《網(wǎng)絡信息安全》課程設計---無密鑰的置換加密軟件開發(fā)

1、<p><b>　　《網(wǎng)絡信息安全》</b></p><p><b>　　課程設計報告</b></p><p>　　專 業(yè)： </p><p>　　小組組長: </p>&l

2、t;p>　　小組成員: </p><p>　　指導老師： </p><p>　　完成日期： </p><p><b>　　目 錄</b></p><p>　　第一部分 課程設計準備</p>

3、<p>　　1.1 課程設計題目………………………………………………………………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 實驗平臺介紹……………………………………………………

4、…………3</p><p>　　第二部分 課程設計過程</p><p>　　2.1 課設軟件需求分析…………………………………………………………4</p><p>　　2.1.1 設計目的 ……………………………………………………………4</p><p>　　2.1.2 設計要求 ……………………………………………………………4<

5、;/p><p>　　2.2 概要設計 ……………………………………………………………………4</p><p>　　2.3 源代碼 ………………………………………………………………………5</p><p>　　2.4 調試分析過程描述 ………………………………………………………11</p><p>　　2.4.1 程序輸入………………………

6、……………………………………11</p><p>　　2.4.2 檢驗程序執(zhí)行………………………………………………………12</p><p>　　第三部分 課程設計體會</p><p>　　課程設計心得體會 ………………………………………………………………14</p><p>　　附錄 ……………………………………………………………………

7、……………15</p><p>　　第一部分 課程設計準備</p><p>　　1.1 課程設計題目：無密鑰的置換加密軟件開發(fā)</p><p>　　1.2 成員分工：xxx：負責人員組織、總體設計、撰稿排版</p><p>　　xxx：軟件測試分析、運行維護</p><p>　　xxx：負責本次課設概要分析、需求

8、分析</p><p>　　xxx：負責源代碼的編寫、修改、調試</p><p>　　xxx：負責課程設計準備部分、設備支持</p><p>　　1.3 課題背景及意義</p><p>　　當今世界正處于信息時代，網(wǎng)絡信息安全已經(jīng)成為我們網(wǎng)絡應用過程中非常重要的一點，為了網(wǎng)絡信息的安全，一般會采用各種各樣的加密解密軟件應對來自網(wǎng)絡的威脅，通過

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，我們應當首先了解古典加解密算法。這次課設的目的就是開發(fā)一款無密鑰置換加密軟件，讓更多的人了解加解密算法，以應對越來越多的網(wǎng)絡安全威脅。</p><p>　　1.4 實驗平臺介紹</p><p>　　Visual C++(簡稱VC)是Microsoft公司推出的目前使用極為廣泛的基于Windows平臺的C++可視化開發(fā)環(huán)境。

10、VC基于C，C++語言，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，和低級語言的雙重性，功能強大，靈活，執(zhí)行效率高，幾乎可說VC在 Windows平臺無所不能。VC主要是針對Windows系統(tǒng)，適合一些系統(tǒng)級 的開發(fā)，可以方便實現(xiàn)一些底層 的調用。在VC里邊嵌入?yún)R編語言很簡單。當對系統(tǒng)性能要求很高的時候，可用VC開發(fā)。VC在多線程、網(wǎng)絡通信、分布應用方面，有著不可比擬的優(yōu)勢。</p>

11、<p>　　第二部分 課程設計過程</p><p>　　2.1 課設軟件需求分析</p><p>　　2.1.1 設計目的</p><p>　　綜合運用本課程及網(wǎng)絡信息安全的相關知識設計并實現(xiàn)一個應用程序，能夠實現(xiàn)無密鑰置換加密，以Visual C++作為開發(fā)平臺，通過實踐復習鞏固課堂所學的理論知識，提高對所學知識的綜合應用能力，進一步掌握古典密

12、碼體制以及算法。</p><p>　　2.1.2 設計要求</p><p>　　要求所設計開發(fā)的程序能夠實現(xiàn)古典加密算法中無密鑰置換加密，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到1000位。</p><p><b>　　2.2 概要設計</b></p><p>　　根

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

14、 //定義子密鑰為一個類</p><p><b>　　public:</b></p><p>　　int key[8][6];</p><p>　　}subkey[16]; //定義子密鑰對象數(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位二進制數(shù)</p>

