基于3DES算法的文档加密的设计与实现
文件加密系统设计与实现
文件加密系统设计与实现摘要：该文论述了数据加密的原理与方法，介绍了几种常见的加密算法并在此基础之上比较了常用的加密算法的优缺点，在掌握了这几种算法的基础之上，对比对称密钥加密体制和公共密钥密码体制的优缺点以及前面的两个需求，最终利用DES算法和RSA算法来设计和实现自己的加密系统。
该文详细的介绍了理论原理并详细记录了系统设计与实现过程。
关键词：密码学；DES算法；RSA算法；加密系统设计中图分类号：TP311文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)14-3299-03Design and Implementation of a Encrypting File SystemLIN Pei-tong(Guangdong Food and Drug Vocational Technical School, Guangzhou 510663, China)Abstract: After mastery these types of algorithms, compared the advantages and disadvantages between the Symmetrical cryptograph and nonsymmetrical cryptograph, as well as consider the two demands in front, at last decide use DES algorithm and the RSA algorithm to design and realize myencryption system. In this article, Detail the theoretical principles of Cryptographic and note the detailed of design and realize process..Key words: cryptography; DES; RSA; design1 绪言随着Internet的发展人类已经步入信息时代，在信息时代，信息安全问题越来越重要。
基于Python语言的3DES算法优化
一
手外 ， 对其它的攻击 仍是安全的。 Ｓ对 ６ 的明文 ＤＥ ４位
３表示 。
图１ Ｅ Ｓ加密算法框 图 Ｄ
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图 ２ ＤＥ Ｓ加／ ３ 解密 过程
２ Ｐｔ ｎ ｙ ｏ 语言简介 ｈ
Ｐ ｔｏ ／是一种 功 能强大 而完 善 的通 用型程 序设 ｙｈ ｎ２ ］ 计语 言。 已经具有十多年 的发展历 史，成熟且稳定 。
分组进行操作 ，通 过一个 初始置换 ，将 明文分成左 半 部分和右半部分 ， 然后进行 ｌ 轮完 全相同的运算 ， ６ 最
后经过一个末置换便得到 ６ ４位密文 。 每一轮 的运算包
含扩展置换 、 Ｓ盒代 换、Ｐ盒置换和 两次异 或运算 ，另
外每一轮 中还有一个轮密钥 （ 子密钥 ） 。整体框 图如 图
基本模块 ，通过组合分组方法 设计 出分组加密算 法，
其具体实现如下 ：设 Ｅ （和 Ｄｋ． ｋ． ） （代表 ＤＥ ） Ｓ算法 的加
２１ ０ １年 第 ２ Ｏ卷 第 ８期
ｈｔ：ｗｗ ｃｓａ ｒ． ｔ ／ ｗ． －． ｇｃ ｐ／ － ｏ ｎ
计 算 机 系 统 应 用
密和解密过程 ，Ｋ代表 ＤＥ Ｓ算法 使用的密钥 ，Ｐ代表 明文 ，Ｃ 代表 密文。则 ３ Ｓ算 法的加解密过程可 以 ＤＥ
基于Java卡DES及3DES算法的实现
第２ 卷 第 １期 ８ １
２０ 年 １ 月 ０６ １
武汉理工大学学报 ・ 信息与管理工程版
Ｊ Ｕ Ｎ ＬＯ Ｔ（Ｎ Ｏ Ｍ Ｔ Ｎ＆Ｍ Ｎ Ｇ Ｍ Ｎ Ｎ ＩＥ Ｏ Ｒ Ａ Ｆ ＷＵ ＩＦ Ｒ Ａ Ｉ Ｏ Ａ Ａ Ｅ Ｅ ＴＥ ＧＮ
２５ ３ Ｅ ． Ｄ Ｓ算 法
３ Ｅ 算法 ， ＤＳ 即三重 Ｄ Ｓ算法是 一种改进 了 Ｅ 的ＤＳ Ｅ 算法 ， 它大大增强了 Ｄ Ｓ Ｅ 算法的安全性。 这种方法用 ２ 个密钥对 明文进行 ３次加密。 假设 ２个密钥分别是 Ｋ 和 Ｋ ， １ ２ 则首先用密钥 Ｋ ｌ 进 行 Ｄ Ｓ加 密 ， 着 用 Ｉ Ｅ 接 （ 步 骤 １的结 果进 行 ２对
