【正文】 ................................................. 23 科技外文文獻(xiàn) ............................................................................................ 24 附錄 A: 系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū) .......................................................................... 45 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 1 頁(yè) 共 45 頁(yè) 1 課題實(shí)施的背景 隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，大量的數(shù)據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)上 進(jìn)行 傳輸，因此，信息安全 受到了 越來(lái)越 廣泛的 關(guān)注。近年來(lái)，我國(guó)數(shù)據(jù)竊取事件層出不窮， CSDN、 珍愛(ài)網(wǎng) 、世紀(jì)佳緣、走秀等多家網(wǎng)站的用戶數(shù)據(jù)庫(kù)被曝光在網(wǎng)絡(luò)上，由于部分密碼以明文方式顯示，導(dǎo)致大量網(wǎng)民 的 個(gè)人信息泄露。繼 CSDN、 天涯社區(qū)用戶數(shù)據(jù)泄露后，互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)一片人心惶惶，而在用戶數(shù)據(jù)最為重要的電商領(lǐng)域，也不斷傳出 用戶信息 漏洞，漏洞報(bào)告平臺(tái)烏云發(fā)布漏洞報(bào)告稱，支付 寶用戶大量泄露，被用于網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷(xiāo)，泄露總量達(dá) 1200 萬(wàn)～ 2300 萬(wàn)之多。 天貓 商城、支付寶和當(dāng)當(dāng)網(wǎng)也已被卷入其中。事實(shí)上，選擇一種合適的加密機(jī)制將能消除消費(fèi)者的各種 信息 安全隱患。 從古典密碼學(xué)的研究到現(xiàn)代密碼學(xué)的發(fā)展，密碼學(xué)在我們生活中扮演 著 越來(lái)越重要的角色。 但由于密碼學(xué)是神秘而富有冒險(xiǎn)色彩的，它不 僅僅 是計(jì)算機(jī)科學(xué)的內(nèi)容，因此，學(xué)習(xí)密碼學(xué)必須具有寬廣的知識(shí)背景。加之，密碼學(xué)是一個(gè)很抽象的東西，不容易理解，所以，學(xué)習(xí)經(jīng)典密碼學(xué)對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)具有一定的困難與挑戰(zhàn)，如果有一套介紹加密解密算法的軟件將抽象轉(zhuǎn)換為形象， 這勢(shì)必要減少 大量 學(xué)習(xí)理解密碼學(xué)知識(shí)的時(shí)間。因此， 本課題開(kāi)發(fā)和研究的意義在于能形象生動(dòng)的展示出經(jīng)典密碼學(xué)中單碼、多碼以及多圖加密技術(shù) 的 加密和解密過(guò)程，有助于加強(qiáng)初學(xué)者對(duì)經(jīng)典密碼學(xué)的理解。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 2 頁(yè) 共 45 頁(yè) 2 仿射加密法 算法概述 經(jīng)典單碼加密法的一個(gè)形式稱為仿射加密法。在傳統(tǒng)仿射加密法中，字母表的字母被賦予一個(gè)數(shù)字，仿射加密法的密鑰為 0~25 之間的數(shù)字對(duì) (m,n)， m 與 26 的最大公約數(shù)必須為 1。現(xiàn)在，假設(shè)p 為明文字母的數(shù)字（譯注：即該字母在字母表中對(duì)應(yīng)的數(shù)字）， c 為密文字母的數(shù)字， m1為 m 的乘法的逆元， n1為 n 的加法的逆元，那么，這兩個(gè)數(shù)字之間的關(guān)系可以用如下等式表示： 26 m od )( nmpc ?? 26 m o d )( 11 ?? ?? ncmp 由于傳統(tǒng)的仿射加密算法只對(duì) 26 個(gè)字母進(jìn)行加密，為了解決這一局限，對(duì)一般符號(hào)也能進(jìn)行加密，從而采用 ASCII 碼表作為加密參考，將模改為 95（注： ASCII 碼值有 128 個(gè)，由于前 33 個(gè)為不可顯示字符，因此在加密的過(guò)程中排除，故將模改為 95）。