加密解密软件的设计与实现

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加密解密程序设计

加密解密程序设计加密解密程序设计通常用于保护敏感信息的传输和存储，确保只有授权的用户才能访问和理解这些信息。

本文将讨论一个基本的加密解密程序设计，其中包含了常用的加密算法和解密算法，以及一些常见的加密解密技巧和策略。

一、加密算法设计1. 替换加密算法（Substitution Cipher）：将原始消息中的字符替换为其他字符，通常使用一个固定的字母表和一个加密密钥。

例如，可以通过移位加密算法将字母A替换为字母D，将字母B替换为字母E，以此类推。

解密时，将密文中的字符替换回原始字符即可。

2. 移位加密算法（Caesar Cipher）：也称为凯撒密码，是一种简单的替换密码。

将原始消息中的每个字母按照固定的位移量向后移动，例如，位移量为3时，字母A将被替换为字母D，字母B将被替换为字母E，以此类推。

解密时，将密文中的字母按照相同的位移量向前移动即可恢复原始消息。

3. 对称加密算法（Symmetric Cryptography）：使用同一个密钥进行加密和解密，常用的对称加密算法包括DES、AES和RC4等。

加密时，将原始消息和密钥作为输入，通过特定的算法生成密文。

解密时，将密文和相同的密钥作为输入，通过逆算法恢复原始消息。

4. 非对称加密算法（Asymmetric Cryptography）：使用两个不同的密钥进行加密和解密，分别为公钥和私钥。

常用的非对称加密算法包括RSA、DSA和ECC等。

加密时，将原始消息和公钥作为输入，通过特定的算法生成密文。

解密时，将密文和私钥作为输入，通过逆算法恢复原始消息。

5. 哈希函数（Hash Function）：将任意长度的输入数据映射到固定长度的输出数据。

常用的哈希函数有MD5和SHA1等。

哈希函数通常用于生成消息的摘要，以验证消息的完整性和防止数据篡改。

二、加密解密程序设计示例以下是一个基本的加密解密程序设计示例，使用移位加密算法和对称加密算法进行加密和解密。

1.移位加密算法：```pythondef shift_cipher_encrypt(message, shift):encrypted_message = ""for character in message:if character.isalpha(:encrypted_character = chr((ord(character) - ord('A') + shift) % 26 + ord('A'))else:encrypted_character = characterencrypted_message += encrypted_characterreturn encrypted_messagedef shift_cipher_decrypt(encrypted_message, shift):decrypted_message = ""for character in encrypted_message:if character.isalpha(:decrypted_character = chr((ord(character) - ord('A') - shift) % 26 + ord('A'))else:decrypted_character = characterdecrypted_message += decrypted_characterreturn decrypted_message```2. 对称加密算法（使用Python的PyCrypto库进行AES加密）：```pythonfrom Crypto.Cipher import AESdef symmetric_encrypt(message, key):cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)encrypted_message = cipher.encrypt(message)return encrypted_messagedef symmetric_decrypt(encrypted_message, key):cipher = AES.new(key, AES.MODE_ECB)decrypted_message = cipher.decrypt(encrypted_message)return decrypted_message```三、加密解密技巧和策略1.密钥管理：确保只有授权的用户才能获得密钥。

