求解问题的能力,具备初步的高级语言程序设计能力。
为后续各门计算机课程的学习和毕业设计打下坚实基础。
程序设计的主要任务是要求学生遵循软件开发过程的基本规,运用结构化程序设计的方法,按照课程设计的题目要求,分析、设计、编写、调试和测试程序及编写设计报告。
本课程设计的目标:
1.巩固《高级语言程序设计》课程学习的容和加深学生对基本知识的理解和掌握。
2.掌握编程和程序调试的基本技能。
3.掌握软件设计的方法。
4.提高运用程序设计解决实际问题的能力。
5.培养独立思考、综合运用所学有关相应知识的能力。
6.强化上机动手编程能力,闯过理论与实践相结合的难关!
1.2设计要求
1.分析课程设计题目的要求,根据所要求的程序功能,画出程序的流程图。
2.对系统功能模块进行分析,写出详细设计说明文档。
3.对程序源代码进行调试与测试,使其能正确运行。
4.设计完成的软件要便于操作和使用。
5.设计完成后提交课程设计报告。
1.3设计意义
至今,密码技术是取得信息安全性最有效的一种方法,密码技术是信息安全的核心技术。
通过数据加密,人们可以有效地保证通信线路上的容不被泄露,而且还可以检验传送信息的完整性。
进一步,密码技术可以应用于数字签名、身份认证和信息鉴定,这些应用对于资源存取控制以及其它安全措施是必须而且有效的。
相对于防病毒软件和防火墙软件来说,基于密码技术密码类产品、认证类产品份额相对较小,但随着金融、电信、政府等行业信息化建设对于网络安全整体解决方案需求的增加,将会有较大的增长。
二.课程设计任务容
2.1背景
加密技术是电子商务采取的主要安全措施,是最常用的安全手段,利用技术手段把重要的数据变为乱码(加密)传送,到达目的地后再用相同或不同的手段还原(解密)。
加密技术包括两个元素:
算法和密钥。
算法是将普通的文本(或者可以理解的信息)与一窜数字(密钥)的结合,产生不可理解的密文的步骤,密钥是用来对数据进行编码和解码的一种算法。
在安全中,可通过适当的密钥加密技术和管理机制来保证网络的信息通讯安全。
2.2功能需求
实现对文件的加密与解密,要求有图形用户界面。
细则如下:
1.能够对一个文件进行加密。
2.加密后生成一个新文件,并且原文件删除。
3.能将加密生成的文件还原成原文件。
4.能够统计文件中单词个数。
三.模块设计
3.1系统模块
包括四个模块:
加密模块,解密模块,显示模块,统计单词模块
图3-1系统模块图
3.2主函数流程图
在主函数中,利用switch语句实现对各个项目的函数调用。
图3-2主函数流程图
3.3函数流程图
3.3.1加密函数流程图
先读取原文件数据,将原文件称需经过特定条件转换后存放到另一个文件夹。
加密过程,即将读取文件的字符根据加密公式转化为别的字符实现加密。
但由于后面的解密重要判断是否已经是加密文件,所以在文件末尾做记号标记。
存到另一文件夹后关闭文件,最后用remove,rename两个函数实现删除源文件,将加密后文件命名为原文件名,这样只剩下一个加密文件了。
图3-3加密函数流程图
3.3.2解密函数流程图
先判断是否已经加密,这时要利用加密函数中使用的标识符,可以用fseek函数读取文件末尾的标识符判断是否已加密。
若是则解密,否则不解密。
图3-4解密函数流程图
3.3.3显示函数流程图
利用文件的操作,用fgetc函数从文件读取数据,再用putchar函数将数据显示到屏幕。
图3-5显示函数流程图
3.3.4统计单词流程图
从文件中读取字符串,存到数组中。
接着从字符串中读取一个英文单词,出来与要统计的单词比较(strcmp函数),定义一个计数的变量实现记录单词出现的次数。
图3-6统计单词流程图
四.软件使用说明
4.1进入界面
输入0—5,实现不同功能。
图4-1
若输入错误,重新输入。
图4-2
4.2加密文件
输入要加密文件名,文档容。
图4-3
图4-4
图4-5
4.3解密文件
输入进入系统密码
图4-6
图4-7
图4-8
图4-9
图4-10
4.4显示文件
图4-11
4.5统计单词个数
图4-12
程序存在问题:
1.没有独立的磁盘管理功能,没有能从磁盘开辟空间,对文件进行定义,分区存储以及管理。
2.加密解密方式过于简单,并没有实现完全的加密封锁。
虽然进行了转码,能避免重要信息直接以明文的方式呈现,但是假如有入侵者获取了控制权,虽然他不能够获取文件的信息,但是他可以把这个文件直接删除,或者做一些损坏性的操作。
这堆用户来说依然是不安全的。
程序改进方案:
1、本程序采用的按字符异或加密的算法是一种比较简单的加密算法,安全性较差,若对文件性要求比较高,则可采用一些复杂的算法进行加密。
2、本程序入口只能输入要加密或解密的目标文件名,而对加密或解密后的文件不能自定义,只能用程序提供的anma.txt和mingma.txt存放文件,这样,当对同一目录下多个文档加密时,加密解密操作后的文件会替换原来的文件,造成数据丢失;
