实验一 古典密码-Vigernere算法

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L001001012-古典密码-维吉尼亚密码实验

L001001012-古典密码-维吉尼亚密码实验
PC网络接口,本地连接与实验网络直连。
软件描述
VC6.0
实验环境描述
1、学生机与实验室网络直连;
2、VPC1与实验室网络直连;
3、学生机与VPC1物理链路连通;
预备知识
人们在单一恺撒密码的基础上扩展出多表密码,称为“维吉尼亚”密码。它是由16世纪法国亨利三世王朝的布莱瑟·维吉尼亚发明的。维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念,即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换,以此来对抗字频统计。维吉尼亚密码的密钥空间大小为26m,所以即使m的值很小,使用穷尽密钥搜索方法也需要很长的时间。例如,当m=5时,密钥空间大小超过1.1*107,这样的密钥量已经超出了使用手算进行穷尽搜索的能力范验课题名称
L001001012-古典密码-维吉尼亚密码实验
实验目的与要求
维吉尼亚密码是古典密码中非常具有代表的例子。本实验要求用高级语言编写和调试一个简单的维吉尼亚密码实现及解密程序,通过本实验可以加深理解维吉尼亚密码原理。
实验环境
VPC1(虚拟PC)
Windows XP
VPC1连接要求
维吉尼亚密码引入了“密钥”的概念,即根据密钥来决定用哪一行的密表来进行替换,以此来对抗字频统计。假如以上面第一行代表明文字母,左面第一列代表密钥字母,对如下明文加密:
TO BE OR NOT TO BE THAT IS THE QUESTION
当选定RELATIONS作为密钥时,加密过程是:明文一个字母为T,第一个密钥字母为R,因此可以找到在R行中代替T的为K,依此类推,得出对应关系如下:
解密流程:
第一步:编号。将A-Z以编号0-25编号;
第二步:获取密钥。举例:wangyuhang;
第三步:密文处理。去掉所有空格;处理后:senxadvyyoikneqywvrekueyals;

信息安全概论1

信息安全概论1

河南工业大学实验报告
一、实验目的
1、理解简单加密算法的原理;
2、掌握Vigenere密码的原理,完成Vigenere密码加解密程序的编写;
3、通过实验,加深对古典密码体制的了解,掌握对字符进行灵活处理的方法。

二、实验要求
根据Vigenere密码的原理编写程序,对输入的符号串能够根据设置的密钥分别正确实现Vigenere加密和解密功能。

三、实验过程及结果
3.2实验结果如下图所示
3.2.1加密测试数据一:
图1
3.2.2加密测试数据二:
图2
3.2.3解密测试数据一:
图3
3.2.4解密测试数据二:
图4
四、实验总结
在做本实验之前,前一天晚上先预习看了一下,然后到第二天做实验时大概有了思路。

当然在实验中出现了一些问题,譬如,对明文大小写字母转换成密文大小写字母,空格处理等等方面。

后来到中午经过网上搜索和同学讨论,一起解决了这些问题。

做完实验后,我清楚地知道了古典密码的加密方式解密方式,对此我产生了一些兴趣,感觉很有趣。

2023年古典密码实验报告

2023年古典密码实验报告

实验报告一、试验室名称:SimpleSPC信息安全云试验系统二、试验项目名称:古典密码——置换密码三、试验课时:1课时四、试验原理:1) 算法原理a) 置换密码算法是不变化明文字符,而是按照某一规则重新排列消息中旳比特或字符次序,才而实现明文信息旳加密。