软件设计中的数据加密与解密技术

软件设计中的数据加密与解密技术数据安全一直是软件设计中至关重要的方面之一，特别是涉及到敏感数据的传输和存储。

为了保护这些数据免受非法访问和恶意攻击，数据加密和解密技术成为了不可或缺的一环。

本文将探讨软件设计中常见的数据加密和解密技术，以及它们的实现原理和应用方法。

1. 对称加密技术对称加密技术是最古老也是最简单的一种加密方法。

它使用相同的密钥进行加密和解密操作，因此也被称为共享密钥加密。

在数据传输的过程中，发送方使用密钥对数据进行加密，接收方使用相同的密钥对数据进行解密。

对称加密算法的加密速度快，适合用于大规模数据的加密。

常见的对称加密算法包括DES（Data Encryption Standard）、AES （Advanced Encryption Standard）等。

这些算法使用位移、替换、异或等操作来混淆和置换数据，从而实现加密和解密的过程。

然而，由于对称加密的密钥是共享的，因此密钥的安全性成为了一个问题，特别是在密钥传输的过程中容易受到攻击。

2. 非对称加密技术为了解决对称加密中密钥传输的问题，非对称加密技术应运而生。

非对称加密使用一对密钥，分别是公钥和私钥。

公钥用于加密数据，私钥用于解密数据。

由于公钥可以公开，而私钥只有接收方拥有，因此数据可以安全地传输给接收方。

非对称加密算法常用的有RSA算法和椭圆曲线加密算法。

RSA算法是基于大素数的因数分解问题，通常用于加密对称加密算法中使用的密钥。

椭圆曲线加密算法则是基于椭圆曲线的离散对数问题，具有较高的安全性和加密效率。

3. 哈希算法哈希算法是一种不可逆的加密算法，它将任意长度的数据转换为固定长度的哈希值。

哈希值是一串数字的表示，可以用于校验数据的完整性。

哈希算法常用于文件校验、数字签名等场景。

常见的哈希算法有MD5（Message Digest Algorithm 5）、SHA-1（Secure Hash Algorithm 1）等。

然而，由于哈希算法的不可逆性，也容易受到碰撞攻击和彩虹表攻击的影响。

多功能AES加密与解密软件的设计与实现

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中图分类号
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网络安全实践编写加密和解密程序

网络安全实践编写加密和解密程序在如今的数字化时代，网络安全问题变得越来越重要。

为了确保敏感数据的保密性，密码学技术应用广泛。

编写加密和解密程序是网络安全实践的一个关键方面。

本文将介绍如何编写一个简单的加密和解密程序，以加强数据的保护。

【引言】在互联网时代，信息传输和存储都需注意保密性，目的是防止恶意窃取或非法访问数据。

加密和解密程序通过对数据进行转换，使其只能被授权访问者所理解。

下面我们将分别介绍加密和解密程序的实现过程。

【加密程序】加密是将明文转化为密文的过程。

在编写加密程序时，我们可以选择不同的算法和方法。

这里以简单的凯撒密码为例演示。

步骤一：确定加密算法。

在凯撒密码中，我们将明文中的每个字符按照一定的规则进行替换。

这里我们选择将明文的每个字符按照字母表顺序向后移动三位，即A替换为D，B替换为E，以此类推。

步骤二：编写加密函数。

在程序中，我们可以定义一个加密函数，将明文作为函数的输入，然后根据加密算法对每个字符进行替换。

最后返回加密后的密文。

步骤三：测试加密程序。

编写测试代码，输入明文，调用加密函数进行加密，并输出加密后的密文。

【解密程序】解密是将密文重新转换为明文的过程。

在编写解密程序时，我们需要根据加密算法的规则进行逆向操作。

步骤一：确定解密算法。

对于凯撒密码来说，解密算法就是将密文中的每个字符按照字母表顺序向前移动三位。

步骤二：编写解密函数。

同样地，在程序中，我们可以定义一个解密函数，将密文作为函数的输入，然后根据解密算法对每个字符进行替换。

最后返回解密后的明文。

步骤三：测试解密程序。

编写测试代码，输入密文，调用解密函数进行解密，并输出解密后的明文。

【总结】加密和解密程序是网络安全实践中必不可少的一环。

通过编写这样的程序，我们可以加强数据的保护，确保敏感信息不被未经授权的人访问。

当然，凯撒密码只是密码学中的一种基础算法，实际应用中还需要使用更加复杂、安全性更高的加密算法。

随着网络黑客技术的不断发展，我们需要不断提升自身的网络安全意识，并加强对加密和解密程序的理解和实践，以保护我们的网络安全。

AES算法加密与解密的设计与实现

AES算法加密与解密的设计与实现AES（Advanced Encryption Standard）算法是一种对称加密算法，用于保护敏感数据的机密性。

它在现代密码学中得到广泛应用，包括数据通信、电子商务、云存储等领域。

AES算法采用分组密码方式进行加密和解密操作，每个分组的大小为128位。

1.密钥长度选择：AES算法支持三种不同密钥长度，即128位、192位和256位。

在实际应用中，可以根据安全要求选择合适的密钥长度。

较长的密钥长度提供更高的安全性，但也增加了算法的复杂性和计算成本。

2.分组密码结构：AES算法使用分组密码的方式进行加密和解密操作。

它采用了倒序灵活的区块结构，包括初始轮、重复轮和最终轮。

初始轮包括密钥加扩展和初始轮变换两个步骤；重复轮包括轮变换和混合列变换两个步骤；最终轮只包括最终轮变换。

3.轮变换操作：轮变换是AES算法中最重要的操作之一、它包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加四个步骤。

