网络安全对称密钥加密实验

电子信息学院

实验报告书

课程名：《网络安全技术》

题目：对称密钥加解密

实验类别【设计】

班级：网络1312

学号：131003600226

姓名：沈瑞骏

评语：

实验态度：认真（）一般（）差（）

实验结果：正确（）部分正确（）错（）

实验理论：掌握（）熟悉（）了解（）不懂（）

操作技能：强（）一般（）差（）

实验报告：好（）一般（）差（）

成绩：指导教师：熊鹏

批阅时间：2016年4月15日

一、实验目的

1,完成对称秘钥基本加解密

2.完成对称秘钥加工作模式

二、实验要求

1.按照步骤完成对称秘钥基本加解密实验

2.按照步骤完成对称秘钥工作模式实验

三、实验内容及实验步骤

实验一对称秘钥基本加解密

(一)加解密计算

(1)加密

在明文栏的下拉菜单里选择文本或十六进制，然后在后面相应的文本框内输入所要加密的明文；

在密钥栏的下拉菜单里选择文本或十六进制，然后在后面相应的文本框内输入相应的密钥；

(2)解密

在密文栏相应的文本框内输入所要解密的密文；

在密钥栏的下拉菜单里选择文本或十六进制，然后在后面相应的文本框内输入相应的密钥；

点击“解密”按钮，在明文文本框内就会出现解密后的明文。

(二)分步演示

(1)点击“扩展实验”框中的“DES分步演示”按钮，进入DES分步演示窗口，打开后默认进

入分步演示页面。

(2)密钥生成

在“子密钥产生过程”框中，选择密钥的输入形式后，输入密钥；DES要求密钥长度为64位，即选择“ASCII”(输入形式为ASCII码)时应输入8个字符，选择“HEX”(输入形式为十六进制)时应输入16个十六进制码；

点击“比特流”按钮生成输入密钥的比特流；

点击“等分密钥”按钮，将生成的密钥比特流进行置换选择后，等分为28位的C0和D0两部分；

分别点击两侧的“循环左移”按钮，对C0和D0分别进行循环左移操作(具体的循环左移的移位数与轮序有关，此处演示为第一轮，循环左移1位)，生成同样为28位的C1和D1；

点击“密钥选取”按钮，对C1和D1进行置换选择，选取48位的轮密钥，此处生成第一轮的密钥K1。

(3)加密过程

在“加密过程”框中，选择明文的输入形式后，输入明文；DES要求明文分组长度为64位，输入要求参照密钥输入步骤；依次进行16轮计算，最终得到L16和R16；

点击“终结置换”按钮，对交换后的L16和R16进行初始逆置换IP-1，即可得到密文。

(三)D ES实例

(1)点击DES分步演示窗体中的“DES实例”标签，进入DES实例演示页面。

(2)加密实例

输入明文、初始化向量和密钥，选择工作模式和填充模式，点击“加密”按钮，对输入的明文使用DES算法按照选定的工作模式和填充模式进行加密；在轮密钥显示框内以十六进制显示各轮加密使用的密钥，加密结果以两种形式显示在密文框中。上述过程如图1.1.4-9所示。

(3)解密实例

输入密文、密钥和初始化向量，选择工作模式和填充模式，点击“解密”按钮，对输入的密文使用DES算法按照选定的工作模式和填充模式进行解密；在轮密钥显示框内以十六进制显示各轮加密使用的密钥，解密结果以两种形式显示在明文框中。

(四)D ES扩展实验

(1)点击“扩展实验”框中的“DES扩展实验”按钮，进入DES扩展实验窗口，打开后默认进

入扩展实验主页面，进行加解密。

(2)确保在主窗口中选中了“加密”按钮，将DES的工作模式设置为“加密运算”。

(3)文本框内输入待加密16个字节长的明文ASCII码串(64比特)，16个字节长的密钥ASCII

码串(64比特)，点击“运行”按钮，得到DES的加密结果

(4)观察“初始置换”（初始置换IP）。在主窗口中点击“初始置换”按钮，进入“首置换”卡

片，再次点击“运行”，即可观察明文的初始变换过程，如图1.1.4-11所示。可以根据需要，调节变换显示的速度。

(5)观察密钥变换。在主窗口中点击“密码表”按钮，打开密码变换卡片组。

(6)观察加密函数。点击主窗口的“F(Ri,Ki+1)”按钮，进入加密函数变换卡片。

(7)观察“末置换”（逆初始变换IP-1）。在主窗口中点击“末置换”按钮，进入“末置换”卡片，

再次点击“运行”，即可观察加密过程的末置换（逆初始变换IP-1）的执行过程，如图1.1.4-16所示。只有当主窗口中循环轮次等于16时，“末置换”按钮才变为有效的，否则无法激活该窗口。

(8)解密时，确保在主窗口中选中了“解密”按钮，将DES的工作模式设置为“解密运算”。文

本框内输入待解密16个字节长的密文ASCII码串（64比特），16个字节长的密钥ASCII码串（64比特），点击“运行”按钮，得到DES的解密结果，如图1.1.4-17所示。解密运算的其他过程与加密过程一样，不再赘述。

(五)算法跟踪

选择DES算法，在算法计算的相应区域输入明/密文和密钥；点击“跟踪加密”/“跟踪解密”按钮，进入调试器，选择对应的算法函数进行算法跟踪；跟踪完成后会自动返回实验界面显示计算结果；切换回调试器，停止调试，关闭调试器，不保存工程。

实验二对称秘钥加工作模式

(一)加密

(1)选择算法；

(2)选择明文、密钥和初始化向量格式，输入正确的明文、密钥和初始化向量；

(4)选择分组模式；

(5)点击“加密”按钮，使用DES算法按照选定的工作模式对明文进行加密；在密文的文本框

中查看加密结果

(6)修改填充模式，查看异同

保持明文、密钥、初始化向量、分组模式和加密算法不变，依次选择不同的填充模式，点击“填充”按钮对明文进行填充，查看各个填充模式下填充结果的异同，点击“加密”按钮，查看各个填充模式下加密结果的异同。

(7)修改分组模式，查看异同

保持明文、密钥、初始化向量、填充模式和加密算法不变，依次选择不同的分组模式，点击“加密”按钮，查看各个分组模式下加密结果的异同。

(二)解密

(1)选择加密算法；

(2)输入十六进制密文；选择密钥和初始向量的格式，输入正确的密钥和初始向量；

(3)选择填充模式和分组模式，选择明文格式；

(4)点击“解密”按钮，使用DES算法按照选定的工作模式对输入的密文进行解密；在明文的

文本框中查看解密结果

(5)修改填充模式，查看异同

保持明文、密钥、初始化向量、分组模式和加密算法不变，依次选择不同的填充模式，点击“解密”按钮，查看各个填充模式下解密结果的异同。

(6)修改分组模式，查看异同

保持明文、密钥、初始化向量、填充模式和加密算法不变，依次选择不同的分组模式，点击“解密”按钮，查看各个分组模式下解密结果的异同。

四、实验结果（可以抓图）

实验一对称秘钥基本加解密

DES加密计算