五.课程设计心得与体会
5.1关于对程序编写的心得
这个程序看起来挺简单的,但对于对C语言还是初学者的我,还是显得有些难度的。
在编写的过程中,由于粗心经常出现一些比较简单的错误,比如遗漏逗号、双引号、小括号,以及项目名称,从而导致出现乱码。
C编译的程序对语法检查并不象其它高级语言那么严格,这就给编程人员留下“灵活的余地”,但还是由于这个灵活给程序的调试带来了许多不便,尤其对初学C语言的人来说,经常会出一些连自己都不知道错在哪里的错误。
看着有错的程序,不知该如何改起!
但是,通过上网查询还有在老师、学长和同学的帮助下,我最终还是完成了程序的编写。
5.2对于课程设计的心得体会
作为计算机类本科生教学的主要基础课之一,课程紧密结合计算机课程类的专业特点,系统介绍操作系统的基本知识,基本组成,体系结构和工作模式,从而使学生能较清楚地了解操作系统的知识,建立起系统的概念。
这次操作系统课程设计用时两个个星期,在整整两个一星期的日子里,可以说得是大家积极努力准备,同时可以学到很多很多的的东西,不仅可以巩固了以前所学过的知识,而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。
以前,在写一个程序的时候,我总是不细心,怕很浪费时间。
但是,这次课程设计完全改变了我以前的那种错误的认识,以前我接触的那些程序都是很短、很基础的,但是在课程设计中碰到的那些需要很多代码才能完成的任务,在做设计的过程中,我们每一步要做什么,每一步要完成什么任务都有一个很清楚的思路,
其次,以前对于编程工具的使用还处于一知半解的状态上,但是经过一段上机的实践,对于怎么去排错、查错,怎么去看每一步的运行结果,确保程序的正确性上都有了很大程度的提高。
通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的,只有理论知识是远远不够的,只有把所学的理论知识与实践相结合起来,从理论中得出结论,才能真正为社会服务,从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。
在设计的过程中遇到问题,可以说得是困难重重,这毕竟第一次做的,难免会遇到过各种各样的问题,同时在设计的过程中发现了自己的不足之处,对以前所学过的知识理解得不够深刻,掌握得不够牢固。
这次课程设计终于顺利完成了,在设计中遇到了很多编程问题,最后在同学和老师的辛勤指导下,终于游刃而解。
附录1:
参考文献
1.谭浩强:
C程序设计,清华大学,2005年7月第三版
2.谭浩强:
C++程序设计,清华大学,2004年6月第一版
3.谭浩强,基温,唐永炎:
编著,C语言程序设计教程.:
高等教育出版
社,1992
4.操作系统教程(费祥林,骆斌)
附录2:
程序代码
#include
#include
#include
#include
#include
#defineM20/*宏定义文件名字符串数组大小*/
#defineN20/*宏定义解密码字符串数组大小*/
#defineW20/*宏定义单词字符串数组大小*/
#defineF1000/*宏定义文件读取字符串数组大小*/
#defineE3/*宏定义解密系统密码输入次数*/
charmina[]="ulinchen";/*初始化解密系统进入密码*/
voidmenu(void);/*主菜单*/
voidshuru(void);/*输入*/
voidjiami(void);/*加密*//*函数原型*/
voidjiemi(void);/*解密*/
voidshow(void);/*显示*/
voidcount(void);/*统计单词数*/
intjudge(void);/*是否继续判断函数*/
intmain()
{
charnum;
while
(1)
{
menu();/*显示主菜单*/
scanf("%c",&num);/*输入数字0--5*/
fflush(stdin);/*清除数据流,防止恶意输入字符串,
直接操作以第一个字符后面字符串为名的文件*/
switch(num)/*选择语句*/
{
case'0':
/*选择0*/
printf("\n");
exit(0);
case'1':
/*选择1*/
system("cls");
shuru();/*输入*/
printf("\n按任意键返回主菜单");
break;
case'2':
/*选择2*/
system("cls");
jiami();/*加密*/
printf("\n按任意键返回主菜单");
break;
case'3':
/*选择3*/
system("cls");
jiemi();/*解密*/