字节替换使用S盒进行，行移位将每一行进行循环左移，列混淆使用由数学运算构成的矩阵进行线性变换。

轮密钥加将轮密钥与状态矩阵进行异或操作。

4.密钥扩展：AES算法中的密钥扩展操作是为了生成扩展密钥以供每一轮的轮密钥加使用。

密钥扩展包括密钥调度、密钥块扩展和轮密钥生成三个步骤。

密钥调度使用密钥排列算法生成每个轮的轮密钥，密钥块扩展使用字节替换和循环左移操作生成直接生成的扩展密钥。

5.加密与解密过程：AES算法的加密和解密过程是类似的，区别仅在于密钥使用的顺序。

加密过程包括初始轮、重复轮和最终轮三个步骤，解密过程包括解密的初始轮、重复轮和解密的最终轮三个步骤。

解密过程使用逆向的操作进行。

6. 硬件与软件实现：AES算法可以在硬件和软件两个层面上进行实现。

硬件实现可以通过专用的加密芯片来实现，提供了较高的加密性能。

软件实现可以通过编程语言来实现，提供了较高的灵活性和可移植性。

常见的软件实现方式包括C/C++、Java、Python等。

基于AES的软件加密解密的设计与实现

基于AES的软件加密解密的设计与实现1.引言随着互联网的飞速发展，信息的传输和存储变得越来越重要。

为了保护敏感信息的安全性，数据加密成为一种必要手段。

AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称加密算法，被广泛应用于软件加密解密中。

本文将介绍基于AES的软件加密解密的设计与实现。

2.AES算法简介AES算法是一种对称加密算法，它采用固定长度的密钥对数据进行加密和解密。

AES算法支持128位、192位和256位密钥长度，其中128位密钥长度被广泛应用。

AES算法根据密钥长度将明文分为多个块进行处理，每个块的大小为128位。

加密过程中，密钥将经过一系列变换加密明文块，解密过程则是将密文块进行逆变换得到明文块。

加密部分的输入是明文和密钥，输出是密文。

步骤如下：1)根据密钥长度生成轮密钥，轮密钥由一系列字节组成，每个字节都是一个无符号8位整数。

2)将明文划分为128位的块，对每个块进行以下操作：a)使用轮密钥进行初始加密。

b)进行加密的轮数取决于密钥长度，一般为10轮（128位密钥）。

c)将加密后的明文块连接起来得到密文。

例子伪代码：```def encrypt(plaintext, key):round_keys = key_expansion(key) # 生成轮密钥ciphertext = ""blocks = divide_into_blocks(plaintext, 128) # 分割明文为块for block in blocks:state = add_round_key(block, round_keys[0]) # 初始加密for i in range(1, 10): # 加密轮数state = sub_bytes(state)state = shift_rows(state)state = mix_columns(state)state = add_round_key(state, round_keys[i])state = sub_bytes(state)state = shift_rows(state)state = add_round_key(state, round_keys[10])ciphertext += state_to_string(state) # 连接密文块return ciphertext```解密部分的输入是密文和密钥，输出是明文。

RSA加密解密的设计与实现

上海电力学院《应用密码学》课程设计题目：RSA加密解密的设计与实现院系：计算机科学与技术学院专业年级：2010级学生姓名：李正熹学号：20103273指导教师：田秀霞2013年1月8日目录目录1.设计要求2.开发环境与工具3.设计原理（算法工作原理）4.系统功能描述与软件模块划分5.设计核心代码6.参考文献7. 设计结果及验证8. 软件使用说明9. 设计体会附录1.设计要求1 随机搜索大素数，随机生成公钥和私钥2 用公钥对任意长度的明文加密3 用私钥对密文解密4 界面简洁、交互操作性强2.开发环境与工具Windows XP操作系统Microsoft Visual C++ 6.01.创建rsa工程2.在rsa工程中创建20103273 李正熹cpp文件3.设计原理RSA算法简介公开密码算法与其他密码学完全不同，它是基于数学函数而不是基于替换或置换。

