【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 密鑰能夠公開(kāi)，即陌生者能用加密密鑰加密信息，但只有用相應(yīng)的解密密鑰才能解密信息。在這些系統(tǒng)中，加密密鑰叫做公開(kāi)密鑰（簡(jiǎn)稱公鑰），解密密鑰叫做私人密鑰（簡(jiǎn)稱私鑰）。私人密鑰有時(shí)也叫秘密密鑰。為了避免與對(duì)稱算法混淆，此處不用秘密密鑰這個(gè)名字。 用公開(kāi)密鑰 K 加密表示為： EK(M) =C 雖然公開(kāi)密鑰和私人密鑰是不同的，但用相應(yīng)的私人密鑰解密可表示為： DK(C)=M 有時(shí)消息用私人密鑰加密而用公開(kāi)密鑰解密 ，盡管可能產(chǎn)生混淆，但這些運(yùn)算可分別表示為 ： EK(M)=C DK(C)=M 當(dāng)前的公開(kāi)密碼算法的速度，比起對(duì)稱密碼算法，要慢的多 ， 這使得公開(kāi)密碼算法在大數(shù)據(jù)量的加密中應(yīng)用有限。 非對(duì)稱加密的優(yōu)點(diǎn)在于用戶不必記憶大量的提前商定好的密鑰，因?yàn)榘l(fā)送方和接收方事先根本不必商定密鑰，發(fā)放方只要可以得到可靠的接收方的公開(kāi)密鑰就可以給他發(fā)送信息了，而且即使雙方根本互不相識(shí)。但為了保證可靠性，非對(duì)稱加密算法需要一種與之相配合使用的公開(kāi)密鑰管理機(jī)制，這種公開(kāi)密鑰管理機(jī)制還要解決其他一些公開(kāi)密鑰所帶來(lái)的問(wèn)題。常用的非對(duì)稱加密算法有 RSA 等。 4 實(shí)現(xiàn)一個(gè) 信息加密與隱藏工具 設(shè)計(jì)思路 界面設(shè)計(jì)思路 本設(shè)計(jì) 根據(jù)前面理論的分析， 從 信息加密 與 隱藏 兩 個(gè)主要方面 著手，將兩 大塊 分開(kāi)進(jìn)行獨(dú)立設(shè)計(jì)，做成不同的功能界面，每部分功能又都分別包括了對(duì)文本文件和圖片文件的操作。 為了方便操作與演示，因此在界面設(shè)計(jì)上不用很復(fù)雜，只需要用有限的幾個(gè)控件來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的功能，通過(guò)某個(gè)控件選擇不同的文件，再通過(guò)相應(yīng)的按鈕對(duì)所選文件進(jìn)行 不同操作 。 信息加密設(shè)計(jì) 思路 在實(shí)現(xiàn)對(duì)文本文件的 加密與解密 時(shí)，將文件內(nèi)容固定為非中文字符，即常用的 ASCII 字符，并采用對(duì)稱加密算法來(lái)實(shí)現(xiàn)，算法選擇用自己編寫(xiě)的簡(jiǎn)單的位操作算法，且將密鑰固定為 已知值。 信息隱藏設(shè)計(jì) 思路 在實(shí)現(xiàn)對(duì)圖片文件的 信息隱藏與提取 時(shí)，采用基于數(shù)字水印的技術(shù)，圖片格式固定為 .BMP 格式的文件， 隱藏 的過(guò)程就是通過(guò)在所選的圖片中嵌入其他的圖片，并在圖片中加入特殊的信息，而驗(yàn)證的過(guò)程就是對(duì)圖片中的特殊信息進(jìn)行提取，如果包含有特殊信息，則說(shuō)明已對(duì)文件 進(jìn)行信息隱藏 ，驗(yàn)證成功后將隱藏在載體文件中的圖片信息顯示出來(lái)。 設(shè)計(jì) 流程 信息加密流程 文本文件的內(nèi)容是由可見(jiàn) ASCII 字符組成，每個(gè) ASCII 字符都有對(duì)應(yīng)的字符值，在對(duì)其進(jìn)行加密時(shí)，可采用對(duì)稱加密算法，對(duì)每個(gè)字符值進(jìn)行某一范圍內(nèi)的規(guī)律變 換，變換后字符顯示會(huì)與原先的字符不一樣，如此循環(huán)的對(duì)每個(gè)字符進(jìn)行相同操作，就可將明文信息變換成密文信息，最后將密文信息附加到明文信息結(jié)尾部分，生成一個(gè)新的文本文件，接著再次將整個(gè)文本文件進(jìn)行加密，為的是在信息的傳輸中，保護(hù)信息。 詳細(xì)的步驟如下： 1．選擇所要 加密 的文本文件； 2．用對(duì)稱加密算法對(duì)文本文件進(jìn)行加密，生成 附加信息 ； 3．將已經(jīng)生成的 附加信息添加 到原明文文件后，重新生成一個(gè)新的文本文件； 4．再次對(duì)新的文本文件進(jìn)行加密； 5．將整個(gè)加密文件保存保存； 信息隱藏流程 本設(shè)計(jì)中的信息隱藏主要是針對(duì) 圖片文件，即在一張圖片中隱藏另外一張圖片信息，圖片文件的格式為 .BMP 格式， 圖片文件的度量單位是 由 像素點(diǎn)構(gòu)成，許多不同顏色值的像素點(diǎn)組合在一起就可以構(gòu)成一張圖片，在對(duì)圖片文件進(jìn)行 操作 時(shí)就是以像素點(diǎn)為基本單位進(jìn)行操作，將 圖片 信息隱藏在像素點(diǎn)中，像素點(diǎn)是由 8 位二進(jìn)制值組成，只要將信息隱藏到二進(jìn)制中就可以，最后為了使驗(yàn)證方便，在對(duì)前幾個(gè)像素點(diǎn)的值進(jìn)行規(guī)律變化，而對(duì)整張圖片的顯示無(wú)大的影響。 