printf("\n按任意键返回主菜单");
break;
case'4':
/*选择4*/
system("cls");
show();/*显示*/
printf("\n按任意键返回主菜单");
break;
case'5':
/*选择5*/
system("cls");
count();/*统计单词数*/
printf("\n按任意键返回主菜单");
break;
default:
/*输入错误*/
printf("\n\t\t输入错误,请重新输入。
(按任意键返回主菜单)");
break;
}
getch();/*等待输入,是界面停留*/
fflush(stdin);/*清除数据流*/
system("cls");/*清屏*/
}
}
voidmenu(void)/*主菜单函数*/
{
printf("\n\n");
printf("\t********************************************************\n");
printf("\t**\n");
printf("\t*1--输入2--加密3--解密4--显示5--统计0--退出*\n");
printf("\t**\n");
printf("\t********************************************************\n");
printf("\n\n");
printf("\t0.退出系统。
、\n");
printf("\t1.输入信息,并写入数据文件。
\n");
printf("\t2.对给定的文件进行加密。
\n");
printf("\t3.对给定的文件进行解密。
\n");
printf("\t4.显示文本文件的容。
\n");
printf("\t5.统计某单词在文件中出现的次数。
\n");
printf("\n\n");
printf("\t请选择(0--5):
");
}
voidshuru(void)/*输入函数*/
{
FILE*fp;
intx=1;/*定义x=1,输入*/
charch,fname[M];
while(x)
{
printf("\n\n键入要输入信息的文件名:
");
scanf("%s",fname);/*输入文件名*/
if((fp=fopen(fname,"w"))==NULL)/*若不能打开*/
{
printf("存储空间不足!
!
!
\n");
exit(0);
}
else
{
printf("请输入文档的容:
(以Ctrl+z结束)\n");
fflush(stdin);
while((ch=getchar())!
=EOF)
fputc(ch,fp);
fclose(fp);
}
printf("\n文档输入并保存成功!
");
printf("继续创建文件并输入信息?
(按Y继续)");
x=judge();
}
}
voidjiami(void)/*加密函数*/
{
FILE*fp,*fp1;
charc,pd,fname[M];
intx=1;
while(x)
{
printf("\n\n键入要加密的文件名称:
");
scanf("%s",fname);
if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL)
{
printf("\n此文件未能打开,重新输入(按Y)?
");
fflush(stdin);
x=judge();
}
else
{
if(!
fseek(fp,-(long)sizeof(char),SEEK_END))pd=fgetc(fp);
/*判断文件是否已进行加密步骤*/
if(pd=='$')
{
printf("\n文件已使用本程序加密!
!
!
");
printf("重新输入要加密的文件名(按Y)?
");
x=judge();
fclose(fp);
}
else
{
rewind(fp);
if((fp1=fopen("jiami.txt","w"))==NULL)
{
printf("存储空间不足!
!
!
\n");
exit(0);
}
printf("\n加密后的文档:
\n\n");
while((c=fgetc(fp))!
=EOF)
{
fputc(c+520,fp1);/*加密公式“c+520”*/
putchar(c+520);
}
fclose(fp);
fclose(fp1);
fp1=fopen("jiami.txt","a");
fputc('$',fp1);
fclose(fp1);
remove(fname);/*删除被加密的原文件*/
rename("jiami.txt",fname);/*加密后的文件名更改为原文件名*/
printf("\n\n文档加密并保存成功!