将明文中旳字母按照给定旳次序安排在一种矩阵中,然后用根据密钥提供旳次序重新组合矩阵中旳字母,从而形成密文。

其解密过程是根据密钥旳字母数作为列数,将密文按照列、行旳次序写出,再根据密钥给出旳矩阵置换产生新旳矩阵,从而恢复明文。

b) 置换密码(Permutation Cipher),又称换位密码。

算法实行时,明文旳字母保持相似,但次序会被打乱。

置换只不过是一种简朴旳换位,每个置换都可以用一种置换矩阵Ek来表达。

每个置换均有一种与之对应旳逆置换Dk。

置换密码旳特点是仅有一种发送方和接受方懂得旳加密置换(用于加密)及对应旳逆置换(用于解密)。

它是对明文L长字母组中旳字母位置进行重新排列,而每个字母自身并不变化。

c) 设n为一固定整数,P、C和K分别为明文空间、密文空间和密钥空间。

明/密文是长度为n旳字符序列,分别记为X(x1,x2,…,xn)属于P 和Y(y1,y2,…,yn)属于C ,K是定义在{1,2,…,n}旳所有置换构成旳集合。

对任何一种密钥(即一种置换),定义置换如下:加密置换为:解密置换为:上式中,是旳逆置换,密钥空间K旳大小为n!2) 算法参数置换密码算法重要有c、m、k、n四个参数。

c为密文,m是明文,k为密钥,n为模数。

3) 算法流程算法流程。

如图所示五、试验目旳:1)学习置换密码旳原理2)学习置换密码旳算法实现六、试验内容:1.在虚拟机上运行置换密码.exe可执行文献,根据提醒输入明文和密钥,同步检查输出旳解密后旳成果与否与明文一致。

2.学习掌握置换密码旳原理,并根据明文和密钥计算出对应旳加密文,并与程序输出旳成果进行比对,掌握其加密解密旳过程。

实验一 古典密码算法

实验一 古典密码算法

实验一古典密码算法1、目的使学生认识理解古典密码算法:凯撒密码算法,维吉尼亚密码算法。

2、环境PC 1 台、安装软件VC60、JBuilder8、Delphi7。

3、预备知识1.凯撒密码的过程:表1:字母编码表再用配对字母取代信息里的原始字母位移加密法(shift cipher):模数计算。

E k(x)=(x+k)mod 26,D k(y)=(y –k)mod 26如:k=5;“hello world”加密为:mjqqt….2.维吉尼来密码维吉尼来方阵:(不区分大小写)数学表达式:=+C i P i K i[]([][])%26;验证:V[0,0]=0;V[25,25]=24V[13,12]=25解密:[]([][])%26;P i C i K i =-如:k=”BEST ”;“HELLO WORLD ”加密为:IIDE …. 4字符一组: hellOWOR LD BESTBEST BEST以第一行字母为列标,2行为行标(B ,H )=I ; 解密: IIDE BEST ,明文字母是B 行字母为I 的列号H ,或B 列=I 的行H 。

4、方法和步骤(1)请根据算法的描述和你对算法过程的理解,选用一种编程语言C ,C++,Java,Pascal 来实现凯撒算法,用自己学号的最后起之3位数为密钥,加密自己姓名的全拼,将解密,将密文为结果写于实验报告上。

(2)请根据算法的描述和你对算法过程的理解,选用一种编程语言C,C++,Java,Pascal来实现维吉尼亚算法,用“best”为密钥,加密自己姓名的全拼,将解密,将密文为结果写于实验报告上.附参考源程序:Vigenere.cpp.pdf5、注意算法要实现加密过程和解密过程并对正确性设计验证途径。

