文件加密系統(tǒng)課程設(shè)計

程序設(shè)計綜合課程設(shè)計報告PAGE24仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院課程設(shè)計文件加密姓名孫浩斌院（系）信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院專業(yè)年級計算機132學(xué)號201320244207指導(dǎo)教師羅慧慧職稱學(xué)生起止時間2015-6-15至2015-6-24仲愷農(nóng)業(yè)工程學(xué)院教務(wù)處制目錄一.課程設(shè)計目的和要求 21.1設(shè)計目的 21.2設(shè)計要求 21.3設(shè)計意義 3二．課程設(shè)計任務(wù)內(nèi)容 32.1背景 32.2功能需求 3三．模塊設(shè)計 43.1系統(tǒng)模塊 43.2主函數(shù)流程圖 53.3函數(shù)流程圖 63.3.1加密函數(shù)流程圖 63.3.2解密函數(shù)流程圖 73.3.3顯示函數(shù)流程圖 83.3.4統(tǒng)計單詞流程圖 9四．軟件使用說明 104.1進(jìn)入界面 104.2加密文件 114.3解密文件 114.4顯示文件 134.5統(tǒng)計單詞個數(shù) 13五．課程設(shè)計心得與體會 145.1關(guān)于對程序編寫的心得 145.2對于課程設(shè)計的心得體會 14附錄1：參考文獻(xiàn) 15附錄2：程序代碼 15一.課程設(shè)計目的和要求1.1設(shè)計目的有時我們有些資料不希望別人看到，最常用的方法就是加密。對給定的相關(guān)文件進(jìn)行加密可以對文件進(jìn)行保護(hù)，可以防止某些重要信息不被別人所知道甚至竊取。對文件起到保護(hù)作用，可以方便用戶使用某些只有自己能知道的信息，能夠安全保護(hù)文件的相關(guān)內(nèi)容幾信息不被外流。隨著信息社會的到來，人們在享受信息資源所帶來的巨大的利益的同時，也面臨著信息安全的嚴(yán)峻考驗。信息安全已經(jīng)成為世界性的現(xiàn)實問題，信息安全問題已威脅到國家的政治、經(jīng)濟、軍事、文化、意識形態(tài)等領(lǐng)域，同時，信息安全問題也是人們能否保護(hù)自己的個人隱私的關(guān)鍵。信息安全是社會穩(wěn)定安全的必要前提條件。通過課程設(shè)計，使學(xué)生了解高級程序設(shè)計語言的結(jié)構(gòu)，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的編程能力、用計算機解決實際問題的能力,掌握基本的程序設(shè)計過程和技巧，掌握基本的分析問題和利用計算機求解問題的能力，具備初步的高級語言程序設(shè)計能力。為后續(xù)各門計算機課程的學(xué)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計打下堅實基礎(chǔ)。程序設(shè)計的主要任務(wù)是要求學(xué)生遵循軟件開發(fā)過程的基本規(guī)范，運用結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計的方法，按照課程設(shè)計的題目要求，分析、設(shè)計、編寫、調(diào)試和測試程序及編寫設(shè)計報告。本課程設(shè)計的目標(biāo)：

1.鞏固《高級語言程序設(shè)計》課程學(xué)習(xí)的內(nèi)容和加深學(xué)生對基本知識的理解和掌握。

2.掌握編程和程序調(diào)試的基本技能。

3.掌握軟件設(shè)計的方法。

4.提高運用程序設(shè)計解決實際問題的能力。5.培養(yǎng)獨立思考、綜合運用所學(xué)有關(guān)相應(yīng)知識的能力。6.強化上機動手編程能力，闖過理論與實踐相結(jié)合的難關(guān)！1.2設(shè)計要求1.分析課程設(shè)計題目的要求，根據(jù)所要求的程序功能，畫出程序的流程圖。對系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行分析，寫出詳細(xì)設(shè)計說明文檔。對程序源代碼進(jìn)行調(diào)試與測試，使其能正確運行。設(shè)計完成的軟件要便于操作和使用。設(shè)計完成后提交課程設(shè)計報告。1.3設(shè)計意義至今，密碼技術(shù)是取得信息安全性最有效的一種方法,密碼技術(shù)是信息安全的核心技術(shù)。