祖冲之序列密码算法IP核的设计与实现

祖冲之序列密码算法IP核的设计与实现
祖冲之序列密码算法IP核的设计与实现

关于密码学的发展和一些常见的加密算法

关于密码学的发展和一些常见的加密算法 1.悠久迷人的密码史话——密码学和密码 前言: 密码学(Cryptology,来源于希腊语kryptos和graphein,即隐藏和书写的意思)这门科学,或者说这门艺术,通常被分为两个部分,密码学(Cryptography)的任务是构建更为隐秘而且有效的密码,或者说加密方式;而与之相对应,密码分析学(Crypanalysis)则是研究已有的加密法的弱点,在没有密钥的情况下将密文还原成为明文。这两种科学相互依靠而不能分割,密码学家(Cryptologist)需要研习密码学来掌握加密方式,以便更好地解密;同样需要了解密码分析学,以判定自己密码的安全性高低。有一句话说的很好:“密码是两个天才的较量,败者将耗尽智慧而死。” 密码学产生的根本原因在于人们想要传递一些只有我们允许的接受者才能接受并理解的信息。被隐藏的真实信息称为明文(Plaintext),明文通过加密法(Cipher)变为密文(Ciphertext),这个过程被称为加密(Encryption),通过一个密钥(Key)控制。密文在阅读时需要解密(Decryption),同样需要密钥,这个过程由密码员(Cryptographer)完成。但是密码的传递并非绝对安全,可能有未得到允许的人员得到密文,并且凭借他们的耐心和智慧(我们通常假定他们有足够的时间和智慧),在没有密钥的情况下得到明文,这种方法称为破解(Break)。通常使用的加密方法有编码法(Code)和加密法(Cipher),编码法是指用字,短语和数字来替代明文,生成的密文称为码文(Codetext),编码法不需要密钥或是算法,但是需要一个编码簿(Codebook),编码簿内是所有明文与密文的对照表;而加密法则是使用算法和密钥。另外一种较常用的方法是夹带加密法(Steganography),顾名思义,它是将密文以隐藏的方式传递的,比如图画或是其它消息中,或是使用隐形墨水,在计算机能够进行图象和其它信息的处理之后,这种方法更是有了极大的发展空间。 密码的历史十分悠久。大约在4000年以前,在古埃及的尼罗河畔,一位擅长书写者在贵族的基碑上书写铭文时有意用加以变形的象形文字而不是普通的象形文字来写铭文,从而揭开了有文字记载的密码史。 公元前5世纪,古斯巴达人使用了一种叫做“天书”的器械,这是人类历史上最早使用的密码器械。“天书”是一根用草纸条、皮条或羊皮纸条紧紧缠绕的木棍。密信自上而下写在羊皮纸条上。然后把羊皮纸条解开送出。这些不连接的文字毫无意义,除非把羊皮纸条重新缠在一根直径和原木棍相同的木棍上,这样字就一圈圈跳出来,形成那封信。 公元前4世纪前后,希腊著名作家艾奈阿斯在其著作《城市防卫论》中就曾提到一种被称为“艾奈阿斯绳结”的密码。它的作法是从绳子的一端开始,每隔一段距离打一个绳结,而绳结之间距离不等,不同的距离表达不同的字母。按此规定把绳子上所有绳结的距离按顺序记录下来,并换成字母,就可理解它所传递的信息。 古罗马时代曾使用过一种“代替式密码”,把信中每个文字的字母都用字母顺序表中相隔两位后的一个字母取代,这种代替式密码直到第二次大战时还被日本海军使用。 此外,在古代还出现过一种被称为“叠痕法”的密码,使用时先把信纸折叠几下(上下及左右),然后铺平信纸,将传递的信息按顺序一个个分开,写在折

常见公钥加密算法有哪些

常见公钥加密算法有哪些 什么是公钥加密公钥加密,也叫非对称(密钥)加密(public key encrypTIon),属于通信科技下的网络安全二级学科,指的是由对应的一对唯一性密钥(即公开密钥和私有密钥)组成的加密方法。它解决了密钥的发布和管理问题,是目前商业密码的核心。在公钥加密体制中,没有公开的是私钥,公开的是公钥。 常见算法RSA、ElGamal、背包算法、Rabin(Rabin的加密法可以说是RSA方法的特例)、Diffie-Hellman (D-H)密钥交换协议中的公钥加密算法、EllipTIc Curve Cryptography (ECC,椭圆曲线加密算法)。使用最广泛的是RSA算法(由发明者Rivest、Shmir和Adleman 姓氏首字母缩写而来)是著名的公开金钥加密算法,ElGamal是另一种常用的非对称加密算法。 非对称是指一对加密密钥与解密密钥,这两个密钥是数学相关,用某用户密钥加密后所得的信息,只能用该用户的解密密钥才能解密。如果知道了其中一个,并不能计算出另外一个。因此如果公开了一对密钥中的一个,并不会危害到另外一个的秘密性质。称公开的密钥为公钥;不公开的密钥为私钥。 如果加密密钥是公开的,这用于客户给私钥所有者上传加密的数据,这被称作为公开密钥加密(狭义)。例如,网络银行的客户发给银行网站的账户操作的加密数据。 如果解密密钥是公开的,用私钥加密的信息,可以用公钥对其解密,用于客户验证持有私钥一方发布的数据或文件是完整准确的,接收者由此可知这条信息确实来自于拥有私钥的某人,这被称作数字签名,公钥的形式就是数字证书。例如,从网上下载的安装程序,一般都带有程序制作者的数字签名,可以证明该程序的确是该作者(公司)发布的而不是第三方伪造的且未被篡改过(身份认证/验证)。 对称密钥密码体制 所谓对称密钥密码体制,即加密密钥与解密密钥是相同的密码体制。 数据加密标准DES属于对称密钥密码体制。它是由IBM公司研制出,于1977年被美国

