【正文】 畢業(yè)設(shè)計 ( 論文 ) DES 算法的可視化程序的實現(xiàn) 論文作者姓名： 申請學(xué)位專業(yè)： 申請學(xué)位類別： 指導(dǎo)教師姓名（職稱）： 論文提交日期： DES 算法的可視化程序的實現(xiàn) 摘 要 本畢業(yè)設(shè)計 研究的 是 DES 算法實現(xiàn)及應(yīng)用。選擇該課題的意義在于： 為了防止信息不被非法訪問或竊取 ,實現(xiàn)達(dá)到該目的功能軟件。 DES 算法是對稱的加密算法，具有速度快，執(zhí)行效率高等優(yōu)點， 它是由 IBM 公司研制的一種加密算法 .本設(shè)計實現(xiàn)了該算法并且 集成了保密通信，加密演示，文本文件加密三大功能模塊 .保 密通信模塊 提供了一個基于 C/S 結(jié)構(gòu)的保密通信 示例 。 加密演示模塊提供了對 DES 算法的加解密演示功能。文本文件加密模塊提供了對文本文件加密并保存密文的功能。 整個設(shè)計采用 JAVA 語言實現(xiàn)， DES 類提供了兩個接口，一個加密 接 口和一個解密 接 口，對其進(jìn)行了封裝，以便在其他場合可以提供加 解 密功能。整個應(yīng)用程序設(shè)計的各個功能模塊的執(zhí)行依靠事件驅(qū)動，根據(jù)不同的事件原因及事件類型執(zhí)行不同的功能模塊。 在保密通信應(yīng)用中采用了多線程技術(shù)，服務(wù)器端和客戶端集成到同一個面板上，各對端在發(fā)送消息時先對消息進(jìn)行加密，發(fā)送線程負(fù)責(zé)處理加密消息 的發(fā)送，接收線程負(fù)責(zé)處理加密消息的解密和顯示。 本文是針對 DES 算法實現(xiàn)及其應(yīng)用所做的工作，主要描述 DES 算法實現(xiàn)原理和方法，應(yīng)用場合示例演示，實現(xiàn)方式和方法以及在此過程中運用到的計算機知識。并通過所編寫的程序?qū)崿F(xiàn)了本文的描述。 關(guān)鍵詞 ： DES；保密通信；多線程 The Implementation of Visible Software about DES Algorithm Abstract The research work of this dissertation is the implementation of software about DES algorithm and its application. The meaning of this dissertation is based on: In order to prevent confidential information being illegally accessed or stolen find some ways to build software which function can reach described before. DES algorithm is one kind of symmetrical encryption algorithm, having highly speed, greatly execution efficiency. It39。s the result of IBM’s research work. This design implements the algorithm and integrates three modules, which is private munication Encrypting demonstration, text encrypting .The module of private munication provides a sample of C/S based municate case. The module of encrypting demonstrate displays how to the DES works. The module of text encrypting implements the function of encrypting toward text and can save the cipher to a designated file. This design is coded by JAVA language. I declare a class which named des， and this class has two interfaces for the outside user, one used to encrypt, another decrypt. The two interfaces are encapsulated in the des class, in order to use for other occasions discretely. In this system, I use multi thread technology. The server side and client side are integrated on a panel, when send message, each peer firstly encrypts this message, the sending thread’s responsibility is to send the encrypted message, the receiving thread’s responsibility is to receive message and decrypt the message and then display to the end user! This dissertation implements the described above, briefly discuss the principle of the algorithm, the way and methods of the implementation, much knowledge about puter science. also constructing a software to fulfill described in this dissertation！ Key words: DES。 secret munication。 multithread 目 錄 論文總頁數(shù)： 24頁 1 引言 ..................................................................... 1 .............................................................. 1 ............................................................ 1 ............................................................ 1 ........................................................ 1 2 課題描述 ................................................................. 2 DES算法 .................................................... 2 ...................................................... 