通過數(shù)據(jù)加密，人們可以有效地保證通信線路上的內(nèi)容不被泄露，而且還可以檢驗傳送信息的完整性。進(jìn)一步，密碼技術(shù)可以應(yīng)用于數(shù)字簽名、身份認(rèn)證和信息鑒定，這些應(yīng)用對于資源存取控制以及其它安全措施是必須而且有效的。相對于防病毒軟件和防火墻軟件來說，基于密碼技術(shù)密碼類產(chǎn)品、認(rèn)證類產(chǎn)品份額相對較小，但隨著金融、電信、政府等行業(yè)信息化建設(shè)對于網(wǎng)絡(luò)安全整體解決方案需求的增加，將會有較大的增長。二．課程設(shè)計任務(wù)內(nèi)容2.1背景加密技術(shù)是電子商務(wù)采取的主要安全保密措施，是最常用的安全保密手段,利用技術(shù)手段把重要的數(shù)據(jù)變?yōu)閬y碼（加密）傳送，到達(dá)目的地后再用相同或不同的手段還原（解密）。加密技術(shù)包括兩個元素：算法和密鑰。算法是將普通的文本（或者可以理解的信息）與一竄數(shù)字（密鑰）的結(jié)合，產(chǎn)生不可理解的密文的步驟，密鑰是用來對數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼和解碼的一種算法。在安全保密中，可通過適當(dāng)?shù)拿荑€加密技術(shù)和管理機制來保證網(wǎng)絡(luò)的信息通訊安全。2.2功能需求實現(xiàn)對文件的加密與解密，要求有圖形用戶界面。細(xì)則如下:1.能夠?qū)σ粋€文件進(jìn)行加密。2.加密后生成一個新文件，并且原文件刪除。3.能將加密生成的文件還原成原文件。4.能夠統(tǒng)計文件中單詞個數(shù)。三．模塊設(shè)計3.1系統(tǒng)模塊包括四個模塊：加密模塊，解密模塊，顯示模塊，統(tǒng)計單詞模塊圖3-1系統(tǒng)模塊圖3.2主函數(shù)流程圖在主函數(shù)中，利用switch語句實現(xiàn)對各個項目的函數(shù)調(diào)用。圖3-2主函數(shù)流程圖3.3函數(shù)流程圖3.3.1加密函數(shù)流程圖先讀取原文件數(shù)據(jù)，將原文件稱需經(jīng)過特定條件轉(zhuǎn)換后存放到另一個文件夾。加密過程，即將讀取文件的字符根據(jù)加密公式轉(zhuǎn)化為別的字符實現(xiàn)加密。但由于后面的解密重要判斷是否已經(jīng)是加密文件，所以在文件末尾做記號標(biāo)記。存到另一文件夾后關(guān)閉文件，最后用remove,rename兩個函數(shù)實現(xiàn)刪除源文件，將加密后文件命名為原文件名，這樣只剩下一個加密文件了。圖3-3加密函數(shù)流程圖3.3.2解密函數(shù)流程圖先判斷是否已經(jīng)加密，這時要利用加密函數(shù)中使用的標(biāo)識符，可以用fseek函數(shù)讀取文件末尾的標(biāo)識符判斷是否已加密。若是則解密，否則不解密。圖3-4解密函數(shù)流程圖3.3.3顯示函數(shù)流程圖 利用文件的操作，用fgetc函數(shù)從文件讀取數(shù)據(jù)，再用putchar函數(shù)將數(shù)據(jù)顯示到屏幕。圖3-5顯示函數(shù)流程圖3.3.4統(tǒng)計單詞流程圖從文件中讀取字符串，存到數(shù)組中。接著從字符串中讀取一個英文單詞，出來與要統(tǒng)計的單詞比較（strcmp函數(shù)），定義一個計數(shù)的變量實現(xiàn)記錄單詞出現(xiàn)的次數(shù)。 圖3-6統(tǒng)計單詞流程圖四．軟件使用說明4.1進(jìn)入界面輸入0—5，實現(xiàn)不同功能。圖4-1若輸入錯誤，重新輸入。圖4-24.2加密文件輸入要加密文件名，文檔內(nèi)容。圖4-3圖4-4圖4-54.3解密文件輸入進(jìn)入系統(tǒng)密碼圖4-6圖4-7圖4-8圖4-9圖4-104.4顯示文件圖4-114.5統(tǒng)計單詞個數(shù)圖4-12程序存在問題:1.沒有獨立的磁盤管理功能，沒有能從磁盤開辟空間，對文件進(jìn)行定義，分區(qū)存儲以及管理。