詳細(xì)的步驟如下： 1．選擇所要 隱藏 的圖片文件； 2．提取每個(gè)像素點(diǎn)的信息值； 3．獲取信息圖片的像素點(diǎn)信息值，并將其隱藏的載 體圖片中； 4．生成新的圖片，將前幾個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行變換； 5．保存整個(gè)圖片文件； 信息解密流程 加密后的文本文件是由兩部分組成的，一是原明文信息，二是消息摘要，并且兩部分組合在一起加密后構(gòu)成加密文件，在進(jìn)行解密時(shí)，需要將兩部現(xiàn)分開(kāi)，這就先要解密，由于消息摘要的長(zhǎng)度和明文信息的長(zhǎng)度是相同的，這就便于提取，之后將獲取到的明文信息值用相同的加密算法進(jìn)行加密，加密后的信息于消息摘要進(jìn)行比較，如果相同，則說(shuō)明解密成功。 詳細(xì)的步驟如下： 1．選擇所要 解密 的文本文件； 2．對(duì)文件解密，從中提取明文信息和 附加信息 ； 3． 對(duì)明文信息加密，得到另一 附加信息 ； 4．將兩個(gè) 附加信息 進(jìn)行比較； 5．相同，則說(shuō)明 信息在傳輸中沒(méi)有被改變 ，否則不然； 隱藏信息提取流程 對(duì)圖片文件的信息提取如同對(duì)其進(jìn)行隱藏一樣，只需要涉及到對(duì)像素點(diǎn)值的操作，首先要對(duì)圖片的前幾個(gè)像素點(diǎn)進(jìn)行提取，驗(yàn)證其是否按照隱藏時(shí)的規(guī)律排列，如是，則說(shuō)明有隱藏信息，接著，將隱藏到載體圖片像素點(diǎn)中的信息通過(guò)位操作變換出來(lái)，使其為顯示圖片的像素點(diǎn)。 詳細(xì)步驟如下： 1．選擇所要 提取隱藏信息 的圖片文件； 2．提取前幾個(gè)像素點(diǎn)，驗(yàn)證其是否按照 隱藏 規(guī)律排列； 3．驗(yàn)證成功時(shí)，變換圖 片的每個(gè)像素點(diǎn) 值 ； 4．將隱藏的圖片信息顯示出來(lái)； 設(shè)計(jì) 前言 設(shè)計(jì)工具 本次設(shè)計(jì)采用的是微軟的 .NET 2021 開(kāi)發(fā)平臺(tái)，用 語(yǔ)言進(jìn)行設(shè)計(jì)，由于 是可視化的開(kāi)發(fā)工具，且又是面向?qū)ο蟮恼Z(yǔ)言， 對(duì)于界面的設(shè)計(jì)相當(dāng)方便和上手，而且語(yǔ)言中封裝的函數(shù)可提供所需的功能作用，使得本次設(shè)計(jì)在程序結(jié)構(gòu)上清晰而且規(guī)范。 已有設(shè)計(jì)條件 首先對(duì) 有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)過(guò)，熟悉其語(yǔ)法規(guī)則，了解該程序語(yǔ)言的特點(diǎn)，在平時(shí)的學(xué)習(xí)中，曾經(jīng)設(shè)計(jì)過(guò)簡(jiǎn)單的應(yīng)用軟件，具有一定的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)，因此，在本次畢業(yè)設(shè)計(jì)中，能夠按照規(guī)范的軟件設(shè) 計(jì)流程，參照已有知識(shí)，根據(jù)要求設(shè)計(jì)出符合目標(biāo)的成果出來(lái)。 另外，在設(shè)計(jì)中，對(duì)存在的問(wèn)題，可在指導(dǎo)老師的指點(diǎn)下，對(duì)問(wèn)題進(jìn)行分析，并且提出可行的解決方案，及時(shí)修改程序的問(wèn)題，對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試，盡可能的完善本設(shè)計(jì)。 設(shè)計(jì)目的 本文描述了一個(gè)信息加密與隱藏工具的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)，先從理論上進(jìn)行總體闡述，接著對(duì)功能的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行具體的分析和設(shè)計(jì)，從安全性的角度來(lái)說(shuō)，本設(shè)計(jì)成果不適合用于實(shí)際生活中，但從教學(xué)的角度來(lái)考慮，通過(guò)課堂上的演示，可使學(xué)生更好理解這方面的知識(shí)原理，增強(qiáng)教學(xué)效果。 信息加密與隱藏 設(shè)計(jì)過(guò)程分析 信息加密 本功能 的設(shè)計(jì)是用對(duì)稱加密算法件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)文本文件的 加密 ，文本文件是指TXT 格式的文件，由于算法上的限制，文件的內(nèi)容除去了中文字符，操作 的是ASCII 字符，每個(gè)字符只占用一個(gè)字節(jié)的空間，這樣便于 處理 。 首先，選擇文件格式，并選擇所操作的文件，相應(yīng)的代碼實(shí)現(xiàn)如下： = 所有文 件 (*.*)|*.