");
printf("继续加密文件?
(按Y继续)");
x=judge();
}
}
}
}
voidjiemi(void)/*解密函数*/
{
FILE*fp,*fp1;
charc,pd,fname[M],mm[N],mima[N];
intx=1,y=1,z=0;
while(y)
{
system("cls");
printf("\n\n请输入进入解密系统的密码:
");
scanf("%s",mm);
if(strcmp(mm,mima)==0)/*验证密码,判断字符串是否相等*/
{
y=0;
while(x)
{
fflush(stdin);
printf("\n\n键入要解密的文件名称:
");
scanf("%s",fname);
if((fp==fopen(fname,"r"))==NULL)
{
printf("\n此文件未能打开,重新输入(按Y)?
");
fflush(stdin);
x=judge();
}
else
{
if(!
fseek(fp,-(long)sizeof(char),SEEK_END))pd=fgetc(fp);
if(pd!
='$')
{
printf("\n文件未曾使用本程序加密!
!
!
");
printf("重新输入要加密的文件名(按Y)?
");
x=judge();
fclose(fp);
}
else
{
rewind(fp);
if((fp1=fopen("jiemi.txt","w"))==NULL)
{
printf("存储空间不足!
!
!
\n");
exit(0);
}
printf("\n解密后的文档:
\n\n");
while((c=fgetc(fp))!
='$')
{
fputc(c-520,fp1);
putchar(c-520);
}
x=0;
fclose(fp);
fclose(fp1);
remove(fname);/*删除被解密的文件*/
rename("jiemi.txt",fname);/*解密后的文件名更改为原文件名*/
printf("\n\n文档解密并保存成功!
");
printf("继续解密文件?
(按Y继续)");
x=judge();
}
}
}
}
else
{
printf("\n\n密码输入有误!
\n");
printf("\n重新输入密码?
(按Y重新输入)\n");
y=judge();
z++;
if(z==E)
{
printf("\n对不起,您输入错误次数太多,请仔细回想密码!
\n");
y=0;
}
}
}
}
voidshow(void)/*显示函数*/
{
FILE*fp;
charfname[M];
intx=1;
while(x)
{
printf("\n\n键入要显示的文件名称:
");
scanf("%s",fname);
if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL)
{
printf("\n此文件未能打开,重新输入(按Y)?
");
x=judge();
}
else
{
printf("\n%s的容是:
\n\n",fname);
while(!
feof(fp))/*判断是否为文件末尾*/
putchar(fgetc(fp));
printf("\n");
fclose(fp);
printf("\n继续显示文件(按Y继续)?
");
x=judge();
}
}
}
voidcount(void)/*统计单词数函数*/
{
charfname[M],
word[W],/*要统计的单词*/
str[F],/*保存文档容*/
nword[M];/*从容读取的单词*/
inti=0,j,z=0,count=0,x=1,t;
FILE*fp;
while(x)
{
printf("\n\n键入要查找单词的文件名称:
");
scanf("%s",fname);
if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL)
{
printf("\n此文件未能打开,重新输入(按Y)?
");
x=judge();
}
else
{
while(!
feof(fp))
str[i++]=fgetc(fp);/*将文档容存入字符串数组*/
printf("\n键入要统计个数的单词:
");
scanf("%s",word);
t=strlen(word);
for(j=0;jword[j]=tolower(word[j]);/*使要统计单词均是小写字母*/
for(j=0;j
{
if(isalpha(str[j]))
{
str[j]=tolower(str[j]);
nword[z++]=str[j];
}
else
if(z!
=0)
{
nword[z]='\0';/*保证字符串结束*/
if(strcmp(word,nword)==0)
count++;
z=0;
}
}
fclose(fp);
printf("\n文档中有%s的单词数为:
%d\n",word,count);
count=0;
i=0;
printf("\n继续统计单词个数(按Y继续?
");
x=judge();
}
}
}
intjudge(void)/*是否继续判断函数*/
{
charch;
fflush(stdin);
scanf("%c",&ch);
if(ch=='y'||ch=='Y')
return1;
else
return0;
}