《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程設(shè)計(jì)---無(wú)密鑰的置換加密軟件開發(fā)

1、<p><b>　　《網(wǎng)絡(luò)信息安全》</b></p><p><b>　　課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　小組組長(zhǎng): </p>&l

2、t;p>　　小組成員: </p><p>　　指導(dǎo)老師： </p><p>　　完成日期： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一部分 課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備</p>

3、<p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)題目………………………………………………………………3</p><p>　　1.2 成員分工……………………………………………………………………3</p><p>　　1.3 課題背景及意義……………………………………………………………3</p><p>　　1.4 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹……………………………………………………

4、…………3</p><p>　　第二部分 課程設(shè)計(jì)過(guò)程</p><p>　　2.1 課設(shè)軟件需求分析…………………………………………………………4</p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)目的 ……………………………………………………………4</p><p>　　2.1.2 設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………………4<

5、;/p><p>　　2.2 概要設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………4</p><p>　　2.3 源代碼 ………………………………………………………………………5</p><p>　　2.4 調(diào)試分析過(guò)程描述 ………………………………………………………11</p><p>　　2.4.1 程序輸入………………………

6、……………………………………11</p><p>　　2.4.2 檢驗(yàn)程序執(zhí)行………………………………………………………12</p><p>　　第三部分 課程設(shè)計(jì)體會(huì)</p><p>　　課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) ………………………………………………………………14</p><p>　　附錄 ……………………………………………………………………

7、……………15</p><p>　　第一部分 課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備</p><p>　　1.1 課程設(shè)計(jì)題目：無(wú)密鑰的置換加密軟件開發(fā)</p><p>　　1.2 成員分工：xxx：負(fù)責(zé)人員組織、總體設(shè)計(jì)、撰稿排版</p><p>　　xxx：軟件測(cè)試分析、運(yùn)行維護(hù)</p><p>　　xxx：負(fù)責(zé)本次課設(shè)概要分析、需求

8、分析</p><p>　　xxx：負(fù)責(zé)源代碼的編寫、修改、調(diào)試</p><p>　　xxx：負(fù)責(zé)課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備部分、設(shè)備支持</p><p>　　1.3 課題背景及意義</p><p>　　當(dāng)今世界正處于信息時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)信息安全已經(jīng)成為我們網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程中非常重要的一點(diǎn)，為了網(wǎng)絡(luò)信息的安全，一般會(huì)采用各種各樣的加密解密軟件應(yīng)對(duì)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的威脅，通過(guò)

9、各種安全協(xié)議軟件能夠最大可能得解決這些威脅，而為了了解加解密算法，我們應(yīng)當(dāng)首先了解古典加解密算法。這次課設(shè)的目的就是開發(fā)一款無(wú)密鑰置換加密軟件，讓更多的人了解加解密算法，以應(yīng)對(duì)越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。</p><p>　　1.4 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹</p><p>　　Visual C++(簡(jiǎn)稱VC)是Microsoft公司推出的目前使用極為廣泛的基于Windows平臺(tái)的C++可視化開發(fā)環(huán)境。

10、VC基于C，C++語(yǔ)言，主要由是MFC組成，是與系統(tǒng)聯(lián)系非常緊密的編程工具，它兼有高級(jí)，和低級(jí)語(yǔ)言的雙重性，功能強(qiáng)大，靈活，執(zhí)行效率高，幾乎可說(shuō)VC在 Windows平臺(tái)無(wú)所不能。VC主要是針對(duì)Windows系統(tǒng)，適合一些系統(tǒng)級(jí) 的開發(fā)，可以方便實(shí)現(xiàn)一些底層 的調(diào)用。在VC里邊嵌入?yún)R編語(yǔ)言很簡(jiǎn)單。當(dāng)對(duì)系統(tǒng)性能要求很高的時(shí)候，可用VC開發(fā)。VC在多線程、網(wǎng)絡(luò)通信、分布應(yīng)用方面，有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。</p>

11、<p>　　第二部分 課程設(shè)計(jì)過(guò)程</p><p>　　2.1 課設(shè)軟件需求分析</p><p>　　2.1.1 設(shè)計(jì)目的</p><p>　　綜合運(yùn)用本課程及網(wǎng)絡(luò)信息安全的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用程序，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)密鑰置換加密，以Visual C++作為開發(fā)平臺(tái)，通過(guò)實(shí)踐復(fù)習(xí)鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí)，提高對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，進(jìn)一步掌握古典密