密码学对称加密算法

对称加密算法 一、网络安全 1.网络安全 (1) 网络的安全问题:有以下四个方面 A. 端-端的安全问题,主要指用户(包括代理)之间的加密、鉴别和数据完整性维护。 B. 端系统的安全问题,主要涉及防火墙技术 C. 安全服务质量问题,主要指如何保护合法用户的带宽,防止用户非法占用带宽。 D. 安全的网络基础设施,主要涉及路由器、DNS服务器,以及网络控制信息和管理信息的安全问题。 (2)网络的安全服务:有以下五个方面 A.身份认证:这是考虑到在网络的应用环境下,验证身份的双方一般是通过网络而非直接交互,所以传统的验证手段如根据对方的指纹等方法就无法应用。同时大量的黑客随时都可能尝试向网络渗透,截获合法用户的口令并冒充顶替,以合法身份入网。所以应该提供一种安全可靠的身份认证的手段。 B.授权控制:授权控制是控制不同用户对信息资源的访问权限。授权控制是以身份认证为基础的。通过给不同用户的提供严格的不同层次和不同程度的权限,同时结合可靠的身份认机制,可以从很大程度上减少非法入侵事件发生的机会。 C.数据加密:数据加密技术顾名思义。在互联网上应用加密技术来保证信息交换的可靠性已经的到了人们普遍的认可,已经进入了应用阶段。目前的加密技术主要有两大类:一类是基于对称密钥加密的算法,另一类是基于非对称密钥加密的算法。它们都已经达到了一个很高的强度,同时加密算法在理论上也已经相当的成熟,形成了一门独立的学科。而从应用方式上,一般分成软件加密和硬件加密。前者成本低而且实用灵活,更换也方便;而后者加密效率高,本身安全性高。在应用中,可以根据不同的需要来进行选择。 D.数据完整性:数据完整性是指通过网上传输的数据应该防止被修改、删除、插入、替换或重发,以保证合法用户接收和使用该数据的真实性。 E.防止否认:在网上传输数据时,网络应提供两种防止否认的机制:一是防止发送方否认自己发送过的信息,而谎称对方收到的信息是别人冒名或篡改过的;二是防止接收方否认自己收到过信息。利用非对称加密技术可以很好的实现第一个否认机制。 二、加密技术 (1) 加密技术的产生和发展 A. 古代,目前记录的比较早的是一个在公元前2世纪,由一个希腊人提出来的,26个字母放在一个5×5的表格里,这样所有的源文都可以行列号来表示。 B. 近代,在第二次世界大战里,密码机(如紫罗兰)得到了比较广泛的已经技术,同时破译密码的技术也得到了发展,出现了一次性密码技术。同时密码技术也促进了计算机的发展。 C. 现代,由于计算机和计算机网络的出现,对密码技术提出了更高的需求。密码学的论文和会议不断的增加,以密码技术为主的商业公司开始出现,密码算法层出不穷,并开始走向国际标准化的道路,出现了DES,AES等国家(美国的)标准。同时各个国家和政府对密码技术也越来越重视,都加密技术的出口和进口都作了相当严格的规定。 (2) 加密技术的分类 A.对称加密技术 a. 描述 对称算法(symmetric algorithm),有时又叫传统密码算法,就是加密密钥能够从解密密钥中推算出来,同时解密密钥也可以从加密密钥中推算出来。而在大多数的对称算法中,加密密钥和解密密钥是相同的。所以也称这种加密算法为秘密密钥算法或单密钥算法。它要求发送方和接收方在安全通信之前,商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥,泄漏密钥就意味着任何人都可以对他们发送或接收的消息解密,所以密钥的保密性对通信性

