【正文】 心得體會 32 心得體會 畢業(yè)設(shè)計作為 對在校大學生最后一次知識的全面檢驗，是對學生基本知識、基本理論和基本技能掌握與提高程度的一次總測試。 此作品不但實現(xiàn)了字符串加密，還可以對文件進行加解密，功能比較齊全，這是我的論文沒能具備的，是我學習的地方，可同樣也有不完備之處，比如輸入有較大限制，密鑰必須是數(shù)字，且位數(shù)都有 限制，本論文對此問題做了較好的解決。 （圖 15） 圖 15. 3DES加密時界面 再對同樣使用 MATLAB 實現(xiàn)加解密文件及字符串程序進行簡單的討論： 首先討論文件夾解密：確定文件存放地址，輸入密鑰，再確定加密，解密后西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 31 文件存放地址，確定后，對其實施加密，解密操作 。 （圖 13） 圖 13. 密文 16進制顯示 DES界面 其次， 密文用二進制輸出就可以增加輸出結(jié)果的位 數(shù)，這給破譯該來很大的難度，因為密碼破譯難度和密文位數(shù)成幾何關(guān)系增長，這樣就可以較好的保護數(shù)據(jù)，可是同時，又可以用奇偶校驗法對數(shù)據(jù)實現(xiàn)檢糾錯，又是數(shù)據(jù)處于危險之中，這就告訴我們這些方法不能單獨使用，必須配合才能較好的保護數(shù)據(jù)。在此例子中作者就選擇了一種線性對應(yīng)關(guān)系給每個字符都對應(yīng)二進制代碼，編程簡單，但最大的缺點就是會影響運行速度，浪費內(nèi)存資源。 %保存 text4 的字符輸出 測試分析 經(jīng)過不斷的測試與修改，該程序算法實現(xiàn)步驟是基于 matlab gui 實現(xiàn)，程序已經(jīng) 可以很好的滿足課設(shè)的要求，所預(yù)計的各功能都能實現(xiàn)，比如說： 14096 個字符的任意長度字符串 ,程序?qū)霈F(xiàn)提示用戶輸入 . 16 進制字符顯示 . 相同課題優(yōu)秀成果討論 作者用 C 語言的 MFC 編寫的 DES 加密解密工具具有以下優(yōu)勢： 首先，既可以實現(xiàn)加密，解密功能，還可以實現(xiàn) DES/3DES 的選擇，當選擇3DES 時，出現(xiàn)密鑰 2 輸入框，實現(xiàn)輸入后，密鑰確定，再在明文輸入框中輸入西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 29 明文數(shù)據(jù)，再次選擇密文輸出數(shù)制，任意輸入后，選擇‘加密’按鈕，實現(xiàn) 加密過程，界面清晰有好，實現(xiàn)功能齊全，是一個比較優(yōu)秀的作品。String39。 %E 盒擴展 R_Ki=mod(R_E+Ki(i,:),2)。,1,48)。 MB=[MB,MBi]。 MBi=MBi(end3:end)。000139。 %接收 edit1 的字符 4. for i=1:16 %接收密鑰 Mi=MB(i)。String39。 function nk=mr(k,n) 功能：實現(xiàn)對輸入向量 k，循環(huán)左移 n位 輸入： k 一維向量 輸出： nk 一維向量 循環(huán)左移結(jié)果。 輸出： result 一維向量 加密結(jié)果。data cannot be empty// keyword cannot be empty。 圖 5. Matlab GUI 初始界面 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 23 使用 Matlab GUI 工具生成 ， 文件。另外新版本的 MATLAB 還著重在圖形用戶界面（ GUI）的制作上作了很大的改善，對這方面有特殊要求的用戶也可以得到滿足。新版本的MATLAB 對整個圖形處理 功能作了很大的改進和完善，使它不僅在一般數(shù)據(jù)可視化軟件都具有的功能（例如二維曲線和三維曲面的繪制和處理等）方面更加完善，而且對于一些其他軟件所沒有的功能（例如圖形的光照處理、色度處理以及四維數(shù)據(jù)的表現(xiàn)等）， MATLAB 同樣表現(xiàn)了出色的處理能力。高層次的作圖包括二維和三維的可視化、圖象處理、動畫和表達式作圖。函數(shù)所能解決的問題其大致包括矩陣運算和線性方程組的求解、微分方程及偏微分方程的組的求解、符號運算、傅立葉變換和數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、工程中的優(yōu)化問題、稀疏矩陣運算、復數(shù)的各種運算、三角函數(shù)和其他初等數(shù)學運算、多維數(shù)組操作以及建模動態(tài)仿真等。在計算要求相同的情況下，使用 MATLAB 的編程工作量會大大減少。函數(shù)中所使用的算法都是科研和工程計算中的最新研究成果，而前經(jīng)過了各種優(yōu)化和容錯處理。 MATLAB 是一個包含大量計算算法的集合。使之更利于非計算機專業(yè)的科技人員使用。用戶可以在命令窗口中將輸入語句與執(zhí)行命令同步，也可以先編寫好一個較大的復雜的應(yīng)用程序（ M文件）后再一起運行。簡單的編程環(huán)境提供了比較完備的調(diào)試系統(tǒng)，程序不必經(jīng)過編譯就可以直接 運行，而且能夠及時地報告出現(xiàn)的錯誤及進行出錯原因分析。隨著 MATLAB 的商業(yè)化以及軟件本身的不斷升級， MATLAB 的用戶界面也越來越精致，更加接近 Windows 的標準界面，人機交互性更強，操作更簡單。這些工具方便用戶使用 MATLAB 的函數(shù)和文件，其中許多工具采用的是圖形用戶界面?？梢灾苯诱{(diào)用 ,用戶也可以將自己編寫的實用程序?qū)氲?MATLAB函數(shù)庫中方便自己以后調(diào)用，此外許多的 MATLAB 愛好者都編寫了一些經(jīng)典的程序，用戶可以直接進行下載就可以用。 MATLAB 的基本數(shù)據(jù)單位是矩陣，它的指令表達式與數(shù)學、工程中常用的形式十分相似，故用 MATLAB 來解算問題要比用 C， FORTRAN 等語言完成相同的事情簡捷得多，并且 MATLAB 也吸收了像 Maple 等軟件的優(yōu)點 ,使MATLAB 成為一個強大的數(shù)學軟件。它在數(shù)學類科技應(yīng) 軟件中數(shù)值計算方面首屈一指。它將數(shù)值分析、矩陣計算、科學數(shù)據(jù)可視化以及非線性動態(tài)系統(tǒng)的建模和仿真等諸多強大功能集成在一個易于使用的視窗環(huán)境中，為科學研究、工程設(shè)計以及必須進行有效 數(shù)值計算的眾多科學領(lǐng)域提供了一種全面的解決方案，并在很大程度上擺脫了傳統(tǒng)非交互式程序設(shè)計語言（如 C、Fortran）的編輯模式，代表了當今國際科學計算軟件的先進水平。 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 20 第四章 設(shè)計實現(xiàn) 論文所涉及的平臺和工具： 介紹： MATLAB 是矩陣實驗室（ Matrix Laboratory）的簡稱，是美國 MathWorks 公司出品的商業(yè)數(shù)學軟件，用于算法開發(fā)、數(shù)據(jù)可視化、數(shù)據(jù)分析以及數(shù)值計算的高級技術(shù)計算語言和交互式環(huán)境，主要包括 MATLAB 和 Simulink 兩大部分。其中，子密鑰的生成主要依靠置換和移位完成，最終生成 16 個子密鑰，為主流程的加密實現(xiàn)做準備。對稱加密算法 的缺點：通信雙方都要保持密鑰的秘密性 ,在大型網(wǎng)絡(luò)中，每個人需持有許多密鑰 ,為了安全，需要經(jīng)常更換密鑰 。 