12、碼體制以及算法。</p><p>　　2.1.2 設(shè)計(jì)要求</p><p>　　要求所設(shè)計(jì)開發(fā)的程序能夠?qū)崿F(xiàn)古典加密算法中無(wú)密鑰置換加密，由用戶輸入要加密的明文序列，不需要輸入密鑰，然后輸出加密后的密文序列，要求明文序列能夠達(dá)到1000位。</p><p><b>　　2.2 概要設(shè)計(jì)</b></p><p>　　根

13、據(jù)對(duì)用戶的要求及功能設(shè)置可以得到以下的流程圖2-1</p><p>　　圖2-1 概要設(shè)計(jì)流程圖</p><p><b>　　2.3 源代碼</b></p><p>　　#include<iostream.h></p><p>　　class SubKey</p><p>　　{

14、 //定義子密鑰為一個(gè)類</p><p><b>　　public:</b></p><p>　　int key[8][6];</p><p>　　}subkey[16]; //定義子密鑰對(duì)象數(shù)組</p><p><b>　

15、　class DES</b></p><p><b>　　{</b></p><p>　　int encipher_decipher; //判斷加密還是解密</p><p>　　int key_in[8][8]; //用戶原始輸入的64位二進(jìn)制數(shù)</p>

16、;<p>　　int key_out[8][7]; //除去每行的最后一位校驗(yàn)位</p><p>　　int c0_d0[8][7]; //存儲(chǔ)經(jīng)PC-1轉(zhuǎn)換后的56位數(shù)據(jù)</p><p>　　int c0[4][7],d0[4][7]; //分別存儲(chǔ)c0,d0<

17、;/p><p>　　int text[8][8]; //64位明文</p><p>　　int text_ip[8][8]; //經(jīng)IP轉(zhuǎn)換過(guò)后的明文 </p><p>　　int A[4][8],B[4][8]; //A,B分別存儲(chǔ)經(jīng)IP轉(zhuǎn)換過(guò)后明文的兩

18、部分,便于交換</p><p>　　int temp[8][6]; //存儲(chǔ)經(jīng)擴(kuò)展置換后的48位二進(jìn)制值</p><p>　　int temp1[8][6]; //存儲(chǔ)和子密鑰異或后的結(jié)果</p><p>　　int s_result[8][4];

19、 //存儲(chǔ)經(jīng)S變換后的32位值</p><p>　　int text_p[8][4]; //經(jīng)P置換后的32位結(jié)果</p><p>　　int secret_ip[8][8]; //經(jīng)逆IP轉(zhuǎn)換后的密文</p><p><b>　　public:</b></p&g

20、t;<p>　　void Key_Putting();</p><p>　　void PC_1();</p><p>　　int function(int,int); //異或</p><p>　　void SubKey_Production();</p><p>　　void IP_Convert();</p>

21、;<p>　　void f(); </p><p>　　void _IP_Convert(); </p><p>　　void Out_secret();</p><p><b>　　};</b></p><p>　　void DES::Key_Putting()

22、 //得到密鑰中對(duì)算法有用的56位</p><p><b>　　{</b></p><p>　　cout<<"請(qǐng)輸入64位的密鑰(8行8列且每行都得有奇數(shù)個(gè)1):\n";</p><p>　　for(int i=0;i<8;i++)</p><p>　　for(int

23、 j=0;j<8;j++){</p><p>　　cin>>key_in[i][j];</p><p>　　if(j!=7) key_out[i][j]=key_in[i][j];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　void DES::PC_1()

24、 //PC-1置換函數(shù)</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int pc_1[8][7]={ //PC-1</p><p><b>　　};</b></p><p><b>　　int i,j;<

25、/b></p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p>　　for(j=0;j<7;j++)</p><p>　　c0_d0[i][j]=key_out[ (pc_1[i][j]-1)/8 ][ (pc_1[i][j]-1)%8 ];</p><p><b>　　}</b><

26、/p><p>　　int DES::function(int a,int b) //模擬二進(jìn)制數(shù)的異或運(yùn)算,a和b為整型的0和1,返回值為整型的0或1</p><p><b>　　{</b></p><p>　　if(a!=b)return 1;</p><p>　　else return 0;</p>

27、<p><b>　　}</b></p><p>　　void DES::SubKey_Production() //生成子密鑰</p><p><b>　　{</b></p><p>　　int move[16][2]={ //循環(huán)左移的位數(shù)</p><p&g

28、t;　　1 , 1 , 2 , 1 ,</p><p>　　3 , 2 , 4 , 2 ,</p><p>　　5 , 2 , 6 , 2 ,</p><p>　　7 , 2 , 8 , 2 ,</p><p>　　9 , 1, 10 , 2,</p><p>　　11 , 2, 12 , 2,</p>