2.加密解密方式過于簡單，并沒有實現(xiàn)完全的加密封鎖。雖然進(jìn)行了轉(zhuǎn)碼，能避免重要信息直接以明文的方式呈現(xiàn)，但是假如有入侵者獲取了控制權(quán)，雖然他不能夠獲取文件的信息，但是他可以把這個文件直接刪除，或者做一些損壞性的操作。這堆用戶來說依然是不安全的。程序改進(jìn)方案： 1、本程序采用的按字符異或加密的算法是一種比較簡單的加密算法，安全性較差，若對文件保密性要求比較高，則可采用一些復(fù)雜的算法進(jìn)行加密。 2、本程序入口只能輸入要加密或解密的目標(biāo)文件名，而對加密或解密后的文件不能自定義，只能用程序提供的anma.txt和mingma.txt存放文件，這樣，當(dāng)對同一目錄下多個文檔加密時，加密解密操作后的文件會替換原來的文件，造成數(shù)據(jù)丟失;五．課程設(shè)計心得與體會5.1關(guān)于對程序編寫的心得這個程序看起來挺簡單的，但對于對C語言還是初學(xué)者的我，還是顯得有些難度的。在編寫的過程中，由于粗心經(jīng)常出現(xiàn)一些比較簡單的錯誤，比如遺漏逗號、雙引號、小括號，以及項目名稱，從而導(dǎo)致出現(xiàn)亂碼。C編譯的程序?qū)φZ法檢查并不象其它高級語言那么嚴(yán)格，這就給編程人員留下“靈活的余地”，但還是由于這個靈活給程序的調(diào)試帶來了許多不便，尤其對初學(xué)C語言的人來說，經(jīng)常會出一些連自己都不知道錯在哪里的錯誤?？粗绣e的程序，不知該如何改起！但是，通過上網(wǎng)查詢還有在老師、學(xué)長和同學(xué)的幫助下，我最終還是完成了程序的編寫。5.2對于課程設(shè)計的心得體會作為計算機類本科生教學(xué)的主要基礎(chǔ)課之一,課程緊密結(jié)合計算機課程類的專業(yè)特點,系統(tǒng)介紹操作系統(tǒng)的基本知識,基本組成,體系結(jié)構(gòu)和工作模式,從而使學(xué)生能較清楚地了解操作系統(tǒng)的知識，建立起系統(tǒng)的概念。這次操作系統(tǒng)課程設(shè)計用時兩個個星期，在整整兩個一星期的日子里，可以說得是大家積極努力準(zhǔn)備，同時可以學(xué)到很多很多的的東西，不僅可以鞏固了以前所學(xué)過的知識，而且學(xué)到了很多在書本上所沒有學(xué)到過的知識。以前，在寫一個程序的時候，我總是不細(xì)心，怕很浪費時間。但是，這次課程設(shè)計完全改變了我以前的那種錯誤的認(rèn)識，以前我接觸的那些程序都是很短、很基礎(chǔ)的，但是在課程設(shè)計中碰到的那些需要很多代碼才能完成的任務(wù)，在做設(shè)計的過程中，我們每一步要做什么，每一步要完成什么任務(wù)都有一個很清楚的思路，其次，以前對于編程工具的使用還處于一知半解的狀態(tài)上，但是經(jīng)過一段上機的實踐，對于怎么去排錯、查錯，怎么去看每一步的運行結(jié)果，確保程序的正確性上都有了很大程度的提高。通過這次課程設(shè)計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識與實踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會服務(wù)，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設(shè)計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設(shè)計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學(xué)過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。這次課程設(shè)計終于順利完成了，在設(shè)計中遇到了很多編程問題，最后在同學(xué)和老師的辛勤指導(dǎo)下，終于游刃而解。附錄1：參考文獻(xiàn)1.譚浩強：C程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2005年7月第三版2.譚浩強：C++程序設(shè)計，清華大學(xué)出版社，2004年6月第一版3.譚浩強，張基溫，唐永炎：編著,C語言程序設(shè)計教程.北京：高等教育出版社，19924.