密码学基础实验报告模板课件doc.docx

1、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密码学报告 装订线专业班级：学生姓名：学号( 班内序号):2015 年 12 月 25 日实验一 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

2、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(

3、x) = (a * x + b) mod 26,解密： dk(y) = a-1 ( y - b) mod 26 .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 b mod m 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。12 根据改进的欧几里德算法用 VC+语言编写程序实现计算 a mod n的值。二、实验要求：编写出来

4、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 b a1属于 Zn使得 a*b1 modn 的充要条件是 gcdn,a=1 （gcdn,a 表示 n 和a 的最大公约数）；若gcdn,a=1 ，由最大公约数定理，存在 x 和y，使得 gcdn，a=x*n+y*a=1即存在 y 使得 b*y1 mod n；所以 y a1。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

5、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 , t 1 = 1, tj = tj-2 qj-1 * tj-1 , j 2s0 = 1, s 1 = 0,s j = sj-2 qj-1 * sj-1 , j 2且：对于 0

6、 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：dotemp = 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); -1 mod n = t mod n 验证如下：若r = 1,则 a（a,n） = 1 sm * n

7、+ t m * a = 1两边同取模 n,得：tm * a mod n = 1因此 a -1 mod n = t m mod n 。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- 8 - 9 -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 ：1 RSA 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- 10 -五.实验结果- 11 -指导教师评语：装订线实 验 成 绩 :指导(辅导) 教师 :- 12 -