29、<p>　　13 , 2, 14 , 2,</p><p>　　15 , 2, 16 , 1</p><p><b>　　};</b></p><p>　　int pc_2[8][6]={ //PC-2</p><p>　　14, 17 ,11 ,24 , 1 , 5

30、,</p><p>　　3 ,28 ,15 , 6 ,21 ,10,</p><p>　　23, 19, 12, 4, 26, 8,</p><p>　　16, 7, 27, 20 ,13 , 2,</p><p>　　41, 52, 31, 37, 47, 55,</p><p>　　30, 40, 51, 45

31、, 33, 48,</p><p>　　44, 49, 39, 56, 34, 53,</p><p>　　46, 42, 50, 36, 29, 32</p><p><b>　　};</b></p><p>　　for(int i=0;i<16;i++) //生成子密鑰</p><p

32、><b>　　{</b></p><p><b>　　int j,k;</b></p><p>　　int a[2],b[2]; </p><p>　　int bb[28],cc[28];</p><p>　　for(j=0;j<4;j++)</p><p>

33、;　　for(k=0;k<7;k++)</p><p>　　c0[j][k]=c0_d0[j][k];</p><p>　　for(j=4;j<8;j++)</p><p>　　for(k=0;k<7;k++)</p><p>　　d0[j-4][k]=c0_d0[j][k];</p><p>　　f

34、or(j=0;j<4;j++) </p><p>　　for(k=0;k<7;k++){</p><p>　　bb[7*j+k]=c0[j][k];</p><p>　　cc[7*j+k]=d0[j][k];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(j=0

35、;j<move[i][1];j++){</p><p>　　a[j]=bb[j];</p><p>　　b[j]=cc[j];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(j=0;j<28-move[i][1];j++){</p><p>　　bb[j]=bb[

36、j+1];</p><p>　　cc[j]=cc[j+1];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　for(j=0;j<move[i][1];j++){</p><p>　　bb[27-j]=a[j];</p><p>　　cc[27-j]=b[j];</p>

37、;<p><b>　　}</b></p><p>　　for(j=0;j<28;j++){</p><p>　　c0[j/7][j%7]=bb[j];</p><p>　　d0[j/7][j%7]=cc[j];</p><p><b>　　}</b></p><

38、;p>　　for(j=0;j<4;j++) //L123--L128是把c0,d0合并成c0_d0</p><p>　　for(k=0;k<7;k++)</p><p>　　c0_d0[j][k]=c0[j][k];</p><p>　　for(j=4;j<8;j++)</p><p>　　for(k

39、=0;k<7;k++)</p><p>　　c0_d0[j][k]=d0[j-4][k];</p><p>　　for(j=0;j<8;j++) //對(duì)Ci,Di進(jìn)行PC-2置換</p><p>　　for(k=0;k<6;k++)</p><p>　　subkey[i].key[j][k]=c0_d0[

40、 (pc_2[j][k]-1)/7 ][ (pc_2[j][k]-1)%7 ];</p><p><b>　　}</b></p><p><b>　　}</b></p><p>　　void DES::IP_Convert()</p><p><b>　　{</b><

41、;/p><p>　　int IP[8][8]={ //初始置換IP矩陣</p><p>　　58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,</p><p>　　60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,</p><p>　　62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6

42、,</p><p>　　64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,</p><p>　　57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1,</p><p>　　59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,</p><p>　　61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5,<

43、;/p><p>　　63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7</p><p><b>　　};</b></p><p>　　cout<<"你好,你要加密還是解密?加密請(qǐng)按1號(hào)鍵(輸入1),解密請(qǐng)按2號(hào)鍵,并確定."<<'\n';</p><p>

44、　　cin>>encipher_decipher;</p><p><b>　　char * s;</b></p><p>　　if(encipher_decipher==1) s="明文";</p><p>　　else s="密文";</p><p>　　cout

45、<<"請(qǐng)輸入64位"<<s<<"(二進(jìn)制):\n";</p><p><b>　　int i,j;</b></p><p>　　for(i=0;i<8;i++)</p><p>　　for(j=0;j<8;j++)</p><p>　

46、　cin>>text[i][j];</p><p>　　for(i=0;i<8;i++) //進(jìn)行IP變換</p><p>　　for(j=0;j<8;j++)</p><p>　　text_ip[i][j]=text[ (IP[i][j]-1)/8 ][ (IP[i][j]-1)%8

47、 ];</p><p><b>　　}</b></p><p>　　2.4 調(diào)試分析過(guò)程描述</p><p>　　2.4.1 程序輸入</p><p>　　圖2-2 程序輸入（一）</p><p>　　圖2-3 程序輸入（二）</p><p>　　圖2-4 程序輸入