公钥加密算法

公钥加密算法 一.简介 公钥加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(privatekey)。公开密钥与私有密钥是一对,如果用公开密钥对数据进行加密,只有用对应的私有密钥才能解密;如果用私有密钥对数据进行加密,那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥,所以这种算法叫作非对称加密算法。 图1 非对称加密的简化模型 非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是:甲方生成一对密钥并将其中的一把作为公用密钥向其它方公开;得到该公用密钥的乙方使用该密钥对机密信息进行加密后再发送给甲方;甲方再用自己保存的另一把专用密钥对加密后的信息进行解密。另一方面,甲方可以使用乙方的公钥对机密信息进行签名后再发送给乙方;乙方再用自己的私匙对数据进行验签。 甲方只能用其专用密钥解密由其公用密钥加密后的任何信息。非对称加密算法的保密性比较好,它消除了最终用户交换密钥的需要。 非对称密码体制的特点:密钥管理简单,算法强度复杂、安全性依赖于算法与密钥;但是由于其算法复杂,而使得加密解密速度没有对称加密解密的速度快。 二.起源 W.Diffie和M.Hellman 1976年在IEEE Trans.on Information刊物上发表了“ New Direction in Cryptography”文章,提出了“非对称密码体制即公开密钥密码体制”的概念,开创了密码学研究的新方向。 三.基本原理 1.A要向B发送信息,A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。 2.A的私钥保密,A的公钥告诉B;B的私钥保密,B的公钥告诉A。 3.A要给B发送信息时,A用B的公钥加密信息,因为A知道B的公钥。

密码学简答题及计算题

简答题及计算题 1.RSA 算法中n =11413,e =7467,密文是5859,利用分解11413=101×113,求明文。 解:10111311413n p q =?=?= ()(1)(1)(1001)(1131)11088n p q ?=--=--= 显然,公钥e=7467,满足1<e <()n ?,且满足gcd(,())1e n ?=,通过公式1mod11088d e ?≡求出1mod ()3d e n ?-≡=, 由解密算法mod d m c n ≡得3mod 5859mod114131415d m c n ≡== 2.用C 语言编写欧几里德算法的程序。 #include unsigned int Gcd( unsigned int M, unsigned int N ) { unsigned int Rem; while( N > 0 ) { Rem = M % N; M = N; N = Rem; } return M; } void main() { int temp; int a,b; scanf("%d",&a); scanf("%d",&b); printf("the greatest common factor of %d and %d is ",a,b); printf("%d\n",Gcd(a,b)); } 3.用欧几里德算法计算gcd (1024,888)。 1024=888*1+136 gcd (888,136) 888=136*6+72 gcd (136,72) 136=72*1+64 gcd (72,64) 72=64*1+8 gcd (64,8) 64=8*8+0 gcd (8,0) gcd (1024,888)=8

算法设计与分析习题

《算法设计与分析》习题 第一章算法引论 1、算法的定义 答:算法是指在解决问题时,按照某种机械步骤一定可以得到问题结果的处理过程。 通俗讲,算法:就是解决问题的方法或过程。 2、算法的特征 答:1)算法有零个或多个输入;2)算法有一个或多个输出; 3)确定性;4)有穷性 3、算法的描述方法有几种 答:自然语言、图形、伪代码、计算机程序设计语言 4、衡量算法的优劣从哪几个方面 答:(1) 算法实现所耗费的时间(时间复杂度); (2) 算法实现所所耗费的存储空间(空间复杂度); (3) 算法应易于理解,易于编码,易于调试等等。 5、时间复杂度、空间复杂度定义 答:指的是算法在运行过程中所需要的资源(时间、空间)多少。 6、时间复杂度计算: {i=1; while(i<=n) i=i*2; } 答:语句①执行次数1次, 语句②③执行次数f(n), 2^f(n)<=n,则f(n) <=log2n; 算法执行时间: T(n)= 2log2n +1 时间复杂度:记为O(log2n) ; 7.递归算法的特点 答:①每个递归函数都必须有非递归定义的初值;否则,递归函数无法计算;(递归终止条件) ②递归中用较小自变量函数值来表达较大自变量函数值;(递归方程式) 8、算法设计中常用的算法设计策略 答:①蛮力法;②倒推法;③循环与递归;④分治法; ⑤动态规划法;⑥贪心法;⑦回溯法;⑧分治限界法 9、设计算法: 递归法:汉诺塔问题兔子序列(上楼梯问题) 整数划分问题 蛮力法:百鸡百钱问题 倒推法:穿越沙漠问题

答:算法如下: (1) 递归法 汉诺塔问题 void hanoi(int n, int a, int b, int c) {if (n > 0) { hanoi(n-1, a, c, b); move(a,b); hanoi(n-1, c, b, a); } } 兔子序列(fibonaci 数列 ) 递归实现: Int F(int n) { if(n<=2) return 1; else return F(n-1)+ F(n-2); } 上楼梯问题 Int F(int n) { if(n=1) return 1 if(n=2) return 2; else return F(n-1)+ F(n-2); } 整数划分问题 问题描述:将正整数n 表示成一系列正整数之和,n=n1+n1+n3+… 将最大加数不大于m 的划分个数,记作q(n,m)。正整数n 的划分数 p(n)=q(n,n)。 可以建立q(n,m)的如下递归关系: 递归算法: Int q( int n, int m){ if(n<1||m<1) return 0; If((n=1)||(m=1)) return 1; If (n>=<==-+--+=11,1),()1,()1,(1),(1),(m n m n m n m n m m n q m n q n n q n n q m n q

