加密算法的研究

1、總綱1 加密算法的研究2在本小組中的任務(wù)3VC+測(cè)試程序中函數(shù)調(diào)用關(guān)系4C#程序中的編寫5參考資料1 加密算法的研究1.1置換表算法，典型是凱撒算法。此算法沒有使用密鑰，每一個(gè)數(shù)據(jù)段（總是一個(gè)字節(jié)）對(duì)應(yīng)著“置換表”中的一個(gè)偏移量，偏移量所對(duì)應(yīng)的值就輸出成為加密后的文件。加密程序和解密程序都需要一個(gè)這樣的“置換表”。這種加密算法對(duì)于破譯來講是相當(dāng)直接的，只要找到一個(gè)“置換表”就可以了。凱撒算法的偏移量是3。1.2二維置換表，算法名字忘了此算法是運(yùn)用密鑰，將密鑰循環(huán)排列至和原文長度一致，根據(jù)密鑰和原文找到置換之后的密文，解密時(shí)運(yùn)用密文和密鑰以及置換表，進(jìn)行還原。1.3綜合的加密法 MD5輸入是一個(gè)

2、字節(jié)串，每個(gè)字節(jié)是8個(gè)bit. 算法的執(zhí)行分為以下幾個(gè)步驟：第一步，補(bǔ)位第二步，附加數(shù)據(jù)長度用一個(gè)64位的整數(shù)表示數(shù)據(jù)的原始長度(以bit為單位)，將這個(gè)數(shù)字的8個(gè)字節(jié)按低位的在前，高位在后的順序附加在補(bǔ)位后的數(shù)據(jù)后面。第三步，初始化MD5參數(shù)：有四個(gè)32位整數(shù)變量 (A,B,C,D) 用來計(jì)算信息摘要第四步，定義四個(gè)MD5基本的按位操作函數(shù)(X，Y，Z為32位整數(shù))：F(X,Y,Z) = (X and Y) or (not(X) and Z)G(X,Y,Z) = (X and Z) or (Y and not(Z)H(X,Y,Z) = X xor Y xor ZI(X,Y,Z) = Y xo

3、r (X or not(Z) 再定義四個(gè)分別用于四輪變換的函數(shù)。第五步，對(duì)輸入數(shù)據(jù)作變換。從這個(gè)算法中可以看到對(duì)位操作的操作函數(shù)都是基于三個(gè)基本操作，and、not和換位，再由這三個(gè)操作組成自己需要的加密操作。在加密過程中，可以循環(huán)幾次進(jìn)行加密，Rijndeal算法就是循環(huán)1014次，DES算法循環(huán)了16次。2在本小組中的任務(wù)提供客戶端和服務(wù)器端對(duì)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的加密算法,不采用已有的任何一種加密算法。為配合正副組長的工作，將采用他們各自運(yùn)用的編程語言來制作加密。對(duì)于服務(wù)器端使用VC+制作，并且為避免對(duì)方未裝.NET等問題，只是程序不能正常運(yùn)行，此處將不使用.NET中的封裝類。對(duì)于客戶端采C#制作

4、已完成VC+測(cè)試程序2.1用途：傳輸數(shù)據(jù)時(shí)要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，不能以明文傳送，客戶端和服務(wù)器端之間的傳輸是以密文進(jìn)行，兩個(gè)傳輸方向都是如此。2.2特點(diǎn)：對(duì)稱密鑰加密，測(cè)試時(shí)，輸入任意長度的密鑰，生成一個(gè)8位的密鑰，實(shí)際運(yùn)用時(shí)采用更長的密鑰。2.3算法（測(cè)試第一版）：測(cè)試中，明文輸入是一個(gè)字符串，將其分為一個(gè)一個(gè)字符，每個(gè)字符是8個(gè)bit.。密鑰也是由用戶任意輸入。算法的執(zhí)行分為以下幾個(gè)步驟：第一步補(bǔ)位:將數(shù)據(jù)補(bǔ)滿，使之能正好被分塊完全，不會(huì)有殘留，或不滿。測(cè)試程序中采用一個(gè)字符一個(gè)字符加密，因此不需要補(bǔ)位。MD5算法中是補(bǔ)一個(gè)1，然后補(bǔ)值為0的字節(jié)。實(shí)際運(yùn)用時(shí)，是2或4個(gè)字符一加密，所以在實(shí)際運(yùn)

