信息安全实验报告
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{
this.private_key=value/this.public_key;break outer;
}
}
System.out.println("产生的一个私钥为："+this.private_key);
}
//输入明文
public void getText()throws Exception
{
System.out.println("请输入明文：");
}while(!primenumber(this.q));
this.n=this.p*this.q;
this.m=(p-1)*(q-1);
System.out.println("这两个素数的乘积为p*q："+this.n);
System.out.println("所得的小于Ｎ并且与Ｎ互素的整数的个数为m=(p-1)(q-1)："+this.m);
实验要求：
（1）理解Engima密码的原理，在此基础上掌握Engima密码模拟器的使用方法。
（2）可以使用Engima密码模拟器进行加密和解密。
实
验
原
理
（
算
法
流
程
）
1、Enigma看起来就像是一个盒子一样,其主要的三个部件为:键盘,转子,显示器.反射器。
2、Enigma密码机属于轮转机的一种,它采用的也是多表替换的思想,而且是一个长周期的多表替换密码机.在此系列(六)中直接拿Enigma出来讲是因为Enigma比较具有代表性(当然也是最有名气的, Enigma出自二战时期的德国军方).其他的一些轮转机有美国的Sigaba,日本的Red和Purple等,都是二战时期的产物.Enigma密码机说白了就是几个机械零件组合而成的.对于轮转机而言,它有一个键盘和一系列的转轮,键盘用来输入明文字符串,每个转轮是字母的任意组合,有26个接线端,用来完成一种简单的替换,同时每个转轮的输出端连接到其下一个相邻转轮的输入端.当输入一个明文字符时,相应的信号从第一个轮转的输入端进入,依次经过各个相邻的转轮,当每经过一个转轮的时候,该转轮会转动一个位置,当该转轮装动了一个周期之后,其下一个转轮会转动一个位置,这样一直到达最后一个转轮,然后反射回来,即可得到密文。
t.pascolum()}
}
年级
08级
班号
08班
学号
专业
计算机科学与技术
姓名
实验名称
基于B/S三层体系结构的用户身份验证系统
BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String br=stdin.readLine(); this.text=Long.parseLong(br);
}//加密、解密计算
public long colum(long y,long n,long key)
System.out.println("解密后所得的明文为："+this.word);
}
public static void main(String []args)throws Exception
{
Rsa t = new Rsa();
t.inputPQ();
t.getPublic_key();
t.getPrivate_key();
private long private_key=0;//密匙
private long text=0;//明文
private long secretword=0;//密文
private long word=0;//解密后明文
//判断是否为素数
public boolean primenumber(long t)
如图所示：
生成：在转子的起始位置：XWB，生成INFORMATION SECURITY的密文。
如图所示：
然后把转子的起始位置设为ABC，求出XWB的密文；
如图所示：
最后把模拟器参数设置，转子的起始位置ABC，XWB的密文，INFORMATION SECURITY的密文发送给接收者。
2接收者收到信息后：对XWB 的密文，INFORMATION SECURITY的密文进行解密。
RSA的算法涉及三个参数，n、e1、e2。
其中，n是两个大质数p、q的积，n的二进制表示时所占用的位数，就是所谓的密钥长度。
e1和e2是一对相关的值，e1可以任意取，但要求e1与(p-1)*(q-1)互质；再选择e2，要求(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1。
(n及e1),(n及e2)就是密钥对。
do{
System.out.println("请输入素数p: ");
BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String br=stdin.readLine();
this.p=Integer.parseInt(br);
二、实验步骤
1、使用消息的发送者利用Engima模拟器进行下列操作：
明文：INFORMATION SECURITY
模拟器参数设置：UKW: B
Walzen: I II V
Ringstellung: F-06 V-22 N-14
Stecker: BG CD ER FV HN IU JK LM OP TY
}while(!primenumber(this.p));
do{
System.out.println("请输入素数q: ");
BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String br=stdin.readLine();this.q=Integer.parseInt(br);
this.secretword=this.colum(this.text,this.n,this.public_key);