及 ３ Ｅ 算 法的方法 ， 细介绍 了实现过程 中使用到 的关键技 术。在 Ｐ ＤＳ 并详 ｃ机上模拟 测试的结果 表明 ， 该算法
正确
关键词 ： Ｅ 算法 ； Ｄ Ｓ算法 ； ａａ卡 ＤＳ ３Ｅ Ｊｖ 中图法分类号 ：Ｐ ¨ Ｔ３ 文献标识码 ： Ａ
１ 引 言
智能卡 ， 又称 Ｉ ， ｃ卡 其概 念于 ２ ０世纪 ７ ０年
但是， 在开发方面 ， 传统的智能卡一般都在专 用 的开发环境 中使用 汇编或者 Ｃ语言进行开发 ，
２ 算法分析
２ １ Ｄ Ｓ算法概述 ． Ｅ
加上不同的卡生产商通常对其生产的智能卡定义 了独特的指令集 和编程接 １ ， ３ 使得开发人员需要 工程的启动 ， Ｅ 算法在 Ａ Ｍ、 ＤＳ Ｔ 磁卡及智能卡 （Ｃ Ｉ 花费大量的时间熟悉底层通信接 口协议 、 内存管 卡） 和高速公路 收费站等领域被广泛应用。 理等智能卡硬件细节。而在应用方 面， 由于不同 ２２ Ｄ Ｓ算法工作过程 ． Ｅ 智能卡的开发环境并不通用 ， 使得在不同生产商 ＤＳ Ｅ 算法的工作过程如下 ： 通信双方约定好 的卡上进行应用的移植变得复杂。针对 以上 的不 同一密 钥 ， 在通 信 的源 点用 该 密钥对 明文 进行 足之处 ， 笔者所要提到 Ｊｖ ａａ卡就显得具有较为明 ＤＳ Ｅ 加密 ， 然后以密文形式在公共通信网络传输 ，
对称密码-DES和3DES
对称密码-DES和3DES最近在看信息安全的知识，就总结了⼀下⾃⼰所学到知识。
先说⼀下什么是对称密码算法，什么是对称密码算法呢？对称密码算法是指有了加密密钥就可以推算出解密密钥，有了解密密钥就可以推算出加密密钥的的算法。
那DES是什么呢？DES全称为Data Encryption Standard，即数据加密标准，是⼀种使⽤密钥加密的块算法，1977年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准（FIPS），并授权在⾮密级政府通信中使⽤，随后该算法在国际上⼴泛流传开来。
需要注意的是，在某些⽂献中，作为算法的DES称为数据加密算法（Data Encryption Algorithm,DSA），已与作为标准的DES区分开来。
DES设计中使⽤了分组密码设计的两个原则：混淆（confusion）和扩散(diffusion)，其⽬的是抗击敌⼿对密码系统的统计分析。
混淆是使密⽂的统计特性与密钥的取值之间的关系尽可能复杂化，以使密钥和明⽂以及密⽂之间的依赖性对密码分析者来说是⽆法利⽤的。
扩散的作⽤就是将每⼀位明⽂的影响尽可能迅速地作⽤到较多的输出密⽂位中，以便在⼤量的密⽂中消除明⽂的统计结构，并且使每⼀位密钥的影响尽可能迅速地扩展到较多的密⽂位中，以防对密钥进⾏逐段破译。
DES以64位分组长度对数据加密，其中包括了8位奇偶校验位，所以实际的密⽂长度为56位，其过程如下：⽤M表⽰明⽂，⽤C表⽰密⽂，⽤K表⽰密钥，加密函数为E，解密函数为D，则DES的加密变换为：；解密变换为：。
3DES是针对DES算法密钥过短、存在安全性的问题⽽改进的⼀个措施，被称为“3DES”。
其实只是通过简单的执⾏3次DES来达到增加密钥长度和安全⽽已。
其过程如下图所⽰：在上图中3DES算法在对明⽂M进⾏加密时，采⽤了三次加密过程，其中第⼀次和第三次是采⽤DES的加密算法，第⼆次采⽤的则是解密算法，从⽽得到最终的密⽂C。
这种加密过程为“加密-解密-加密”，所以⼜称为EDE（Encrypt-Decrypt-Encrypt）⽅案。
鸿蒙 3des 基础用法
鸿蒙 3des 基础用法一、什么是3DES加密算法。
3DES加密算法，简单来说，就是一种用来保护数据安全的方法。
就好比你把重要的东西放在一个带锁的盒子里，只有拿着正确钥匙的人才能打开看到里面的东西。
3DES就是给你的数据上了一把很结实的锁。
它是在原来的DES加密算法基础上改进来的，让加密的安全性更高。
比如说，你在网上银行转账的时候，就需要这种加密算法来保护你的账号密码和转账信息，防止被别人偷看或者篡改。
二、鸿蒙系统里3DES加密的准备工作。
在鸿蒙系统中使用3DES加密，得先做好一些准备工作。
引入相关库：就像做饭需要锅碗瓢盆一样，使用3DES加密也需要一些工具，也就是相关的库。
在鸿蒙开发中，你需要在代码里引入对应的加密库，这样才能使用3DES 加密的功能。
比如在Java开发中，可能会用到一些特定的加密类库。
确定密钥：密钥就像是那个锁的钥匙，只有知道密钥的人才能正确解密数据。
