《计算机安全与保密》实验一

《计算机安全与保密》

实验一数据加密与解密

一、实验目的

熟悉加密解密的处理过程，了解基本的加密解密算法。尝试编制基本的加密解密程序。掌握信息认证技术。

二、实验内容

1、安装运行常用的加解密软件。

2、掌握加解密软件的实际运用。

*3、编写凯撒密码实现、维吉尼亚表加密等置换和替换加解密程序。

4、掌握信息认证的方法及完整性认证方法。

三、实验要求

1、熟悉并掌握加密解密软件的安装设置，实际运用。

2、熟悉并掌握信息认证的方法及完整性认证方法。

*3、使用任意高级语言编写出给文本文件加、解密的软件。

四、实验步骤:

（1）安装运行常用的加解密软件,掌握加解密软件的实际运用

任务一：通过安装运行加密解密软件（Apocalypso.exe；RSATool.exe；SWriter.exe等（参见：实验一指导））的实际运用，了解并掌握对称密码体系DES、IDEA、AES等算法，及非对称密码体制RSA等算法实施加密加密的原理及技术。

•DES：加密解密是一种分组加密算法，输入的明文为64位，密钥为56位，生成的密文为64位。

•BlowFish：算法用来加密64Bit长度的字符串或文件和文件夹加密软件。

•Gost(Gosudarstvennyi Standard)：算法是一种由前苏联设计的类似DES算法的分组密码算法。它是一个64位分组及256位密钥的采用32轮简单迭代型加密算法.

•IDEA：国际数据加密算法：使用128 位密钥提供非常强的安全性；

•Rijndael：是带有可变块长和可变密钥长度的迭代块密码（AES 算法）。块长和密钥长度可以分别指定成128、192 或256 位。

•MISTY1：它用128位密钥对64位数据进行不确定轮回的加密。文档分为两部分：密钥产生部分和数据随机化部分。

•Twofish：同Blowfish一样，Twofish使用分组加密机制。它使用任何长度为256比特的单个密钥，对如智能卡的微处理器和嵌入在硬件中运行的软件很有效。它允许使用者调节加密速度，密钥安装时间，和编码大小来平衡性能。

•Cast-256：AES 算法的一种。

（同学们也可自己下载相应的加解密软件，应用并分析加解密过程，理解其原理）

例如：

任务二：下载带MD5验证码的软件（如：/downloads/installer/下载（MySQL）：Windows (x86, 32-bit), MSI Installer 5.6.11、1.5M；MD5码:

20f788b009a7af437ff4abce8fb3a7d1），使用MD5Verify工具对刚下载的软件生成信息摘要，并与原来的MD5码比较以确定所下载软件的完整性。或用两款不同的MD5软件对同一文件提取信息摘要，而后比较是否一致，由此可进行文件的完整性认证。

例如：

任务三：使用PGP软件对邮件和文件加密签名，了解密码体制在实际网络环境中的应用，加深对数字签名及公钥密码算法的理解。【注：本软件需要重启系统，机房不好做可回宿舍完成】

使用PGP创建密钥对（参见：实验一指导）

甲、乙交换各自的公钥，并导入PGP

甲（乙）编辑一份文本文件

甲（乙）对文本文件进行加密以附件等方式发送给乙（甲），并且对邮件内容加密签名。

乙（甲）对邮件进行解密并验证。

安装说明参见：/help/20090203/20090203104512.html

如何使用Outlook Express 6.0简体中文版通过PGP8.1发送和接收加密及签名的邮件内容

GP8.1简体中文版软件在安装成功以后,如何创建私钥及导出公用密钥环文件

*任务四：申请、安装和使用证书。实例：/mormhweb/安装根证书并查看证书，进而使用证书进行网上查询余票或网上购票。

例如：

（*2）掌握凯撒加密方法，自行设计密钥编制加密解密程序。

古典密码术可以大致别分为两种：即置换和替换，当然也有两者结合的更复杂的方法。在置换中字母不变，位置改变；替换中字母改变，位置不变。

恺撒密码是将每一个字母向前推移K位，即 K=3 ，每一个明文字符都由其右边第三个（模26）字符替换即成密文，如将字母A置换作字母D，将字母B换作字母E。

如有这样一条指令：RETURN TO ROME

用恺撒密码加密后就成为：UHWXUA WR URPH

明：A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

密：D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z A B C

若从1到25个位置的移位都可用于替换，允许密码表是明码表的任意一种重排就有超过4×1027种密码表，增加了破解难度。

五、编写实验报告

遵照实验要求、完成实验任务、总结实验过程、编写实验报告。

实验报告（电子版）发：cju_soft@，邮件主题注明：班级、姓名、实验几。

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实验报告

课程： _ _ 实验名称： _ 院系(部)：专业班级：

学号：实验日期：

姓名：报告日期：

报告评分：教师签字：

一. 实验名称

二.运行环境

三.实验目的

四.实验内容及步骤

五.实验结果（附截屏）

六. 实验中的问题及心得

报告发至：cju_soft@

【注：发邮件时主题栏里必须写清楚：班级、姓名、实验几】