因此，明文字母的數(shù)字 p 與密文字母的數(shù)字 c 之間的關(guān)系可表示為： 95 m od )( nmpc ?? 95 m o d )( 11 ?? ?? ncmp 算法分析 仿射加密法與單碼加密替換沒(méi)有什么不同，因?yàn)槊魑牡拿總€(gè)字母分別只映射到一個(gè)密文字母。 例如，選取密鑰為 (2,7)。（由于 2 與 95 的最大公約數(shù)為 1，即 GCD(2,95)=1，則 2 可以作為密鑰中的 a）。因此，利用這個(gè)密鑰，字“ tangyang”可以使用放射加密法加密。將“ tangyang”轉(zhuǎn)換成數(shù)字 11 9 1 10 12 9 1 103，利用放射加密等式生成： c(t)=((2 (11632)+7)mod 95)+32=112，即為數(shù)字“ p” c(a)=((2 (9732)+7)mod 95)+32=74，即為字母“ J” c(n)=((2 (11032)+7)mod 95)+32=100， 即為字母“ d” c(g)=((2 (10332)+7)mod 95)+32=86， 即為字母“ v” C(y)=((2(12132)+7） mod95)+32=122，即為字母 “z” 注：由于 ASCII 碼表中前 33 個(gè)為不可顯示字符，因此在加密運(yùn)算過(guò)程中明文字母 p 要先減去32（ ASCII 碼表中從 0 開(kāi)始），求完模 之后的結(jié)果再加上 32， 這樣，對(duì)于 (2,7)這個(gè)密鑰，“ tangyang”加密后變成了“ pJdvzJdv” 。 計(jì)算可得 (95i+1)/a=a1，將“ pJdvzJdv”轉(zhuǎn)換成數(shù)字 11 7 100、 8 12 7 100、 86利用放射解密等式生成： c(P)=(48 ((11232)7)mod 95)+32=116， 即為字母“ t” c(J)=(48 ((7432)7)mod 95) +32=97， 即為字母“ a” c(d)=(48 ((10032)7)mod 95) +32=110， 即為 字母“ n” c(v)=(48 ((8632)7)mod 95) +32=103， 即為字母“ g” c(z)=(48 ((12232)7)mod 95) +32=110， 即為字母“ y” 這樣，對(duì)于 (2,7)這個(gè)密鑰，“ pJdvzJdv”解密后變成了“ tangyang” 核心代碼 //加密函數(shù) CString CFCpasswd::FCAddPass(CString newText,int a,int b) { int N,i。 char mida,c。 N = ()。 Passwd = new char[N]。 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 3 頁(yè) 共 45 頁(yè) char *m_a = (())。 //將字符串轉(zhuǎn)換成字符數(shù)組 (())。 for (i = 0。i ()。i++) { mida = m_a[i] 32。 c = (a * mida + b) % 95。 Passwd[i] = c + 32。 } Passwd[i] = 39。\039。 (%s,Passwd)。 return newText。 } int CFCpasswd::getFa(int a) //求 a 逆 { int i,n。 for (i = 1。 i 95。i++) { n = 95 * i + 1。 if ((n % a) == 0) return n/a。 } return 1。 } CString CFCpasswd::FCRelessPass(CString oldText,int a,int b) { int N,i,m_b。 char p,mida。 int fa = getFa(a)。 if(fa == 1) return 。 N = ()。 obvious = new char[N]。 char *m_a = (())。 (N)。 for(i = 0。 i N。i++) { mida = m_a[i] 32。 m_b = mida b。 while (m_b 0) m_b = m_b + 95。 p = (fa * m_b) % 95。 obvious[i] = p + 32。 } obvious[i] = 39。\039。 (%s,obvious)。 return oldText。 } 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 4 頁(yè) 共 45 頁(yè) 3 多文字加密法 算法概述 多文字加密法是另一種脆弱的單碼加密法，但是它與一般的單碼加密法又有一些不 同。因?yàn)樗怯靡粚?duì)字母來(lái)替代每個(gè)明文字母，加密后的密文是明文的兩倍大。 多文字加密法的密鑰是一個(gè) 5 5 的矩陣。