System.out.println("所得的密文为："+this.secretword);//解密
this.word=this.colum(this.secretword,this.n,this.private_key);
}
//求最大公约数
public long gcd(long a,long b){
long gcd;
if(b==0) gcd=a;
else gcd=gcd(b,a%b);
System.out.println("gcd:"+gcd); return gcd;
}
//输入公匙
public void getPublic_key()throws Exception
编程实现MD5算法：(源码附后)
1、新建要加密的文件input.txt输入xtiqjy，随机产生密码：
加密后生成：input.txt.tdes文件。
2、选择第1步生成的文件，用同样的密码解密：
选择保存文件output.txt后：
生成output.txt文件，进行解密得到output.txt内容为：xtiqjy
{
do
{
System.out.println("请输入一个公钥的值，这个值要求小于m并且和m互质：");
BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String br=stdin.readLine();
心得体会：
成
绩
评
定
教师签名：
年月日
源代码：
import java.io.*;
public class Rsa {
private int p=0;
private int q=0;
private long n=0;
private long m=0;
private long public_key=0;//公匙
this.public_key=Long.parseLong(br);
}while((this.public_key >= this.m) || (this.gcd(this.m,this.public_key)!=1));
System.out.println("公钥为："+this.public_key);
实验
类型
设计型
综合型
创新型
√
实
验
目
的
或
要
求
掌握RSA算法的基本原理，通过用RSA算法对实际数据进行加密和解密来深刻了解RSA的运行原理。对数字签名有所了解，理解和掌握MD5算法，以及如何利用RSA和MD5算法来实现数字签名。
实
验
原
理
（
算
法
流
程
）
1、RSA算法
RSA算法是一种非对称密码算法，所谓非对称，就是指该算法需要一对密钥，使用其中一个加密，则需要用另一个才能解密。
}
//计算得到密匙
public void getPrivate_key()
{
long value=1;
outer:for(long i=1;;i++)
{
value=i*this.m+1;
System.out.println("value: "+value);
if((value%this.public_key==0)&& (value/this.public_key < this.m))
院 系：计算机科学学院
专 业：计算机科学与技术
年 级：2008级
课程名称：信息安全
学 号：
姓 名：
指导教师：
2011年 11月 2日
年级
08级
班号
08班
学号
专业
计算机科学与技术
姓名
实验名称
Engima密码算法
实验
类型
设计型
综合型
创新型
√
实
验
目
的
或
要
求
实验目的：
通过使用Engima密码模拟器，加深对古典密码体制的了解，为深入学习现代密码学奠定基础。
RSA加解密的算法完全相同,设A为明文，B为密文，则：A=B^e1 mod n；B=A^e2 mod n；
e1和e2可以互换使用，即：
A=B^e2 mod n；B=A^e1 mod n；
2、签名算法
签名算法包括三步:消息摘要计算,RSA加密.
消息摘要计算.消息在签名前首先通过MD5计算,生成128位的消息摘要
实
验
结
果
分
析
及
心
得
体
会
新建一个密钥文件：
生成：key1.pri和key1.pub
新建一个明文文件mingwen.txt并输入xtiqjy123456进行加密过程：
将密文解密的结果存入output.txt该文件中。
确定后打开output.txt得到解密后的内容为：xtiqjy123456即为加密的内容。
{
long mul;
if(key==1) mul=y%n;
else mul=y*this.colum(y,n,key-1)%n;
return mul;
}//加密后解密
public void pascolum()throws Exception
{
this.getText();
System.out.println("输入明文为: "+this.text);//加密
RSA解密.签名实际是加密的字符串.用3.5所述的解密算法,采用签名者的公钥对这个加密的字符串解密.解密的结果应为128位的消息摘要.在解密过程中,若出现得到的加密块的类型不是01,则解密失败.签名不正确.
消息摘要计算和比较.验证者对消息用MD5算法重新计算,得到验证者自己的消息摘要.验证者比较解密得到的消息摘要和自己的消息摘要,如果两者相同,则验证成功,可以确认消息的完整性及签名确实为签名者的;否则,验证失败。
digest.
对摘要作RSA计算.用加密算法,采用签名者的私钥加密消息摘要,得到加密后的字符串.加密算法中使用的加密块为01类型.
3、验证签名算法
验证签名算法包括两步:RSA解密得签名者的消息摘要,验证者对原消息计算摘要,比较两个消息摘要.验证签名的过程输入为消息,签名者的公钥,签名;输出为验证的结果,即是否是正确的签名.