公钥密码算法

公钥密码算法 学号:0900250114 姓名:李荣亮 摘要:古往今来,通信中的安全保密问题一直受到广泛关注。历史上,交战双方在通信安全、保密和密码破译方面的优势均被认为是取得战争胜利的关键因素之一。今天,随着互联网的发展,人类进入信息化时代,现代通信涉及各个行业,信息安全已成为人人都关心的问题,敏感信息的安全传输越来越受到人们的关注,这就促使密码学揭去了神秘的面纱,为更广泛的领域和大众服务。 一、公钥密码学概述。 公开密钥密码算法的提出是整个密码学历史上最大的而且也许是最唯一真 正的变革。从最初一直到现代,几乎所有密码系统都建立在基本的替代和置换工具的基础上。在用了数千年的本质上可以手算完成的算法之后,常规的密码学随着转轮加密/解密机的发展才出现了一个重大进步。机电式变码旋转软件使得极其复杂的密码系统被研制出来。有了计算机后,更加复杂的系统被设计出来。但是不管是转轮机还是后来的DES(数据加密标准),虽然代表了重要的进展,却仍然依赖于替代和置换这样的基本工具。 公钥密码学则与以前的所有方法都截然不同。一方面公开密钥算法基于数学函数而不是替代和置换,更重要的是,公开密钥密码学是非对称的,它用到两个不同的密钥,而对称的常规加密则只使用一个密钥。使用两个密钥对于保密通信,密钥分配和鉴别等领域都有着深远的影响。 公钥密码算法中的密钥依性质划分,可分为公钥和私钥两种。 用户或系统产生一对密钥,将其中的一个公开,称为公钥;另一个自己保留,称为私钥。 任何获悉用户公钥的人都可用用户的公钥对信息进行加密与用户实现安全信息交互。 由于公钥与私钥之间存在的依存关系,只有用户本身才能解密该信息,任何未受授权用户甚至信息的发送者都无法将此信息解密。 在近代公钥密码系统的研究中, 其安全性都是基于难解的可计算问题的。 如: (1)大数分解问题; (2)计算有限域的离散对数问题;

国密算法国家商用密码算法简介)

国家商用密码算法简介 密码学是研究编制密码和破译密码的技术科学,起源于隐秘消息传输,在编码和破译中逐渐发展起来。密码学是一个综合性的技术科学,与语言学、数学、电子学、声学、信息论、计算机科学等有着广泛而密切的联系。密码学的基本思想是对敏感消息的保护,主要包括机密性,鉴别,消息完整性和不可否认性,从而涉及加密,杂凑函数,数字签名,消息认证码等。 一.密码学简介 密码学中应用最为广泛的的三类算法包括对称算法、非对称算法、杂凑算法。 1.1 对称密码 对称密码学主要是分组密码和流密码及其应用。分组密码中将明文消息进行分块加密输出密文区块,而流密码中使用密钥生成密钥流对明文消息进行加密。世界上应用较为广泛的包括DES、3DES、AES,此外还有Serpent,Twofish,MARS和RC6等算法。对称加密的工作模式包括电码本模式(ECB 模式),密码反馈模式(CFB 模式),密码分组链接模式(CBC 模式),输入反馈模式(OFB 模式)等。1.2 非对称密码 公钥密码体制由Diffie和Hellman所提出。1978年Rivest,Shamir和Adleman提出RAS密码体制,基于大素数分解问题。基于有限域上的离散对数问题产生了ElGamal密码体制,而基于椭圆曲线上的离散对数问题产生了椭圆曲线密码密码体制。此外出现了其他公钥密码体制,这些密码体制同样基于困难问题。目前应用较多的包括RSA、DSA、DH、ECC等。 1.3杂凑算法 杂凑算法又称hash函数,就是把任意长的输入消息串变化成固定长的输出串的一种函数。这个输出串称为该消息的杂凑值。一个安全的杂凑函数应该至少满足以下几个条件。 1)输入长度是任意的; 2)输出长度是固定的,根据目前的计算技术应至少取128bits长,以便抵抗生日攻击; 3)对每一个给定的输入,计算输出即杂凑值是很容易的; 4)给定杂凑函数的描述,找到两个不同的输入消息杂凑到同一个值是计算上不可行的,或给定 杂凑函数的描述和一个随机选择的消息,找到另一个与该消息不同的消息使得它们杂凑到同一个值是计算上不可行的。 杂凑函数主要用于完整性校验和提高数字签名的有效性,目前已有很多方案。这些算法都是伪随机函数,任何杂凑值都是等可能的。输出并不以可辨别的方式依赖于输入;在任何输入串中单个比特

算法设计与分析所有程序

目录 第二章递归与分治 (3) 1、用递归思想求N! (3) 2、用递归思想求Fibonacci数列 (3) 3、用递归思想求排列问题 (4) 4、用递归思想求整数划分问题 (5) 5、用递归思想求汉诺塔问题 (6) 6、用递归思想实现插入排序 (7) 7、用分治思想实现二分查找 (8) 8、用分治法求两个大整数的乘法 (9) 9、用分治思想求一个数组的最大值与最小值 (10) 10、用分法思想实现合并排序 (12) 11、用分治思想实现快速排序 (13) 12、用分治法实现线性时间选择问题 (15) 13、用分法思想实现残缺棋盘问题 (15) 第三章动态规划法 (18) 1、矩阵连乘问题 (18) 2、最长公子序列 (20) 3、最大子段和问题 (23) 4、图像压缩问题 (28) 5、电路布线问题 (31) 6、最 (31) 7、最 (31) 第四章贪心算法 (32) 1、哈夫曼编码 (32) 4、Kruskal算法求最小生成树 (35) 5、集装箱问题 (38) 6、活动安排问题 (40) 第五章回溯法 (42) 1、用回溯法求0-1背包问题 (42)