AES 加密有很多輪的重復和變換。 3 速度 較快 ,但密鑰位數(shù)少，為保證安全性 ，使運算代價很高， 尤其是速度 較RSA 算法 快 幾個數(shù)量級 ， 論文核心內(nèi)容 AES 是美國國家標準技術(shù)研究所 NIST 旨在取代 DES 的 21 世紀的加密標準。如果 DES 使用 56 位的密鑰，則可能的密鑰數(shù)量是 2 的 56 次方個。 ,DES 的安全性依賴于 密鑰的保密。 255748840 DD...DDDD a ta ? Data 即為密文。 DES算法需要進行 16次迭代 ,在完成 16次迭代前 ,把第 i1次得到的的 left和 right的值作為第 i次的輸入數(shù)據(jù) ,重復 ,但是有一點要記住 :在步驟 中第 i次迭代要選擇第 i次迭代生成的密鑰與數(shù)據(jù)進行按位異或。 323143214847321 RR. ..RRRRRR. ..RRR ???? p 盒置換表 16, 7, 20, 21, 29, 12, 28, 17, 1, 15, 23, 26, 5, 18, 31, 10, 2, 8, 24, 14, 32, 27, 3, 9, 19, 13, 30, 6, 22, 11, 4, 25 把 步形成的 32 位 right 32314321 RR.. .RRRRR ig h t ? 根據(jù)上表進行轉(zhuǎn)換 : 數(shù)據(jù)的原第 16 位換到第一位 ,原第 7 位換到第二位， ...，依此類推 ,最后得到新的 32 位數(shù)據(jù) 。 6463321 DD.. .DDDOl d D a ta ? 715425058 DD. ..DDDN e w D a ta ? 明文擴展置換表： 32 1 2 3 4 5 4 5 6 7 8 9 8 9 10 11 12 13 12 13 14 15 16 17 16 17 18 19 20 21 20 21 22 23 24 25 24 25 26 27 28 29 28 29 30 31 32 1 第一次迭代以 步中生成的 newData 作為輸入數(shù)據(jù) ,第 i (i 1)次迭代以第 i1次的 64 位輸出數(shù)據(jù)為輸入數(shù)據(jù) ,把 64位數(shù)據(jù)按位置等分成左右兩部西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 16 分 : 6463321 RD.. .DDDN e wD a ta ? 32313213231321 DD.. .DDDLL.. .LLLL e ft ?? 64633534333231321 DD. ..DDDRR. ..RRRR i g h t ?? . 保持 left 不變 ,根據(jù)上表把 right 由 32位擴展成 48 位 47142132 RR. ..RRRR ig h t ? 把擴展后的 48位 right與第 i次迭代生成的 48位加密密鑰進行按位異或操作 ( right[i]xor key[i])形成一個新的 48位的 right. 4847321 RR. ..RRRR ig h t ? 選擇函數(shù) S 盒函數(shù)表： S1: 14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7, 0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8, 4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0, 15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13, S2: 15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10, 3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5, 0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15, 13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9, S3: 10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8, 13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1, 13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7, 1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12, S4: 7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15, 13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9, 10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4, 3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14, S5: 2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9, 14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6, 4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14, 11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3, 西安工業(yè)大學畢業(yè)設(shè)計 (論文 ) 17 S6: 12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11, 10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8, 9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6, 4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13, S7: 4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1, 13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6, 1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2, 6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12, S8: 13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7, 1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2, 7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8, 2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11, 在 步中形成了 48 位的 right 值 , 4847321 RR...RRRR ig h t ? 需要把 48