古典密码的实验报告

古典密码的实验报告

古典密码的实验报告古典密码的实验报告引言:密码学作为一门古老而又神秘的学科,一直以来都吸引着人们的兴趣。

在古代,人们用各种各样的密码来保护重要信息的安全性。

本实验旨在通过实际操作,探索古典密码的加密原理和破解方法,从而深入了解密码学的基本概念和应用。

一、凯撒密码凯撒密码,又称移位密码,是最简单的一种古典密码。

其原理是通过将明文中的每个字母按照一定的规则进行移位,得到密文。

在本实验中,我们选择了一个简单的凯撒密码进行破解。

首先,我们选择了一段明文:“HELLO WORLD”,并将其按照凯撒密码的规则进行移位,假设移位数为3,则得到密文:“KHOOR ZRUOG”。

接下来,我们尝试使用暴力破解的方法来还原明文。

通过尝试不同的移位数,我们发现当移位数为3时,得到的明文与原文完全一致。

这表明我们成功地破解了凯撒密码,并还原了原始的明文。

二、维吉尼亚密码维吉尼亚密码是一种基于多个凯撒密码组合而成的密码算法。

其原理是通过使用不同的移位数对明文进行加密,从而增加了密码的复杂度。

在本实验中,我们选择了一段明文:“CRYPTOGRAPHY”,并使用维吉尼亚密码进行加密。

我们选择了一个关键词“KEY”作为加密密钥。

首先,我们将关键词“KEY”重复至与明文长度相同,得到“KEYKEYKEYKEYK”。

然后,将明文中的每个字母与关键词中对应位置的字母进行凯撒密码的移位操作。

经过加密后,我们得到了密文:“LXFOPVEFRNHR”。

接下来,我们尝试使用破解方法来还原明文。

通过尝试不同的关键词和移位数的组合,我们发现当关键词为“KEY”且移位数为3时,得到的明文与原文完全一致。

这表明我们成功地破解了维吉尼亚密码,并还原了原始的明文。

三、栅栏密码栅栏密码是一种基于换位操作的密码算法。

其原理是通过将明文中的字母按照一定的规则进行重新排列,得到密文。

在本实验中,我们选择了一段明文:“HELLO WORLD”,并使用栅栏密码进行加密。

古典算法加密实验报告

古典算法加密实验报告

一、实验目的通过本次实验,掌握古典加密算法的基本原理和实现方法,加深对古典加密算法的理解,提高编程能力。

二、实验内容本次实验主要涉及以下古典加密算法:1. 仿射密码2. 单表代替密码3. 维吉尼亚密码三、实验原理1. 仿射密码仿射密码是一种单字母替换密码,其加密原理为将明文进行0~25字母编码,按照加密公式计算出密文对应位置的字母编码,最后从密文的字母编码还原出密文对应位置的字母。

解密原理与加密原理相反。

2. 单表代替密码单表代替密码的加密原理为利用代替表,将明文中的每个字符映射到密文。

解密原理为对代替表进行反向查找,由密文映射回明文。

3. 维吉尼亚密码维吉尼亚密码的加密原理为通过加密方程Ci = (pi k(i mod m)) mod 26,由明文得到密文。

解密原理为解密过程是加密过程的逆过程,通过解密方程pi = (Ci k(i mod m)) mod 26。

四、实验步骤1. 仿射密码(1)编写加密函数encrypt,输入明文和密钥a、b,输出密文。

(2)编写解密函数decrypt,输入密文和密钥a、b,输出明文。

(3)测试加密和解密函数,验证其正确性。

2. 单表代替密码(1)编写加密函数subencrypt,输入明文和代替表,输出密文。

(2)编写解密函数subdecrypt,输入密文和代替表,输出明文。

(3)测试加密和解密函数,验证其正确性。

3. 维吉尼亚密码(1)编写加密函数vigenereencrypt,输入明文和密钥,输出密文。

(2)编写解密函数vigeneredecrypt,输入密文和密钥,输出明文。

(3)测试加密和解密函数,验证其正确性。

五、实验结果与分析1. 仿射密码通过编写encrypt和解密函数,成功实现了仿射密码的加密和解密过程。

实验结果表明,加密和解密函数运行正常,能够正确转换明文和密文。

2. 单表代替密码通过编写subencrypt和解密函数,成功实现了单表代替密码的加密和解密过程。

K_实验一 古典密码实验

K_实验一  古典密码实验

实验一古典密码学若干算法实验名称:古典密码学若干算法实验类型: 验证性实验学时:4适用对象: 信息安全专业、计算机网络一、实验目的学习常见的古典密码学算法,通过编程实现替代密码算法和置换密码算法,加深对古典密码体制的了解,为深入学习密码学奠定基础,并学习到经典密码学算法中常见的一些方法和策略。