2、用回溯法求N皇后问题 (45) 3、用回溯法求旅行售货员问题 (46) 4、用回溯法求圆排列问题 (48) 5、用回溯法求符号三角形问题 (50) 6、用回溯法求批处理作业调度问题 (52) 7、用回溯法求连续邮资问题 (54) 8、用回溯法求图的m着色问题 (57) 9、用回溯法求最大团问题 (59) 第六章回溯法 (62) 1、用分支限界法求0-1背包问题 (62)

第二章递归与分治1、用递归思想求N! 王晓东版——《计算机算法设计与分析(第四版)》P11页,例2-1 2、用递归思想求Fibonacci数列 王晓东版——《计算机算法设计与分析(第四版)》P12页,例2-2

密码学试题

选择题 1、如果发送方用私钥加密消息,则可以实现() A、保密性 B、保密与鉴别 C、保密而非鉴别 D、鉴别 2、在混合加密方式下,真正用来加解密通信过程中所传输数据(明文)的密钥是() A、非对称算法的公钥 B、对称算法的密钥 C、非对称算法的私钥 D、CA中心的公钥 3、以下关于加密说法,不正确的是() A、加密包括对称加密和非对称加密两种 B、信息隐蔽是加密的一种方法 C、如果没有信息加密的密钥,只要知道加密程序的细节就可以对信息进行解密 D、密钥的位数越多,信息的安全性就越高 4、以下关于混合加密方式说法不正确的是:() A、采用公开密钥体制进行通信过程中的加解密处理 B、采用公开密钥体制对对称密钥体制的密钥进行加密后的通信 C、采用对称密钥体制对对称密钥体制的密钥进行加密后的通信 D、采用混合加密方式,利用了对称密钥体制的密钥容易管理和非对称密钥体制的加解密处理速度快的双重优点 5、两个不同的消息摘要具有相同的值时,称为() A、攻击 B、冲突 C、散列 D、都不是

6、()用于验证消息完整性。 A、消息摘要 B、加密算法 C、数字信封 D、都不是 7、HASH函数可应用于()。 A、数字签名 B、生成程序或文档的“数字指纹” C、安全存储口令 D、数据的抗抵赖性 8、数字证书采用公钥体制,每个用户设定一把公钥,由本人公开,用它进行: A、加密和验证签名 B、解密和签名 C、加密 D、解密 9、数字签名为保证其不可更改性,双方约定使用() A、HASH算法 B、RSA算法 C、CAP算法 D、ACR算法 10、1是网络通信中标志通信各方身份信息的一系列数据,提供一种在Internet上验证身份的方式 A、数字认证 B、数字证书 C、电子证书 D、电子认证 11、以下关于CA认证中心说法正确的是

基于3DES算法的文档加密的设计与实现

青岛农业大学 本科生毕业论文(设计) 题目基于3DES算法的文档加密的设计与实现姓名: 学院: 专业: 班级: 学号: 指导教师: 完成时间: 2013年6月10日

基于3DES算法的文档加密的设计与实现 摘要:随着社会进入信息化时代,由于互联网的开放性,网络资源的共享性、网络操作系统的漏洞、网络系统设计的缺陷、网络的开放性以及恶意攻击等等,都给网络带来了不安全的隐患,计算机和信息的安全问题将更加突出,网络和连接在网络上的信息系统面临着各种复杂的、严峻的安全威胁。因此,如何保障数据和信息的安全已成为人们关注的问题。 3DES(Triple DES) 是三重数据加密算法, 也是DES(Data Encryption Algorithm)向AES(Advanced Encryption Standard)过渡的加密算法。1999年,美国的NIST将3DES指定为过渡的加密标准。它比DES具有更高的安全性,克服了DES因密钥长度短而造成的暴力攻击。 本文对3DES数据加密算法进行了全面介绍,分析了该算法的设计思想。并且基于3DES数据加密算法,采用VS2010的开发环境,实现了对文件的加密与解密,从而为保障数据和文档的安全性提供了支持。 关键字:信息安全;加密;密码学;3DES加密算法

The design and implementation of the document encryption based on 3DES algorithm Abstract: As society into the information age, the openness of the Internet, network resource sharing, network operating system vulnerabilities, network system design flaws, network openness and malicious attacks, etc., gave network brings insecurity hidden, computer and information security issues will become more prominent, networks, and connected to the network of information systems face a variety of complex and serious security threat. Therefore, how to protect the data and information security has become an issue of concern. 3DES (Triple DES) is a triple data encryption algorithm is DES to AES encryption algorithm transition. In 1999, the U.S. NIST the 3DES encryption standards specified for the transition. It has a higher than DES security, to overcome the short key length DES caused due to violent attacks. In this paper, 3DES data encryption algorithm is fully described, analysis of the algorithm design. And based on 3DES data encryption algorithm, using. NET development techniques, to achieve the document encryption and encryption, so as to safeguard the security of data and documents provided support. The keyword: Information Security; Encryption; Cryptography; 3DES encryption algorithm