操作系統(tǒng)教程（費祥林，駱斌）附錄2：程序代碼#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#include<conio.h>#defineM20/*宏定義文件名字符串?dāng)?shù)組大小*/#defineN20/*宏定義解密碼字符串?dāng)?shù)組大小*/#defineW20/*宏定義單詞字符串?dāng)?shù)組大小*/#defineF1000/*宏定義文件讀取字符串?dāng)?shù)組大小*/#defineE3/*宏定義解密系統(tǒng)密碼輸入次數(shù)*/charmina[]="ulinchen";/*初始化解密系統(tǒng)進(jìn)入密碼*/voidmenu(void);/*主菜單*/voidshuru(void);/*輸入*/voidjiami(void);/*加密*//*函數(shù)原型*/voidjiemi(void);/*解密*/voidshow(void);/*顯示*/voidcount(void);/*統(tǒng)計單詞數(shù)*/intjudge(void);/*是否繼續(xù)判斷函數(shù)*/intmain(){charnum;while(1){menu();/*顯示主菜單*/scanf("%c",&num);/*輸入數(shù)字0--5*/fflush(stdin);/*清除數(shù)據(jù)流，防止惡意輸入字符串，直接操作以第一個字符后面字符串為名的文件*/switch(num)/*選擇語句*/{case'0':/*選擇0*/printf("\n");exit(0);case'1':/*選擇1*/system("cls");shuru();/*輸入*/printf("\n按任意鍵返回主菜單");break;case'2':/*選擇2*/system("cls");jiami();/*加密*/printf("\n按任意鍵返回主菜單");break;case'3':/*選擇3*/system("cls");jiemi();/*解密*/printf("\n按任意鍵返回主菜單");break;case'4':/*選擇4*/system("cls");show();/*顯示*/printf("\n按任意鍵返回主菜單");break;case'5':/*選擇5*/system("cls");count();/*統(tǒng)計單詞數(shù)*/printf("\n按任意鍵返回主菜單");break;default:/*輸入錯誤*/printf("\n\t\t輸入錯誤，請重新輸入。(按任意鍵返回主菜單)");break;}getch();/*等待輸入，是界面停留*/fflush(stdin);/*清除數(shù)據(jù)流*/system("cls");/*清屏*/}}voidmenu(void)/*主菜單函數(shù)*/{printf("\n\n");printf("\t********************************************************\n");printf("\t**\n");printf("\t*1--輸入2--加密3--解密4--顯示5--統(tǒng)計0--退出*\n");printf("\t**\n");printf("\t********************************************************\n");printf("\n\n");printf("\t0.退出系統(tǒng)。、\n");printf("\t1.輸入信息，并寫入數(shù)據(jù)文件。\n");printf("\t2.對給定的文件進(jìn)行加密。\n");printf("\t3.對給定的文件進(jìn)行解密。\n");printf("\t4.顯示文本文件的內(nèi)容。\n");printf("\t5.統(tǒng)計某單詞在文件中出現(xiàn)的次數(shù)。\n");printf("\n\n");printf("\t請選擇（0--5）:");}voidshuru(void)/*輸入函數(shù)*/{FILE*fp;intx=1;/*定義x=1,輸入*/charch,fname[M];while(x){printf("\n\n鍵入要輸入信息的文件名:");scanf("%s",fname);/*輸入文件名*/if((fp=fopen(fname,"w"))==NULL)/*若不能打開*/{printf("存儲空間不足!!!\n");exit(0);}else{printf("請輸入文檔的內(nèi)容:(以Ctrl+z結(jié)束)\n");fflush(stdin);while((ch=getchar())!=EOF)fputc(ch,fp);fclose(fp);}printf("\n文檔輸入并保存成功！");printf("繼續(xù)創(chuàng)建文件并輸入信息？