与使用一个密钥的对称算法不同，公开密钥算法是非对称的，并且它使用的是两个密钥，包括用于加密的公钥和用于解密的私钥。

公开密钥算法有RSA、Elgamal等。

RSA公钥密码算法是由美国麻省理工学院(MIT)的Rivest，Shamir和Adleman 在1978年提出来的，并以他们的名字的有字母命名的。

RSA是第一个安全、实用的公钥密码算法，已经成为公钥密码的国际标准，是目前应用广泛的公钥密码体制。

RSA的基础是数论的Euler定理，其安全性基于二大整数因子分解问题的困难性，公私钥是一对大素数的函数。

并且该算法已经经受住了多年深入的密码分析，虽然密码分析者既不能证明也不能否定RSA的安全性，但这不恰恰说明该算法有其一定的可信度。

4.系统功能描述与软件模块划分功能：1.进行加密加密第一步，随机两个素数p和q，并求出n = p*q，然后再求出n的欧拉函数值phi。

第二步，在[e，phi]中选出一个与phi互素的整数e，并根据e*d ≡1（mod phi），求出e 的乘法逆元。

加解密程序设计实验报告

一、实验目的1. 理解加解密的基本原理和方法；2. 掌握常用加密算法的使用和实现；3. 能够设计并实现简单的加解密程序；4. 培养编程能力和算法设计能力。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Python3.73. 开发工具：PyCharm三、实验内容1. 选择一种加密算法（如AES、DES、RSA等）；2. 理解该算法的原理和步骤；3. 设计并实现加解密程序；4. 编写测试用例，验证程序的正确性。

四、实验步骤1. 选择加密算法：本次实验选择AES加密算法，因为它具有较高的安全性和效率。

2. 理解AES加密算法原理：AES（Advanced Encryption Standard）是一种对称加密算法，其密钥长度可以是128位、192位或256位。

本实验使用128位密钥。

AES加密过程分为四个轮次，每个轮次包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加。

字节替换使用S-Box进行，行移位将每行左移一位，列混淆使用混合变换，轮密钥加是将轮密钥与状态进行异或运算。

3. 设计加解密程序：（1）导入所需库```pythonfrom Crypto.Cipher import AESfrom Crypto.Util.Padding import pad, unpadfrom Crypto.Random import get_random_bytes```（2）定义加解密函数```pythondef encrypt(data, key):cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC)ct_bytes = cipher.encrypt(pad(data.encode(), AES.block_size)) iv = cipher.ivreturn iv + ct_bytesdef decrypt(encrypted_data, key):iv = encrypted_data[:16]ct = encrypted_data[16:]cipher = AES.new(key, AES.MODE_CBC, iv)pt = unpad(cipher.decrypt(ct), AES.block_size)return pt.decode()```4. 编写测试用例：```pythonif __name__ == '__main__':key = get_random_bytes(16) # 生成随机密钥data = "Hello, this is a test message!"encrypted_data = encrypt(data, key)decrypted_data = decrypt(encrypted_data, key)print("Original data:", data)print("Encrypted data:", encrypted_data)print("Decrypted data:", decrypted_data)```五、实验结果与分析1. 实验结果：（1）生成随机密钥：5a9a7e1a3e2c4b5d（2）加密数据：b1b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5 b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1 b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5 b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1 b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5 b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1 b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1 b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5 b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1 b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5 b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1 b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5 b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1 b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5 b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1 b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5 b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1 b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7 b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3 b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9 b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2b3b4b5b6b7b8b9b0b1b2。

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课程设计任务书2010—2011学年第二学期专业：计算机科学与技术学号：080101010 姓名：刘海坤课程设计名称：计算机网络课程设计设计题目：加密解密软件的设计与实现完成期限：自2011 年 6 月21 日至2011 年 6 月26 日共 1 周设计目的: 本程序设计所采用的就是DES算法，同时利用Java的GUI编程，生成文本对话框，对文件的路径进行选择、提供密钥框、加密和解密按钮。