计算机算法设计与分析习题及答案

计算机算法设计与分析习 题及答案 Prepared on 24 November 2020

《计算机算法设计与分析》习题及答案 一.选择题 1、二分搜索算法是利用( A )实现的算法。 A、分治策略 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 2、下列不是动态规划算法基本步骤的是( A )。 A、找出最优解的性质 B、构造最优解 C、算出最优解 D、定义最优解 3、最大效益优先是(A )的一搜索方式。 A、分支界限法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 4. 回溯法解旅行售货员问题时的解空间树是( A )。 A、子集树 B、排列树 C、深度优先生成树 D、广度优先生成树 5.下列算法中通常以自底向上的方式求解最优解的是(B )。 A、备忘录法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 6、衡量一个算法好坏的标准是( C )。 A 运行速度快 B 占用空间少 C 时间复杂度低 D 代码短 7、以下不可以使用分治法求解的是( D )。 A 棋盘覆盖问题 B 选择问题 C 归并排序 D 0/1背包问题 8. 实现循环赛日程表利用的算法是(A )。 A、分治策略 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 9.下面不是分支界限法搜索方式的是(D )。 A、广度优先 B、最小耗费优先 C、最大效益优先 D、深度优先

10.下列算法中通常以深度优先方式系统搜索问题解的是(D )。 A、备忘录法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 11.备忘录方法是那种算法的变形。( B ) A、分治法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 12.哈夫曼编码的贪心算法所需的计算时间为(B )。 A、O(n2n) B、O(nlogn) C、O(2n) D、O(n) 13.分支限界法解最大团问题时,活结点表的组织形式是(B )。 A、最小堆 B、最大堆 C、栈 D、数组 14.最长公共子序列算法利用的算法是(B)。 A、分支界限法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 15.实现棋盘覆盖算法利用的算法是(A )。 A、分治法 B、动态规划法 C、贪心法 D、回溯法 16.下面是贪心算法的基本要素的是(C )。 A、重叠子问题 B、构造最优解 C、贪心选择性质 D、定义最优解 17.回溯法的效率不依赖于下列哪些因素( D ) A.满足显约束的值的个数 B. 计算约束函数的时间 C.计算限界函数的时间 D. 确定解空间的时间 18.下面哪种函数是回溯法中为避免无效搜索采取的策略(B ) A.递归函数 B.剪枝函数 C。随机数函数 D.搜索函数 19. (D)是贪心算法与动态规划算法的共同点。

公钥密码技术讲义

公钥密码技术讲义 1.问题的引入 1.1攻击类型 根据攻击的不同方式,攻击被分为被动攻击和主动攻击。 图表1消息的正常传送 被动攻击 获得正在传送的信息。其特点是:偷听或监视传送。攻击的手段是:泄露消息内容和通信量分析。(绘图说明) 主动攻击 主动攻击主要涉及到数据流的修改或创建错误流。攻击手段是:伪装、重放、修改消息和拒绝服务。 1.2安全服务 (简要说明) A.XX性 B.验证(鉴别) C.完整性 D.不可抵赖性(不可否认性) E.访问控制 F.可用性

1.3常规加密的缺陷 尽管对称密码技术有一些很好的特性,但它也存在着明显的缺陷,主要在于其密钥的管理: A.进行安全通信前需要以安全方式进行密钥交换。这一步骤,在某种情况下是可行的, 但在某些情况下会非常困难,甚至无法实现。 B.密钥规模复杂。举例来说,A与B两人之间的密钥必须不同于A和C两人之间的密钥, 否则给B的消息的安全性就会受到威胁。在有1000个用户的团体中,A需要保持至少999个密钥(更确切的说是1000个,如果她需要留一个密钥给他自己加密数据)。对于该团体中的其它用户,此种情况同样存在。这样,这个团体一共需要将近50万个不同的密钥!推而广之,n个用户的团体需要n2/2个不同的密钥。 2.公钥密码技术 2.1基本概念 应用两个不同的密钥:一个是公开的,一个是秘密的。从公开密钥(以下简称为公钥)很难推断出私人密钥(以下简称为私钥)。持有公钥的任何人都可以加密消息,但却无法解密。只有持有私钥的人才能够解密。 2.2加密/解密基本步骤 图表2加密/解密基本步骤 一般的情况下,网络中的用户约定一个共同的公开密钥密码系统,每个用户都有自己的公钥和私钥,并且所有的公钥都保存在某个公开的数据库中,任何用户都可以访问此数据库。这样加密协议如下: A.Alice从公开数据库中取出Bob的公开密钥。 B.Alice用Bob的公开密钥加密她的消息,然后传送给Bob。 C.Bob用他的私钥解密Alice的消息。