48、（三）</p><p>　　圖2-5 程序輸入（四）</p><p>　　圖2-6 程序輸入（五）</p><p>　　2.4.2 檢驗(yàn)程序執(zhí)行</p><p>　　圖2-7 檢測(cè)程序執(zhí)行（一）</p><p>　　圖2-8 檢測(cè)程序執(zhí)行（二）</p><p>　　圖2-9 檢測(cè)程序執(zhí)行

49、（三）</p><p>　　第三部分 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì)</p><p>　　這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了《網(wǎng)絡(luò)信息安全》這門課，在xx老師的帶領(lǐng)下，我們系統(tǒng)規(guī)范得學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)信息安全的基礎(chǔ)知識(shí)、功能等，讓我們改變了以前對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全簡(jiǎn)單而膚淺的認(rèn)識(shí)，使我們明白網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)威脅的最好手段，使我們明白網(wǎng)絡(luò)安全的重要性。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是在網(wǎng)絡(luò)信息安全學(xué)習(xí)的基

50、礎(chǔ)上更深得了解掌握古典加密算法中的置換加密算法。當(dāng)今世界正處于信息時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)信息安全已經(jīng)成為我們網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程中非常重要的一點(diǎn)，為了網(wǎng)絡(luò)信息的安全，一般會(huì)采用各種各樣的加密解密軟件應(yīng)對(duì)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的威脅，通過(guò)各種安全協(xié)議軟件能夠最大可能得解決這些威脅，而為了了解加解密算法，我們應(yīng)當(dāng)首先了解古典加解密算法。這次課設(shè)的目的就是開發(fā)一款無(wú)密鑰置換加密軟件，讓更多的人了解加解密算法，以應(yīng)對(duì)越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。</p><p&g

51、t;　　經(jīng)過(guò)這些天的設(shè)計(jì)開發(fā)，無(wú)密鑰的置換加密軟件基本開發(fā)完畢。本軟件基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求：能夠?qū)崿F(xiàn)古典加密算法中無(wú)密鑰置換加密，由用戶輸入要加密的明文序列，不需要輸入密鑰，然后輸出加密后的密文序列，明文序列能夠達(dá)到1000位。</p><p>　　本次課程設(shè)計(jì)是分組討論和制作的。在制作的過(guò)程中，我們學(xué)到的不僅僅是知識(shí)，我們還認(rèn)識(shí)許多事情。這次設(shè)計(jì)對(duì)我們的綜合能力是一次很好的鍛煉，使我們的動(dòng)手能力提高了一大步，同時(shí)

52、也使我們充分認(rèn)識(shí)到合作的可貴。</p><p>　　在我們所開發(fā)的無(wú)密鑰的置換加密軟件，能夠完成基本的加密要求，通過(guò)分析、編寫程序、測(cè)試程序等步驟完成課程設(shè)計(jì)。最后按照呂老師的要求寫成文檔，從中也對(duì)WORD的運(yùn)用提高的很多。但是該軟件還有許多不足的地方，還有許多東西有待完善。還有就是我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的掌握有限或者不牢固，許多地方概念還是不清楚，無(wú)密鑰的置換加密軟件達(dá)到了基本要求，但是有待進(jìn)一步改善，希望老師給予批評(píng)

53、。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)小組由九名成員組成，每個(gè)成員能夠根據(jù)自己的職能積極完成自己的任務(wù)，同時(shí)小組成員之間能夠通過(guò)互相幫助、集體討論等方式一步步完成設(shè)計(jì)，這是難能可貴的，在本次實(shí)際的過(guò)程中大家真正感受到了集體的智慧與團(tuán)結(jié)的力量。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們確實(shí)遇到了許許多多的問(wèn)題，從課本上最基本的問(wèn)題到整個(gè)系統(tǒng)的問(wèn)題都是我們前進(jìn)的絆腳石，當(dāng)遇到這些問(wèn)題的時(shí)候我們一般會(huì)采

54、取集體討論的方法解決問(wèn)題，或者上網(wǎng)尋求解決，有時(shí)實(shí)在搞不懂就向呂老師請(qǐng)教，在團(tuán)隊(duì)的努力以及呂老師的指導(dǎo)下我們最終完成了設(shè)計(jì)，我想這是我們的成果也是老師的成果，感謝老師給我們這次機(jī)會(huì)，讓我們?cè)诓粩嗟啬サZ中快速成長(zhǎng)起來(lái)。</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　1.參考資料：</b></p><p&

55、gt;　　呂林濤 《網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)概論》 科學(xué)出版社</p><p>　　網(wǎng)絡(luò)資料：http://www.csdn.net</p><p>　　2.小組成員： xxx</p><p><b>　　xxx</b></p><p><b>　　xxx </b></p><p&g