5、用時(shí)直接補(bǔ)空格。第二步分塊將數(shù)據(jù)分成一個(gè)個(gè)數(shù)據(jù)塊，分別進(jìn)行加密。測(cè)試程序中將起分成一個(gè)個(gè)字符，實(shí)際運(yùn)用時(shí)分成兩個(gè)字符，或四個(gè)。即每16bits或32bits一加密，測(cè)試時(shí)8bits一加密。第三步初始化密鑰在測(cè)試程序中密鑰是任意的字符串，對(duì)其進(jìn)行操作得到實(shí)際需要的密鑰。第四步按位操作將每一個(gè)數(shù)據(jù)塊分為bit。定義三種bit的操作：換位，異或，取反。第五步對(duì)輸入數(shù)據(jù)作變換2.3算法（測(cè)試第二版）： 是在第一種上的改進(jìn)型。將一個(gè)字符加一次密改為兩個(gè)字符一組，這樣就要在奇數(shù)個(gè)字符的情況下在最后補(bǔ)加空格。加入space來記錄加了幾個(gè)空格， space不是0&1，增加可擴(kuò)展性，使加密也可以四個(gè)字符

6、一組。將密鑰在加密時(shí)和字符組結(jié)合，產(chǎn)生新密鑰，對(duì)后面的字符組加密，這樣可以保證形如兩個(gè)“aa”，加密的結(jié)果不同，增加破解難度。這樣得出的結(jié)果是：如果明文只在最后幾位改變，加密內(nèi)容也只在最后幾位改變。本算法將加密之后的密文使用改變之后的密鑰再加一次密，由于明文不同，產(chǎn)生的密鑰也不同，這樣使明文中后面的字符也可以影響到密文的所有字符，只要有微小不同，密文將完全不同。密鑰仍采用一個(gè)字符。2.4算法 （測(cè)試第三版） 改為4個(gè)char一加密，并采用16位的密鑰。3 . VC+測(cè)試程序中函數(shù)調(diào)用關(guān)系3.1 算法一函數(shù)介紹 Tobit()將char轉(zhuǎn)化為8bits Fan(),對(duì)一個(gè)bit取反 Jiami(

7、),Jiemi()是對(duì)8bits的內(nèi)容分別進(jìn)行加密和解密，沒有用到密鑰 Changea(),Changeb()是采用密鑰對(duì)一個(gè)char進(jìn)行加密，密鑰是由用戶輸入的密鑰產(chǎn)生3.2 函數(shù)具體運(yùn)用任意輸入明文和密鑰按下加密按鈕：將明文讀入m_mingwen，記錄下長度size，將其傳給ch sizechar數(shù)組，將密鑰讀入，傳給另一個(gè)char數(shù)組。 對(duì)每個(gè)char調(diào)用Jiami 函數(shù)，Jiami函數(shù)中調(diào)用Tobit函數(shù)，將char轉(zhuǎn)化為8bits，調(diào)用Fan函數(shù)，并位置互換，測(cè)試版中未加入異或操作，正式版中將添加異或函數(shù)，也在此處調(diào)用。 對(duì)Jiami(chi)進(jìn)行change操作，對(duì)每一個(gè)字節(jié)都用密鑰操作。 最后結(jié)果輸出到m_miwen按下解密鍵：和m_mingwen沒有關(guān)系，是從m_miwen讀入，經(jīng)過和加密一樣的操作轉(zhuǎn)