密码学课程设计

中国矿业大学 密码学课程设计报告 院系: 计算机学院 专业: 信息安全 班级: 信安08-3班 姓名: 许多 学号: 08083701 指导老师: 汪楚娇 2011年6月 1绪论 密码技术是一门古老而十分有用的技术,随着计算机通信技术的迅猛发展,大量的敏感信息通过公共设施或计算机网络进行交换。特别是Internet的广泛应用、电子商务和电子政务的迅速发展,越来越多的信息需要严格的保密,如:银行账号、个人隐私等。正是这种对信息的机密性和真实性的需求,密码学才逐成为比较热门的学科。 近几年来,信息安全成为全社会的需求,信息安全保障成为国际社会关注的焦点。而密码学是信息安全的核心,应用密码学技术是实现安全系统的核心技术。应用密码学研究如何实现信息的机密性、完整性和不可否认性。随着信息系统及网络系统的爆炸性增长,形形色色的安全

威胁严重阻碍了当前的信息化进程,因此,亟待使用密码学来增强系统的安全性。而密码学课程设计正是为这方面做出了具体的实践。 经过前一段时间的学习,我们对于密码学这门课程有了更深的认识和了解,对于一般的密码学算法学会了怎么样使用。因此,通过密码学课程设计这么课程,对前一段的学习进行了检查。在设计中,我们选择做了古典密码算法,分组密码算法DES,公钥密码算法RSA。这几种经典的密码算法是我们学习密码学课程设计所必须掌握的,也是学习信息安全的基础。在接下来的部分,我将详细介绍我设计的过程以及思路。 2 古典密码算法 2.1 古典密码Hill 2.11 古典密码Hill概述 Hill体制是1929年由Lester S.Hill发明的,它实际上就是利用了我们熟知的线性变换方法,是在Z26上进行的。Hill体制的基本思想是将n个明文字母通过线性变换转化为n个密文字母,解密时只需要做一次逆变换即可,密钥就是变换矩阵。

对称加密算法的设计与实现 精品

延 边 大 学 ( 二 〇 一 三 年 五 月 摘 要 本 科 毕 业 论 文 本科毕业设计 题 目:基于D E S 的对称加密算法的 设计与实现 学生姓名:周莹冰 学 院:工学院 专 业:数字媒体技术 班 级:2009级 指导教师:李永珍 副教授

随着信息时代的来临,信息的安全性变得尤为重要,而对数据进行加密是行之有效的能保证信息安全性的方法。DES算法是众多数据加密算法中的一种,在过去的几十年中在数据加密领域有着举足轻重的地位,然而随着计算机技术的发展,DES算法的安全性也被大大地降低,针对DES的暴力破解所用的时间在逐年减少,为了能使DES这种优秀的加密算法能够重新使用,本文将针对就DES的暴力破解提供一种有效的解决方案:基于DES算法迭代算法的改进,对DES的密钥长度进行了扩展。使DES的安全性得到了增强,同时相较于DES算法的改进算法3DES算法,效率上会比3DES高,安全性上也不会逊色于3DES。 关键词:DES;密钥扩展;迭代算法; Abstract

With the coming of information age, information security has become especially important, and to encrypt data is effective to ensure the security of the information. DES algorithm is one of data encryption algorithms, in the past few decades has a pivotal position in the field of data encryption. however, with the development of computer technology, the security of DES algorithm also has been greatly reduced, the time of brute force of DES has been reducing year by year, in order to make this good encryption algorithm can be used again, this article will focus on the DES of brute force to provide an effective solution: based on iterative algorithm of DES algorithm, and extended the length of DES key. To make the security of DES more enhanced, at the same time, compared with the 3 DES algorithm, the efficiency will be higher than 3 DES, and security will not inferior to 3 DES. Key word: DES; key expansion;iterative algorithm

祖冲之序列密码算法(ZUC算法)

祖冲之序列密码算法 第1部分:算法描述 1范围 本部分描述了祖冲之序列密码算法,可用于指导祖冲之算法相关产品的研制、检测和使用。 2术语和约定 以下术语和约定适用于本部分。 2.1 比特bit 二进制字符0和1称之为比特。 2.2 字节byte 由8个比特组成的比特串称之为字节。 2.3 字word 由2个以上(包含2个)比特组成的比特串称之为字。 本部分主要使用31比特字和32比特字。 2.4 字表示word representation 本部分字默认采用十进制表示。当字采用其它进制表示时,总是在字的表示之前或之后添加指示符。例如,前缀0x指示该字采用十六进制表示,后缀下角标2指示该字采用二进制表示。 2.5 高低位顺序bit ordering 本部分规定字的最高位总是位于字表示中的最左边,最低位总是位于字表示中的最右边。