*|文本文件 (*.text)|(*.text) Result = () If Result = And Len () 0 Then = str = If = True Then = True = True = False = 文本 FileOpen (1， str， ) text = LineInput (1) = False = text mstr = text FileClose (1) ElseIf = True Then = False = 隱藏 圖片 = True = True = = False = (str) Else : MsgBox(請(qǐng)選擇文件格式 ) End If End If 文件選定后，文件的內(nèi)容就可以一通過(guò) LineInput()函數(shù)提取出來(lái)并顯示到控見(jiàn)上，然后再惦記 加密 按扭，實(shí)現(xiàn)對(duì)文件的 加密 ，這個(gè)過(guò)程包括了生成消息文摘，并將消息文摘附加到原文件之后，組成一個(gè)新的文件，為 了不讓外界看到文件的具體內(nèi)容，必須對(duì)新組合的文件再進(jìn)行依次加密。工作完成之后，系統(tǒng)會(huì)提示用戶進(jìn)行接下來(lái)的操作。 加密 時(shí)用的加密算法與生成消息摘要的算法使用同一算法，在使用算法之前，為了是字符變換之后不超出可視 ASCII 字符集，首先要定義幾個(gè)數(shù)值，用于恢復(fù)，如下： Const MIN_ASC = 32 39。 Space. Const MAX_ASC = 126 39。 ~. Const NUM_ASC = MAX_ASC MIN_ASC + 1 加密算法主要實(shí)現(xiàn)代碼為 ： Public Function strEncrypt(ByVal from_text As String， ByVal password As String) As String Dim i As Integer Dim ch As Integer offset = NumericPassword(password) Rnd(1) Randomize(offset) str_len = Len(from_text) For i = 1 To str_len ch = Asc(Mid$(from_text， i， 1)) If ch = MIN_ASC And ch = MAX_ASC Then ch = chMIN_ASC Offset = Int ((NUM_ASC +1) * Rnd ()) ch = ((ch + offset) Mod NUM_ASC) ch = ch + MIN_ASC strEncrypt = strEncrypt amp。 Chr (ch) End If Next i End Function Public Function NumericPassword (ByVal password As String) As Long Dim value As Long Dim ch As Long Dim shift1 As Long str_len = Len(password) For i = 1 To str_len ch = Asc(Mid$(password， i， 1)) value = value Xor (ch * 2 ^ shift1) value = value Xor (ch * 2 ^ shift2) shift1 = (shift1 + 7) Mod 19 shift2 = (shift2 + 13) Mod 23 Next i NumericPassword = value End Function 在以上的算法 中用到了隨即生成位移量值的函數(shù) NumericPassword()。 其中 password 為程序中指定的密鑰 “ 123456” 。 經(jīng)過(guò)上述運(yùn)算之后，生成 加密 文件，它的內(nèi)容會(huì)顯示在控件 中，此時(shí)的內(nèi)容在外界看來(lái)是無(wú)法獲取到 真實(shí)內(nèi)容的，而且文件的長(zhǎng)度是原明文文件長(zhǎng)度的兩倍，因?yàn)樵撍惴ㄖ皇歉淖冏址?ASCII 值，并不會(huì)增加文件的長(zhǎng)度。 為了在 解密 驗(yàn)證時(shí)使用，必須將 加密 文件的內(nèi)容保存下來(lái)，點(diǎn)擊保存按扭，文件回保存到默認(rèn)的盤(pán)符下 。 加密 算法的流程如下圖 1： 圖 1 文本信息加密過(guò)程 上述對(duì)文本文件 加密 時(shí)，用的是對(duì)稱加密算法，而實(shí)際中 多 用的是非對(duì)稱加密算法，用發(fā)送方的公鑰進(jìn)行 加密 ，驗(yàn)證 解密 時(shí)用的是私鑰，這樣做安全性會(huì)更高，且實(shí)際應(yīng)用價(jià)值更廣 。 信息隱藏 圖片文件由于不同于文本文件，對(duì)其 進(jìn)行信息隱藏 可 參考 數(shù)字水印技術(shù)，數(shù)字水?。?Digital Watermark）技術(shù)是將與多媒體內(nèi)容相關(guān)或不相關(guān)的一些標(biāo)示信息直接嵌入多媒體內(nèi)容當(dāng)中，但不影響原內(nèi)容的使用價(jià)值，并不容易被人的知覺(jué)系統(tǒng)覺(jué)察或注意到