如图所示：
实
验
结
果
分
析
及
心
得
体
会
三、实验结果分析
根据实验内容以及上述实验步骤得到结果。通过参数设置可以将一个明文加密成一个密文，发送给接受者以后，接受者进行解密得到明文。其中，参数的设置起到了关键性的作用。
四、心得体会
成
绩
评
定
教师签名：
年月日
年级
08级
班号
08班
学号
专业
计算机科学与技术
姓名Leabharlann Baidu
实验名称
基于RSA的数字签名实现
{
long k=0; k=(long)Math.sqrt((double)t);
boolean flag=true;
outer:for(int i=2;i<=k;i++)
{
if((t%i)==0)
{
flag = false;
break outer;
}
}
return flag;}
//输入PQ
public void inputPQ()throws Exception{
this.private_key=value/this.public_key;break outer;
}
}
System.out.println("产生的一个私钥为："+this.private_key);
}
//输入明文
public void getText()throws Exception
{
System.out.println("请输入明文：");
}while(!primenumber(this.q));
this.n=this.p*this.q;
this.m=(p-1)*(q-1);
System.out.println("这两个素数的乘积为p*q："+this.n);
System.out.println("所得的小于Ｎ并且与Ｎ互素的整数的个数为m=(p-1)(q-1)："+this.m);
实验要求：
（1）理解Engima密码的原理，在此基础上掌握Engima密码模拟器的使用方法。
（2）可以使用Engima密码模拟器进行加密和解密。
实
验
原
理
（
算
法
流
程
）
1、Enigma看起来就像是一个盒子一样,其主要的三个部件为:键盘,转子,显示器.反射器。
2、Enigma密码机属于轮转机的一种,它采用的也是多表替换的思想,而且是一个长周期的多表替换密码机.在此系列(六)中直接拿Enigma出来讲是因为Enigma比较具有代表性(当然也是最有名气的, Enigma出自二战时期的德国军方).其他的一些轮转机有美国的Sigaba,日本的Red和Purple等,都是二战时期的产物.Enigma密码机说白了就是几个机械零件组合而成的.对于轮转机而言,它有一个键盘和一系列的转轮,键盘用来输入明文字符串,每个转轮是字母的任意组合,有26个接线端,用来完成一种简单的替换,同时每个转轮的输出端连接到其下一个相邻转轮的输入端.当输入一个明文字符时,相应的信号从第一个轮转的输入端进入,依次经过各个相邻的转轮,当每经过一个转轮的时候,该转轮会转动一个位置,当该转轮装动了一个周期之后,其下一个转轮会转动一个位置,这样一直到达最后一个转轮,然后反射回来,即可得到密文。
t.pascolum()}
}
年级
08级
班号
08班
学号
专业
计算机科学与技术
姓名
实验名称
基于B/S三层体系结构的用户身份验证系统
BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String br=stdin.readLine(); this.text=Long.parseLong(br);
}//加密、解密计算
public long colum(long y,long n,long key)
System.out.println("解密后所得的明文为："+this.word);
}
public static void main(String []args)throws Exception
{
Rsa t = new Rsa();
t.inputPQ();
t.getPublic_key();
t.getPrivate_key();
private long private_key=0;//密匙
private long text=0;//明文
private long secretword=0;//密文
private long word=0;//解密后明文
//判断是否为素数
public boolean primenumber(long t)
如图所示：
生成：在转子的起始位置：XWB，生成INFORMATION SECURITY的密文。
如图所示：
然后把转子的起始位置设为ABC，求出XWB的密文；
如图所示：
最后把模拟器参数设置，转子的起始位置ABC，XWB的密文，INFORMATION SECURITY的密文发送给接收者。
2接收者收到信息后：对XWB 的密文，INFORMATION SECURITY的密文进行解密。
RSA的算法涉及三个参数，n、e1、e2。
其中，n是两个大质数p、q的积，n的二进制表示时所占用的位数，就是所谓的密钥长度。
e1和e2是一对相关的值，e1可以任意取，但要求e1与(p-1)*(q-1)互质；再选择e2，要求(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1。
(n及e1),(n及e2)就是密钥对。
do{
System.out.println("请输入素数p: ");
BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String br=stdin.readLine();
this.p=Integer.parseInt(br);
二、实验步骤
1、使用消息的发送者利用Engima模拟器进行下列操作：
明文：INFORMATION SECURITY
模拟器参数设置：UKW: B
Walzen: I II V
Ringstellung: F-06 V-22 N-14
Stecker: BG CD ER FV HN IU JK LM OP TY
}while(!primenumber(this.p));
do{
System.out.println("请输入素数q: ");
BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String br=stdin.readLine();this.q=Integer.parseInt(br);
this.secretword=this.colum(this.text,this.n,this.public_key);