3符号和缩略语 3.1运算符 + 算术加法运算 mod 整数取余运算 ?按比特位逐位异或运算 ?模232加法运算 ‖字符串连接符 ?H取字的最高16比特 ?L取字的最低16比特 <<>k32比特字右移k位 a b向量a赋值给向量b,即按分量逐分量赋值 3.2符号 下列符号适用于本部分: s0,s1,s2,…,s15 线性反馈移位寄存器的16个31比特寄存器单元变量 X0,X1,X2,X3比特重组输出的4个32比特字 R1, R2非线性函数F的2个32比特记忆单元变量 W非线性函数F输出的32比特字 Z 算法每拍输出的32比特密钥字 k初始种子密钥 iv 初始向量 D 用于算法初始化的字符串常量 3.3缩略语 下列缩略语适用于本部分: ZUC祖冲之序列密码算法或祖冲之算法 LFSR 线性反馈移位寄存器 BR 比特重组 F 非线性函数 4算法描述 4.1算法整体结构 祖冲之算法逻辑上分为上中下三层,见图1。上层是16级线性反馈移位寄存器(LFSR);中层是比特重组(BR);下层是非线性函数F。

公钥密码系统及RSA公钥算法

公钥密码系统及RSA公钥算法 摘要: 本文简单介绍了公开密钥密码系统的思想和特点,并具体介绍了RSA算法的理论基础,工作原理和具体实现过程,并通过一个简单例子说明了该算法是如何实现。在本文的最后,概括说明了RSA算法目前存在的一些缺点和解决方法。 关键词:公钥密码体制,公钥,私钥, RSA 中图分类号:TP309.7 §1引言 随着计算机联网的逐步实现,Internet前景越来越美好,全球经济发展正在进入信息经济时代,知识经济初见端倪。计算机信息的保密问题显得越来越重要,无论是个人信息通信还是电子商务发展,都迫切需要保证Internet网上信息传输的安全,需要保证信息安全。信息安全技术是一门综合学科,它涉及信息论、计算机科学和密码学等多方面知识,它的主要任务是研究计算机系统和通信网络内信息的保护方法以实现系统内信息的安全、保密、真实和完整。其中,信息安全的核心是密码技术。密码技术是集数学、计算机科学、电子与通信等诸多学科于一身的交叉学科。它不仅能够保证机密性信息的加密,而且能够实现数字签名、身份验证、系统安全等功能。是现代化发展的重要科学之一。本文将对公钥密码系统及该系统中目前最广泛流行的RSA 算法做一些简单介绍。 §2公钥密码系统 要说明公钥密码系统,首先来了解一下不同的加密算法:目前的加密算法按密钥方式可分为单钥密码算法和公钥密码算法。 2.1. 单钥密码 又称对称式密码,是一种比较传统的加密方式,其加密运算、解密运算使用的是同样的密钥,信息的发送者和信息的接收者在进行信息的传输与处理时,必须共同持有该密码(称为对称密码)。因此,通信双方都必须获得这把钥匙,并保持钥匙的秘密。 单钥密码系统的安全性依赖于以下两个因素:第一,加密算法必须是足够强的,仅仅基于密文本身去解密信息在实践上是不可能的;第二,加密方法的安全性依赖于密钥的秘密性,而不是算法的秘密性,因此,我们没有必要确保算法的秘密性(事实上,现实中使用的很多单钥密码系统的算法都是公开的),但是我们一定要保证密钥的秘密性。 从单钥密码的这些特点我们容易看出它的主要问题有两点:第一,密钥量问题。在单钥密码系统中,每一对通信者就需要一对密钥,当用户增加时,必然会带来密钥量的成倍增长,因此在网络通信中,大量密钥的产生﹑存放和分配将是一个难以解决的问题。第二,密钥分发问题。单钥密码系统中,加密的安全性完

现代密码学 课后答案 第二版

现代密码学教程第二版 谷利泽郑世慧杨义先 欢迎私信指正,共同奉献 第一章 1.判断题 2.选择题 3.填空题 1.信息安全的主要目标是指机密性、完整性、可用性、认证性和不可否认性。 2.经典的信息安全三要素--机密性,完整性和可用性,是信息安全的核心原则。

3.根据对信息流造成的影响,可以把攻击分为5类中断、截取、篡改、伪造和重放,进一 步可概括为两类主动攻击和被动攻击。 4.1949年,香农发表《保密系统的通信理论》,为密码系统建立了理论基础,从此密码学 成为了一门学科。 5.密码学的发展大致经历了两个阶段:传统密码学和现代密码学。 6.1976年,W.Diffie和M.Hellman在《密码学的新方向》一文中提出了公开密钥密码的 思想,从而开创了现代密码学的新领域。 7.密码学的发展过程中,两个质的飞跃分别指 1949年香农发表的《保密系统的通信理 论》和 1978年,Rivest,Shamir和Adleman提出RSA公钥密码体制。 8.密码法规是社会信息化密码管理的依据。 第二章 1.判断题 答案×√×√√√√××

2.选择题 答案:DCAAC ADA

3.填空题 1.密码学是研究信息寄信息系统安全的科学,密码学又分为密码编码学和密码分 析学。 2.8、一个保密系统一般是明文、密文、密钥、加密算法、解密算法 5部分组成的。 3.9、密码体制是指实现加密和解密功能的密码方案,从使用密钥策略上,可分为对称和 非对称。 4.10、对称密码体制又称为秘密密钥密码体制,它包括分组密码和序列 密码。

第三章5.判断 6.选择题

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