這個(gè)矩陣的 5 行和 5 列用含有 5 個(gè)字母的關(guān)鍵詞來(lái)標(biāo)識(shí)，該關(guān)鍵詞不能有重復(fù)的字母。字母表的每個(gè)字母填寫(xiě)在這個(gè)矩陣中。當(dāng)然，矩陣只有 25 個(gè)位置，而字母表有 26 個(gè)字母，因此字母“ i”和“ j”占同一個(gè)單元，這就意味著所有的“ j”都變成了“ i”。 例如，如果關(guān)鍵詞為 takes，那么密鑰矩陣為： 表 密文、明文對(duì)照表 t a k e s t a b c d e a f g h i k k l m n o p e q r s t u s v w x y z 每個(gè)明文由標(biāo)識(shí)該字母的行和列的字母對(duì)替代，加密過(guò)程為查找標(biāo)識(shí)該字母的行和列的字母對(duì)的過(guò)程。 解密過(guò)程 則 為反向查找矩陣的過(guò)程。 算法分析 在關(guān)鍵詞為 takes，明文為 tangyang 的情況下，加密解密過(guò)程如下： 加密過(guò)程： 密文“ ee”替代了明文的“ t”，密文“ tt”替代了明文的“ a”，以此類(lèi)推，明文“ tangyang”加密后的密文為 ”ee tt kk aa se tt kk aa”。 明文“ t”替代了密文的“ ee”，明文“ a”替代了密文的“ tt”，以此類(lèi)推，密文“ ee tt kk aa se tt kk aa ”解密后的明文為“ tangyang”。 核心代碼 //加密函數(shù) CString CMoreWordPasswd::MWAddPass(CString newText,CString passKey) { int textLen = ()。 CString result。 int flag。 //狀態(tài)標(biāo)志， 1 表示明文字符在字母表范圍之內(nèi)， 0 表示不在范圍內(nèi) int i,j,k = 0,n = 0。 Passwd = new char[2 * textLen]。 //密文數(shù)組 obvious = (textLen)。 //明文數(shù)組 (textLen)。 char *chKey = (())。 //密鑰數(shù)組 (())。 while(k textLen) { flag = 0。 for(i = 0。 i 5。 i++) { for(j = 0。 j 5。 j++) { 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 5 頁(yè) 共 45 頁(yè) char mid = obvious[k]。 if (mid == 39。j39。) mid = 39。i39。 if (ArrayKey[i][j] == mid) { Passwd[n] = chKey[i]。 Passwd[n+1] = chKey[j]。 n = n + 2。 flag = 1。 break。 } } } if (flag == 0) { Passwd[n] = obvious[k]。 n++。 } k++。 } Passwd[n] = 39。\039。 (%s,Passwd)。 return result。 } //解密函數(shù) CString CMoreWordPasswd::MWRelessPass(CString oldText,CString passKey) { int textLen = ()。 CString result。 int flag。 int i,j,k = 0,n = 0。 obvious = new char[textLen/2]。 Passwd = (textLen)。 (textLen)。 char *chKey = (())。 (())。 while(n textLen) { flag = 0。 for(i = 0。i 5。i++) { if(Passwd[n] == chKey[i]) { flag = 1。 break。 } 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 6 頁(yè) 共 45 頁(yè) } if(flag == 1) { for(j = 0。j 5。j++) { if(Passwd[n+1] == chKey[j]) break。 } } if(flag == 0){ obvious[k] = Passwd[n]。 k++。 n++。 } if(flag == 1) { obvious[k] = ArrayKey[i][j]。 k++。 n = n + 2。 } } obvious[k] = 39。\039。 (%s,obvious)。 return result。 } 陜西理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 7 頁(yè) 共 45 頁(yè) 4 Vigenere 加密法