二、实验要求(1) 实现移位密码;(2) 实现替换密码;(3) 实现Vigenere密码(选做);(4) 实现置换密码(换位密码);(5) 对每一种密码,编写加密字符串和加密文件的两种算法并进行实验。

(5) 撰写规范的实验报告。

三、实验原理古典密码算法曾被广泛应用,大都比较简单,可使用手工和机械操作来实现加密和解密。

它的主要应用对象是文字信息,利用密码算法实现文字信息的加密和解密。

下面以两种常见的具有代表性的古典密码算法,以帮助读者对密码算法建立一个初步的印象。

(1)替代密码替代密码的原理是使用替代法进行加密,就是将明文由其它的字母、数字或符合所代替后形成密文。

这里每个明文字母对应的密文字母可能是一个,也可能是多个。

接收者对密文进行逆向替换即可得到明文。

替代密码典型的表现形式有:1)单表代替即简单替代密码或者称为单字母代替,明文字母表中的一个字符对应密文字母表中的一个字符。

这是所有加密中最简单的方法。

关键词加密法就是一种典型的单表代换方法。

它通过下述两步来构造(生成对应关系)。

这里以ASCII码-256个字母表为例:(1) 选择一个关键词,如果该关键词有重复的字母,去除第一次出现之外的所有相同的字母。

例如:关键词为:“This is the Key.”则使用:“This teKy.”。

(2)将该关键词写在字母表的下方,并用字母表的其他字母按标准的顺序写余下的空间。

例如:以下两个算法为根据关键词theKey,来生成上面的加密密钥 KEY,然后对相应的数据进行加密。

// KeyEncrypt.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

实验一 古典密码-Vigernere算法

实验一 古典密码-Vigernere算法
int key_length = strlen(key);
int word_length = strlen(word);
int i, j, k;
for(i = 0; i < word_length; i++)
{
j = i % key_length;
if (word[i] >= 'a' && word[i] <= 'z')
{
k = word[i] - 'a';
k = (k + key[j] - 'A') % 26;
text[i] = k + 'a';
}
else if (word[i] >= 'A' && word[i] <= 'Z')
{
k = word[i] - 'A';
k = (k + key[j] - 'A') % 26;
Vigenere加密
图1Vigenere加密结果
2、Vigenere解密
图2Vigenere解密结果(输入正确密钥)
图3Vigenere解密结果(输入错误密钥)
四,实验中的问题及心得
示范源程序在DEV C++ 上运行时存在一个不足,就是选择输入错误时加密文件和秘钥输入后会提示输入错误,但不会在进行输入程序就结束了,所以我对代码进行部分调整,使选择输入错误时,继续输入字符串和秘钥,然后报错后可以重新选择输入。本次试验主要是要加深对古典密码体制的了解,掌握对字符进行灵活处理的方法。根据Vigenere密码的原理编写程序,对输入的符号串能够根据设置的密钥分别正确实现Vigenere加密和解密功能,由于长时间没有进行编程训练,一些以前掌握的编程技巧现在都不熟悉了,作为计算机专业的学生,还是要注意平时的训练,熟能生巧。
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text[i] = k + 'A';
}
else
{
text[i] = word[i];
}
}
text[i] = '\0';
printf("Encrypt string:");
puts(text);
}
//Vigenere解密
void VigenereDecript(char en_word[], char key[])
int i, j;
//初始化Vigenere方阵
for(i = 1; i < 27; i++)
{
for(j = 1; j < 27; j++)
{
square[i][j]= 63 + i + j;
if(square[i][j] > 90)
{
square[i][j] = square[i][j] - 26;
int key_length = strlen(key);
int word_length = strlen(word);
int i, j, k;
for(i = 0; i < word_length; i++)
{
j = i % key_length;
if (word[i] >= 'a' && word[i] <= 'z')
三,实验过程及内容
源程序
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#define BUF_MAX 100