2 .................................... 3 ........................................................ 5 ...................................................... 6 .............................................................. 7 3 算法實現(xiàn)及應(yīng)用 .......................................................... 10 ......................................................... 10 ................................................. 11 ......................................................... 12 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 ........................................ 錯誤 !未定義書簽。 文本文件加密模塊 ................................................... 18 簡單密匙管理模塊 ................................................... 19 結(jié) 論 .................................................................. 21 參考文獻(xiàn) .................................................................. 21 致 謝 .................................................................. 22 聲 明 .................................................................. 23 第 1 頁 共 23 頁 1 引言 美國國家標(biāo)準(zhǔn)局 1973 年開始研究除國防部外的其它部門的計算機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) ， 于 1973 年 5月 15日和 1974 年 8 月 27 日先后兩次向公眾發(fā)出了征求加密算法的公告。加密算法要達(dá)到的目的（通常稱為 DES 密碼算法要求）主要為以下四點： 1．提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)保護(hù)，防止數(shù)據(jù)未經(jīng)授權(quán)的泄露和未被察覺的修改； 2．具有相當(dāng)高的復(fù)雜性，使得破譯的開銷超過可能獲得的利益，同時又要便于理解和掌握； 3． DES 密碼體制的安全性應(yīng)該不依賴于算法的保密，其安全性僅以加密密鑰的保密為基礎(chǔ)； 4．實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)，運行有效，并且適用于多種完全不同的應(yīng)用。 1977 年 1月，美國政府頒布：采納 IBM 公司設(shè)計的方案作為非機密數(shù)據(jù)的正式數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ Des Data Encryption Standard）。 國內(nèi)外現(xiàn)狀 Des 算法的程序在國內(nèi)外的使用都很普遍，在很多領(lǐng)域都有應(yīng)用，不但有軟件的實現(xiàn)也有基于硬件的實現(xiàn)，在基于硬件級的實現(xiàn)是為了提高 Des 的工作效率，提高加解密速度，針對比較高的應(yīng)用場合而設(shè)計。軟件實現(xiàn)比較普遍，產(chǎn)品價格適宜。在目前的環(huán)境下很多地方都可以找到 Des 算法實現(xiàn)的源代碼。 課題的意義 目前在國內(nèi)，隨著三金工程尤其是金卡工程的啟動， DES 算法在 POS、 ATM、磁卡及智能卡（ IC 卡）、加油站、高速公路收費站等領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，以此來實現(xiàn)關(guān)鍵數(shù)據(jù)的 保密，如信用卡持卡人的 PIN 的加密傳輸， IC卡與 POS 間的雙向認(rèn)證、金融交易數(shù)據(jù)包的 MAC校驗等，均用到 DES 算法。 另一方面隨著 Inter日益廣泛的應(yīng)用，黑客行為也是有增無減。木馬病毒無處不在，如何有效地抵御各種機密信息不被竊取，一直是信息安全領(lǐng)域的焦點。對消息加密是能達(dá)到保密信息不被非法訪問和竊取的一種有效手段，而 Des算法又是消息加密的一種常用的方法，因此對于算法的實現(xiàn)意義是重大的，同時對于綜合運用大學(xué)期間各科計算機基礎(chǔ)知識是一個非常好的機會。 課題的實現(xiàn)方法 本課題采用 JAVA 程序設(shè)計語言 來實現(xiàn) Des 算法，按照 Des 算法的算法流程建立各功能函數(shù)的函數(shù)原型，根據(jù)各模塊的需要調(diào)用相應(yīng)的功能函數(shù)，最終達(dá)到算法的實現(xiàn)和應(yīng)用。針對外部調(diào)用提供兩個接口，一個加密接口和一個解密接口。內(nèi)部實現(xiàn)全部封裝在 Des 類里面。 第 2 頁 共 23 頁 2 課題描述 Des算法 算法與加密體 據(jù)記載，公元前 400 年，古希臘人發(fā)明了置換密碼。 1881 年世界上的第一個電話保密專利出現(xiàn)。在第二次世界大戰(zhàn)期間，德國軍方啟用“恩尼格瑪”密碼機，密碼學(xué)在戰(zhàn)爭中起著非常重要的作用。 隨著信息化和數(shù)字化社會的發(fā)展，人們對信息安全和保 密的重要性認(rèn)識不斷提高，于是在 1997 年，美國國家標(biāo)準(zhǔn)局公布實施了“美國數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（ DES）”，民間力量開始全面介入密碼學(xué)的研究和應(yīng)用中，采用的加密算法有 DES、 RSA、SHA 等。隨著對加密強度需求的不斷提高，近期又出現(xiàn)了 AES、 ECC 等。使用密碼學(xué)可以達(dá)到以下目的：保密性：防止用戶的標(biāo)識或數(shù)據(jù)被讀取。數(shù)據(jù)完整性：防止數(shù)據(jù)被更改。身份驗證：確保數(shù)據(jù)發(fā)自特定的一方。根據(jù)密鑰類型不同將現(xiàn)代密碼技術(shù)分為兩類：對稱加密算法（秘密鑰匙加密）和非對稱加密算法（公開密鑰加密）。對稱鑰匙加密系統(tǒng)是加密和解密均采用同一把秘 密鑰匙，而且通信雙方都必須獲得這把鑰匙，并保持鑰匙的秘密。非對稱密鑰加密系統(tǒng)采用的加密鑰匙（公鑰）和解密鑰匙（私鑰）是不同的。對稱加密算法用來對敏感數(shù)據(jù)等信息進(jìn)行加密，常用的算法包