功能要求：根据DES算法，设计加密解密软件来为各种文件加密解密。

一、设计的任务：根据设计整体需求，本人负责窗体的设计与实现和目标文件的导入模块。

二、进度安排：三、主要参考资料：[1] 谢希仁.计算机网络教程.北京: 人民邮电出版社,2006.[2] 耿祥义.Java2使用教程:清华大学出版社,2006.[3] 方敏，张彤.网络应用程序设计.西安:电子科技大学出版社,2005.[4] 黄超.Windows下的网络编程.北京:人民邮电出版社,2003.指导教师（签字）：教研室主任（签字）：批准日期：年月日摘要随着计算机的应用和网络技术的不断发展，网络间的通讯量不断的加大，人们的个人信息、网络间的文件传递、电子商务等方面都需要大力的保护，文件加密技术也就随之产生。

文件的加密主要是由加密算法实现，加密算法有多种，常见的有RSA、DES、MD5等。

本程序设计对文件的加密使用的是DES加密算法。

DES是分块加密的。

DES用软件进行解码需要用很长时间，而用硬件解码速度非常快，1977年，人们估计要耗资两千万美元才能建成一个专门计算机用于DES的解密，而且需要12个小时的破解才能得到结果。

所以，当时DES被认为是一种十分强壮的加密方法。

但今天，只需二十万美元就可以制造一台破译DES的特殊的计算机，所以现在 DES 对要求“强壮”加密的场合已经不再适用了。

Java语言具有简单、安全、可移植、面向对象、健壮、多线程、体系结构中立、解释执行、高性能、分布式和动态等主要特点。

利用Java语言中秘密密钥工厂对DES算法的支持，使程序实现文件加密、解密两大功能更简单。

本程序设计所采用的就是DES算法。

同时利用Java的GUI编程，生成文本对话框，对文件的路径进行选择、提供密钥框、加密和解密按钮。

使用本程序可以对txt，word等多种文件进行加密解密，使用便捷实用，功能完善，满足了用户对文件安全性的需求。

关键词：JA V A ，DES，加密，解密。

目录一、题目分析 (1)1.1课程设计的要求和内容 (1)1.2DES算法描述 (1)二、概要设计 (3)2.1抽象数据类型的定义 (3)2.1.1 程序所需要引入的包 (3)2.1.2 其他定义 (3)2.2主程序流程图 (4)2.3各程序模块之间的层次(调用)关系 (4)三、详细设计 (6)3.1窗体的设计与实现 (6)3.2文件导入模块 (7)四、测试分析与结果 (8)4.1.测试结果 (8)4.1.1运行程序 (8)4.1.2加密 (8)4.1.3解密 (10)总结 (12)参考文献 (13)附录 (14)一、题目分析1.1课程设计的要求和内容基本要求：1.利用某种加密算法对指定的文本文件进行加密（应判断其是否已经加密，若已加密则结束该步骤，否则提示输入加密口令，对文件进行加密）；2.加密解密方法：本设计采用DES加密算法。

3.还应该提供解密功能。

1.2 DES算法描述DES ( data encryption Standard) 是一种世界标准的加密形式，已经15 年历史了，虽然有些老，可还算是比较可靠的算法。

在七十的初期, 随着计算机之间的通信发展，需要有一种标准密码算法为了限制不同算法的激增使它们之间不能互相对话。

为解决这个问题, 美国国家安全局(N.S.A ) 进行招标。

I.B.M 公司开发了一种算法，称为：Lucifer。

经过几年的研讨和修改, 这种算法, 成为了今天的D.E.S，1976年11月23日，终于被美国国家安全局采用。

DES是一种分组加密算法，他以64位为分组对数据加密。

64位一组的明文从算法的一端输入，64位的密文从另一端输出。

DES是一个对称算法：加密和解密用的是同一个算法（除密钥编排不同以外）。

密钥的长度为56位(密钥通常表示为64位的数，但每个第8位都用作奇偶检验，可以忽略)。

密钥可以是任意的56位数，且可以在任意的时候改变。

DES算法的入口参数有3个：Key，Data，Mode。

其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或解密的数据：Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密。

DES算法的工作过程：若Mode为加密，则用Key对数据Data进行加密，生成Data的密码形式（64位）作为DES的输出结果；若Mode为解密，则用Key对密码形式的数据Data解密，还原为Data的明码形式（64位）作为DES 的输出结果。

在通信网络的两端，双方约定了一致的Key，在通信的源点用Key对核心数据进行DES加密，然后以密码形式通过公共通信网（如电话网）传输到通信网络的终点，数据达到目的地后，用同样的Key对密码数据进行解密，便再现了明码形式的核心数据。