static int square[27][27];
//密钥统一转换为大写字母
void UpperKey(char key[])
{
int key_length = strlen(key);
{
VigenereEncrypt(str, key);
break;}
else if(j==2)
{
VigenereDecript(str,key);
break;}
else
{
printf("输入错误,重新输入:\n");
}
}
fflush(stdin);
printf("Please input a string:");
i = 0;
do
{
scanf("%c", &ch);
str[i++] = ch;
}
while (ch != '\n' && i < BUF_MAX);
printf("Please input the key:");
scanf("%s",key);
UpperKey(key);
return 0;
}
程序运行结果:
实验
班级:学号:姓名:
一、实验目的
1、理解简单加密算法的原理;
2、掌握Vigenere密码的原理,完成Vigenere密码加解密程序的编写;
3、通过实验,加深对古典密码体制的了解,掌握对字符进行灵活处理的方法。
二,实验要求
根据Vigenere密码的原理编写程序,对输入的符号串能够根据设置的密钥分别正确实现Vigenere加密和解密功能。
for(int i = 0; i < key_length; i++)
{
if (key[i] >= 'a' && key[i] <= 'z')
{
key[i] -= 32;
}
}
}
//Vigenere加密
void VigenereEncrypt(char word[], char key[])
{
chaபைடு நூலகம் text[BUF_MAX];
Vigenere加密
图1Vigenere加密结果
2、Vigenere解密
图2Vigenere解密结果(输入正确密钥)
图3Vigenere解密结果(输入错误密钥)
四,实验中的问题及心得
示范源程序在DEV C++ 上运行时存在一个不足,就是选择输入错误时加密文件和秘钥输入后会提示输入错误,但不会在进行输入程序就结束了,所以我对代码进行部分调整,使选择输入错误时,继续输入字符串和秘钥,然后报错后可以重新选择输入。本次试验主要是要加深对古典密码体制的了解,掌握对字符进行灵活处理的方法。根据Vigenere密码的原理编写程序,对输入的符号串能够根据设置的密钥分别正确实现Vigenere加密和解密功能,由于长时间没有进行编程训练,一些以前掌握的编程技巧现在都不熟悉了,作为计算机专业的学生,还是要注意平时的训练,熟能生巧。
{
k = en_word[i] - 'a';
k = (k - (key[j] - 'A') + 26) % 26;
word[i] = k + 'a';
}
else if (en_word[i] >= 'A' && en_word[i] <= 'Z')
{
k = en_word[i] - 'A';
k = (k - (key[j] - 'A') + 26) % 26;
}
}
}
printf("\nVigenere Code");
printf("\n1:Encryption");
printf("\n2:Decryption");
printf("\nPlease input your choose:");
for(i=0; ; i++){
scanf("%d", &j);
if (j==1)
word[i] = k + 'A';
}
else
{
word[i] = en_word[i];
}
}
word[i]='\0';
printf("Decrypt string:");
puts(word);
}
int main(void)
{
char key[BUF_MAX], ch;
char str[BUF_MAX] = {'\0'};
{
k = word[i] - 'a';
k = (k + key[j] - 'A') % 26;
text[i] = k + 'a';
}
else if (word[i] >= 'A' && word[i] <= 'Z')
{
k = word[i] - 'A';
k = (k + key[j] - 'A') % 26;
{
char word[BUF_MAX];
int key_length = strlen(key);
int word_length = strlen(en_word);
int i, j, k;
for(i = 0; i < word_length; i++)
{
j = i % key_length;
if (en_word[i] >= 'a' && en_word[i] <= 'z')
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