System.out.println("所得的密文为："+this.secretword);//解密
this.word=this.colum(this.secretword,this.n,this.private_key);
}
//求最大公约数
public long gcd(long a,long b){
long gcd;
if(b==0) gcd=a;
else gcd=gcd(b,a%b);
System.out.println("gcd:"+gcd); return gcd;
}
//输入公匙
public void getPublic_key()throws Exception
编程实现MD5算法：(源码附后)
1、新建要加密的文件input.txt输入xtiqjy，随机产生密码：
加密后生成：input.txt.tdes文件。
2、选择第1步生成的文件，用同样的密码解密：
选择保存文件output.txt后：
生成output.txt文件，进行解密得到output.txt内容为：xtiqjy
{
do
{
System.out.println("请输入一个公钥的值，这个值要求小于m并且和m互质：");
BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
String br=stdin.readLine();
心得体会：
成
绩
评
定
教师签名：
年月日
源代码：
import java.io.*;
public class Rsa {
private int p=0;
private int q=0;
private long n=0;
private long m=0;
private long public_key=0;//公匙
this.public_key=Long.parseLong(br);
}while((this.public_key >= this.m) || (this.gcd(this.m,this.public_key)!=1));
System.out.println("公钥为："+this.public_key);
实验
类型
设计型
综合型
创新型
√
实
验
目
的
或
要
求
掌握RSA算法的基本原理，通过用RSA算法对实际数据进行加密和解密来深刻了解RSA的运行原理。对数字签名有所了解，理解和掌握MD5算法，以及如何利用RSA和MD5算法来实现数字签名。
实
验
原
理
（
算
法
流
程
）
1、RSA算法
RSA算法是一种非对称密码算法，所谓非对称，就是指该算法需要一对密钥，使用其中一个加密，则需要用另一个才能解密。
}
//计算得到密匙
public void getPrivate_key()
{
long value=1;
outer:for(long i=1;;i++)
{
value=i*this.m+1;
System.out.println("value: "+value);
if((value%this.public_key==0)&& (value/this.public_key < this.m))
院 系：计算机科学学院
专 业：计算机科学与技术
年 级：2008级
课程名称：信息安全
学 号：
姓 名：
指导教师：
2011年 11月 2日
年级
08级
班号
08班
学号
专业
计算机科学与技术
姓名
实验名称
Engima密码算法
实验
类型
设计型
综合型
创新型
√
实
验
目
的
或
要
求
实验目的：
通过使用Engima密码模拟器，加深对古典密码体制的了解，为深入学习现代密码学奠定基础。
RSA加解密的算法完全相同,设A为明文，B为密文，则：A=B^e1 mod n；B=A^e2 mod n；
e1和e2可以互换使用，即：
A=B^e2 mod n；B=A^e1 mod n；
2、签名算法
签名算法包括三步:消息摘要计算,RSA加密.
消息摘要计算.消息在签名前首先通过MD5计算,生成128位的消息摘要
实
验
结
果
分
析
及
心
得
体
会
新建一个密钥文件：
生成：key1.pri和key1.pub
新建一个明文文件mingwen.txt并输入xtiqjy123456进行加密过程：
将密文解密的结果存入output.txt该文件中。
确定后打开output.txt得到解密后的内容为：xtiqjy123456即为加密的内容。
{
long mul;
if(key==1) mul=y%n;
else mul=y*this.colum(y,n,key-1)%n;
return mul;
}//加密后解密
public void pascolum()throws Exception
{
this.getText();
System.out.println("输入明文为: "+this.text);//加密
RSA解密.签名实际是加密的字符串.用3.5所述的解密算法,采用签名者的公钥对这个加密的字符串解密.解密的结果应为128位的消息摘要.在解密过程中,若出现得到的加密块的类型不是01,则解密失败.签名不正确.
消息摘要计算和比较.验证者对消息用MD5算法重新计算,得到验证者自己的消息摘要.验证者比较解密得到的消息摘要和自己的消息摘要,如果两者相同,则验证成功,可以确认消息的完整性及签名确实为签名者的;否则,验证失败。
digest.
对摘要作RSA计算.用加密算法,采用签名者的私钥加密消息摘要,得到加密后的字符串.加密算法中使用的加密块为01类型.
3、验证签名算法
验证签名算法包括两步:RSA解密得签名者的消息摘要,验证者对原消息计算摘要,比较两个消息摘要.验证签名的过程输入为消息,签名者的公钥,签名;输出为验证的结果,即是否是正确的签名.
如图所示：
实
验
结
果
分
析
及
心
得
体
会
三、实验结果分析
根据实验内容以及上述实验步骤得到结果。通过参数设置可以将一个明文加密成一个密文，发送给接受者以后，接受者进行解密得到明文。其中，参数的设置起到了关键性的作用。
四、心得体会
成
绩
评
定
教师签名：
年月日
年级
08级
班号
08班
学号
专业
计算机科学与技术
姓名Leabharlann Baidu
实验名称
基于RSA的数字签名实现
{
long k=0; k=(long)Math.sqrt((double)t);
boolean flag=true;
outer:for(int i=2;i<=k;i++)
{
if((t%i)==0)
{
flag = false;
break outer;
}
}
return flag;}
//输入PQ
public void inputPQ()throws Exception{