（按Y繼續(xù)）");x=judge();}}voidjiami(void)/*加密函數(shù)*/{FILE*fp,*fp1;charc,pd,fname[M];intx=1;while(x){printf("\n\n鍵入要加密的文件名稱:");scanf("%s",fname);if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL){printf("\n此文件未能打開，重新輸入（按Y）？");fflush(stdin);x=judge();}else{if(!fseek(fp,-(long)sizeof(char),SEEK_END))pd=fgetc(fp);/*判斷文件是否已進(jìn)行加密步驟*/if(pd=='$'){printf("\n文件已使用本程序加密!!!");printf("重新輸入要加密的文件名（按Y）？");x=judge();fclose(fp);}else{rewind(fp);if((fp1=fopen("jiami.txt","w"))==NULL){printf("存儲空間不足!!!\n");exit(0);}printf("\n加密后的文檔:\n\n");while((c=fgetc(fp))!=EOF){fputc(c+520,fp1);/*加密公式“c+520”*/putchar(c+520);}fclose(fp);fclose(fp1);fp1=fopen("jiami.txt","a");fputc('$',fp1);fclose(fp1);remove(fname);/*刪除被加密的原文件*/rename("jiami.txt",fname);/*加密后的文件名更改為原文件名*/printf("\n\n文檔加密并保存成功!");printf("繼續(xù)加密文件？（按Y繼續(xù)）");x=judge();}}}}voidjiemi(void)/*解密函數(shù)*/{FILE*fp,*fp1;charc,pd,fname[M],mm[N],mima[N];intx=1,y=1,z=0;while(y){system("cls");printf("\n\n請輸入進(jìn)入解密系統(tǒng)的密碼:");scanf("%s",mm);if(strcmp(mm,mima)==0)/*驗證密碼，判斷字符串是否相等*/{y=0;while(x){fflush(stdin);printf("\n\n鍵入要解密的文件名稱:");scanf("%s",fname);if((fp==fopen(fname,"r"))==NULL){printf("\n此文件未能打開，重新輸入（按Y）？");fflush(stdin);x=judge();}else{if(!fseek(fp,-(long)sizeof(char),SEEK_END))pd=fgetc(fp);if(pd!='$'){printf("\n文件未曾使用本程序加密!!!");printf("重新輸入要加密的文件名（按Y）？");x=judge();fclose(fp);}else{rewind(fp);if((fp1=fopen("jiemi.txt","w"))==NULL){printf("存儲空間不足!!!\n");exit(0);}printf("\n解密后的文檔:\n\n");while((c=fgetc(fp))!='$'){fputc(c-520,fp1);putchar(c-520);}x=0;fclose(fp);fclose(fp1);remove(fname);/*刪除被解密的文件*/rename("jiemi.txt",fname);/*解密后的文件名更改為原文件名*/printf("\n\n文檔解密并保存成功!");printf("繼續(xù)解密文件？（按Y繼續(xù)）");x=judge();}}}}else{printf("\n\n密碼輸入有誤!\n");printf("\n重新輸入密碼？（按Y重新輸入）\n");y=judge();z++;if(z==E){printf("\n對不起，您輸入錯誤次數(shù)太多，請仔細(xì)回想密碼!\n");y=0;}}}}voidshow(void)/*顯示函數(shù)*/{FILE*fp;charfname[M];intx=1;while(x){printf("\n\n鍵入要顯示的文件名稱:");scanf("%s",fname);if((fp=fopen(fname,"r"))==NULL){printf("\n此文件未能打開，重新輸入（按Y）？");x=judge();}else{printf("\n%s的內(nèi)容是:\n\n",fname);while(!feof(fp))/*判斷是否為文件末尾*/putchar(fgetc(fp));printf("\n");fclose(fp);printf("\n繼續(xù)顯示文件（按Y繼續(xù)）？");x=judge();}}}voidcount(void)/*統(tǒng)計單詞數(shù)函數(shù)*/{charfname[M