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

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

18、部分,便于交換</p><p>　　int temp[8][6]; //存儲經(jīng)擴展置換后的48位二進制值</p><p>　　int temp1[8][6]; //存儲和子密鑰異或后的結果</p><p>　　int s_result[8][4];

19、 //存儲經(jīng)S變換后的32位值</p><p>　　int text_p[8][4]; //經(jīng)P置換后的32位結果</p><p>　　int secret_ip[8][8]; //經(jīng)逆IP轉換后的密文</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、 //得到密鑰中對算法有用的56位</p><p><b>　　{</b></p><p>　　cout<<"請輸入64位的密鑰(8行8列且每行都得有奇數(shù)個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) //模擬二進制數(shù)的異或運算,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Ci,Di進行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?加密請按1號鍵(輸入1),解密請按2號鍵,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、<<"請輸入64位"<<s<<"(二進制):\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 調試分析過程描述</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 檢驗程序執(zhí)行</p><p>　　圖2-7 檢測程序執(zhí)行（一）</p><p>　　圖2-8 檢測程序執(zhí)行（二）</p><p>　　圖2-9 檢測程序執(zhí)行

49、（三）</p><p>　　第三部分 課程設計心得體會</p><p>　　這學期我們學習了《網(wǎng)絡信息安全》這門課，在xx老師的帶領下，我們系統(tǒng)規(guī)范得學習了網(wǎng)絡信息安全的基礎知識、功能等，讓我們改變了以前對網(wǎng)絡安全簡單而膚淺的認識，使我們明白網(wǎng)絡安全技術是應對網(wǎng)絡威脅的最好手段，使我們明白網(wǎng)絡安全的重要性。</p><p>　　本次課程設計是在網(wǎng)絡信息安全學習的基

50、礎上更深得了解掌握古典加密算法中的置換加密算法。當今世界正處于信息時代，網(wǎng)絡信息安全已經(jīng)成為我們網(wǎng)絡應用過程中非常重要的一點，為了網(wǎng)絡信息的安全，一般會采用各種各樣的加密解密軟件應對來自網(wǎng)絡的威脅，通過各種安全協(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，我們應當首先了解古典加解密算法。這次課設的目的就是開發(fā)一款無密鑰置換加密軟件，讓更多的人了解加解密算法，以應對越來越多的網(wǎng)絡安全威脅。</p><p&g

51、t;　　經(jīng)過這些天的設計開發(fā)，無密鑰的置換加密軟件基本開發(fā)完畢。本軟件基本達到了設計要求：能夠實現(xiàn)古典加密算法中無密鑰置換加密，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，明文序列能夠達到1000位。</p><p>　　本次課程設計是分組討論和制作的。在制作的過程中，我們學到的不僅僅是知識，我們還認識許多事情。這次設計對我們的綜合能力是一次很好的鍛煉，使我們的動手能力提高了一大步，同時

52、也使我們充分認識到合作的可貴。</p><p>　　在我們所開發(fā)的無密鑰的置換加密軟件，能夠完成基本的加密要求，通過分析、編寫程序、測試程序等步驟完成課程設計。最后按照呂老師的要求寫成文檔，從中也對WORD的運用提高的很多。但是該軟件還有許多不足的地方，還有許多東西有待完善。還有就是我們對網(wǎng)絡知識的掌握有限或者不牢固，許多地方概念還是不清楚，無密鑰的置換加密軟件達到了基本要求，但是有待進一步改善，希望老師給予批評

53、。</p><p>　　本次設計小組由九名成員組成，每個成員能夠根據(jù)自己的職能積極完成自己的任務，同時小組成員之間能夠通過互相幫助、集體討論等方式一步步完成設計，這是難能可貴的，在本次實際的過程中大家真正感受到了集體的智慧與團結的力量。</p><p>　　在設計的過程中我們確實遇到了許許多多的問題，從課本上最基本的問題到整個系統(tǒng)的問題都是我們前進的絆腳石，當遇到這些問題的時候我們一般會采

54、取集體討論的方法解決問題，或者上網(wǎng)尋求解決，有時實在搞不懂就向呂老師請教，在團隊的努力以及呂老師的指導下我們最終完成了設計，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會，讓我們在不斷地磨礪中快速成長起來。</p><p><b>　　附錄：</b></p><p><b>　　1.參考資料：</b></p><p&

55、gt;　　呂林濤 《網(wǎng)絡信息安全技術概論》 科學出版社</p><p>　　網(wǎng)絡資料：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