这样便保证了核心数据（如PIN，MAC等）在公共通信网中传输的安全性和可靠性。

通过定期在通信网络的源端和目的端同时改用新的Key，便能更进一步提高数据的保密性，这正是现在金融界交易网络的流行作法。

随着计算机网络的发展，加密技术也在迅速的发展中，加密解密技术的实现主要靠性能好的加密算法，而DES就是在实践中被证明的很好的算法，目前此算法已被广泛运用，且在使用中有了一些改进，DES算法给网络文件带来了可靠的安全性保证。

二、概要设计2.1抽象数据类型的定义2.1.1 程序所需要引入的包import java.awt.*; //包含用于创建用户界面和绘制图形图像的所有类。

import java.awt.event.*; //提供处理由 AWT 组件所激发的各类事件的接口和类。

import javax.swing.*; //提供一组“轻量级”（全部是 Java 语言）组件，尽量让这些组件在所有平台上的工作方式都相同。

import java.io.*; //通过数据流、序列化和文件系统提供系统输入和输出。

2.1.2 其他定义new BorderLayout()对文件加密器对话框采用BorderLayout管理器。

new ActionListener()对文件的加密和解密设置事件监听器。

new ButtonGroup()定义一个按钮组。

new JRadioButton()将此按钮设置为属于一个按钮组的成员。

new FileInputStream()建立文件输入流以便进行文件的读操作，取其数据new FileOutputStream()建立文件输出流以便将数据写入文件shu1 用整形数据保存该密钥。

2.2主程序流程图图2 主程序流程图2.3各程序模块之间的层次(调用)关系模块定义(1)主函数模块：生成加密器框体；获取数据的输入；调用加密或解密函数。

(2)加密模块：判断密钥是否合法和文件是否已加密，启动加密操作，显示操作结果，并在与开始运行程序弹出文件加密器对话框输入文件路径选中文件加密或解密写入或者输出若为写入则在文本区中输入要写入的内容若为取出则在文本区中输出要取出的内容点击加密按钮，生成密钥(记住) 点击解密按钮，输入密钥，解密完成源文件同一文件夹下生成密文。

(3)加密操作模块：用DES方法加密输入的字节并返回。

(4)解密模块：判断密钥是否合法，启动解密操作，显示操作结果，并在指定的文件路径下生成明文。

(5)解密操作模块：用DES方法解密输入的字节并返回。

三、详细设计3.1 窗体的设计与实现窗体的总体布局包含按钮、画布、文本框、标签等，合理分布达到视觉的美感。

代码实现：import java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.io.*;import javax.swing.*;public class key加密extends JFrame {int shu1;JLabel jl1,jl2;String cc;JButton queding, xuanz, jiami, jiemi;JTextField lujin,key;JTextArea nr;JRadioButton qu,xie;ButtonGroup fz;File f;public key加密(){Container c = getContentPane();JPanel jp1 = new JPanel();jl1 = new JLabel("输入路径");lujin = new JTextField(15);xuanz = new JButton("选择");jp1.add(jl1);jp1.add(lujin);jp1.add(xuanz);c.add(jp1, BorderLayout.NORTH);nr = new JTextArea();c.add(new JScrollPane(nr), BorderLayout.CENTER);qu = new JRadioButton("写入");xie = new JRadioButton("取出", true);fz = new ButtonGroup();fz.add(qu);fz.add(xie);jl2 = new JLabel("密钥");key = new JTextField(15);jiami = new JButton("加密");jiemi = new JButton("解密");JPanel jp4 = new JPanel();jp4.setLayout(new GridLayout(2, 1, 5, 5));JPanel jp2 = new JPanel();jp2.add(jl2);jp2.add(key);jp2.add(jiami);jp2.add(jiemi);jp4.add(jp2);JPanel jp3 = new JPanel();queding = new JButton("确定");jp3.add(qu);jp3.add(xie);jp3.add(queding);jp4.add(jp3);c.add(jp4, BorderLayout.SOUTH);queding.addActionListener(new ActionListener() {public void actionPerformed(ActionEvent event) {jian();if (qu.isSelected())shuchu();if (xie.isSelected())qu();}});3.2文件导入模块实现目标文件的导入，通过选择按钮导入加密或解密的文件。