密钥的长度和内容是很重要的，一般来说3DES的密钥长度是168位或者112位。
比如说，你可以设定一个像“1234567890abcdef”这样的密钥（这里只是举例，实际应用中密钥要更复杂安全）。
三、鸿蒙系统中3DES加密的基本步骤哈。
下面就来看看在鸿蒙系统中怎么使用3DES加密数据，一般有这么几个步骤：1. 创建加密对象：首先得创建一个能进行3DES加密的对象，就像是打造一个专门用来加密的小工具。
在代码里，你可以通过调用相关库的方法来创建这个对象，比如说在Java里可能会用类似这样的代码（这里只是示例代码）：java.Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede/ECB/PKCS5Padding");这里的“DESede”就是3DES的另一种叫法。
2. 初始化加密对象：创建好加密对象后，还得给它设置一下，告诉它用哪个密钥来加密。
就好比给那个小工具配上正确的钥匙。
代码可能会像这样：java.SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "DESede");cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);这里的“key”就是前面说的密钥。
文件加密解密工具的程序设计及代码示例
文件加密解密工具的程序设计及代码示例随着电子信息的快速发展，我们的个人和商业文件越来越多地存储在电脑和网络中。
为了保护这些文件的机密性，文件加密解密工具成为了必需的软件之一。
在本文中，我们将讨论文件加密解密工具的程序设计，并且提供一个代码示例来帮助你理解。
一、程序设计在设计文件加密解密工具的程序时，以下几个关键点需要考虑：1. 界面设计：一个直观友好的界面对用户来说非常重要。
应该提供简单易懂的按钮和选项，使用户可以轻松选择加密或解密文件。
2. 加密算法选择：加密算法是文件加密解密工具的核心。
现有的加密算法包括对称加密算法和非对称加密算法。
在选择算法时，安全性和性能之间的权衡需要被谨慎考虑。
3. 密钥管理：为了保证文件的安全性，密钥的管理非常重要。
工具应该提供一个方便的密钥管理界面，使用户可以生成、导入和导出密钥。
4. 异常处理：在程序设计中，应该考虑到各种异常情况，如无效的文件路径、权限问题等，以便给用户提示并提供解决方案。
二、代码示例下面是一个使用Java编写的文件加密解密工具的代码示例：```javaimport java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.security.Key;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;public class FileEncryptDecryptTool {private static final String ALGORITHM = "AES";private static final String TRANSFORMATION ="AES/ECB/PKCS5Padding";private static final String KEY = "YourEncryptionKey";public static void encryptFile(String inputFile, String outputFile) throws Exception {doCrypto(Cipher.ENCRYPT_MODE, inputFile, outputFile);}public static void decryptFile(String inputFile, String outputFile) throws Exception {doCrypto(Cipher.DECRYPT_MODE, inputFile, outputFile);}private static void doCrypto(int cipherMode, String inputFile, String outputFile) throws Exception {FileInputStream inputStream = new FileInputStream(inputFile);FileOutputStream outputStream = newFileOutputStream(outputFile);byte[] buffer = new byte[1024];int bytesRead;Key secretKey = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), ALGORITHM);Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);cipher.init(cipherMode, secretKey);while ((bytesRead = inputStream.read(buffer)) != -1) {byte[] outputBytes = cipher.update(buffer, 0, bytesRead);if (outputBytes != null) {outputStream.write(outputBytes);}}byte[] outputBytes = cipher.doFinal();if (outputBytes != null) {outputStream.write(outputBytes);}inputStream.close();outputStream.close();}public static void main(String[] args) {String inputFile = "path/to/input/file";String encryptedFile = "path/to/encrypted/file";String decryptedFile = "path/to/decrypted/file";try {encryptFile(inputFile, encryptedFile);System.out.println("File encrypted successfully!");} catch (Exception e) {System.out.println("Error encrypting file: " + e.getMessage()); }try {decryptFile(encryptedFile, decryptedFile);System.out.println("File decrypted successfully!");} catch (Exception e) {System.out.println("Error decrypting file: " + e.getMessage()); }}}```以上代码示例使用了AES对称加密算法进行文件的加密和解密。
密码学中加密算法的研究与实现
密码学中加密算法的研究与实现密码学是一门研究信息安全的学科，其中加密算法是保证数据安全和隐私的关键技术。
本文将探讨密码学中加密算法的研究和实现。
一、加密算法的分类加密算法可以根据密钥的使用方式和加密方式来分类。
1.1 密钥的使用方式•对称加密算法：使用同一个密钥进行加密和解密，如DES、AES等。
•非对称加密算法：使用一对公私钥进行加密和解密，如RSA、ECC等。
1.2 加密方式•分组密码：将明文分成固定长度的数据块，每个数据块使用同一个密钥进行加密，如DES、AES等。
•流密码：对明文进行逐位加密，每个位使用不同的密钥，如RC4、Salsa20等。
2.1 对称加密算法2.1.1 DESDES是一种分组密码算法，密钥长度为56位，分组长度为64位。
DES加密包括加密轮数、轮函数和密钥生成等过程。
DES加密算法在安全性方面已经被破解，现已不再被广泛使用。
2.1.2 AESAES是一种分组密码算法，密钥长度可为128、192或256位，分组长度为128位。
AES加密算法有多种模式，如ECB、CBC、CFB和OFB等。
AES算法综合使用了代换、置换、混淆等技术，极大地提高了加密的安全性。
2.2 非对称加密算法2.2.1 RSARSA是一种基于大数分解问题的非对称加密算法，是由三位美国数学家（Rivest、Shamir和Adleman）发明的。
RSA算法使用公钥进行加密，私钥进行解密，安全性取决于大素数分解的难度。
2.2.2 ECCECC是一种基于椭圆曲线离散对数问题的非对称加密算法。
与RSA 相比，ECC密钥长度更短，在保证相同安全性的条件下，节省了加密和解密的时间。
加密算法的实现可以使用编程语言来实现。
以下示例展示使用Python语言实现AES加密算法的代码。
```python # 导入Crypto库中AES模块 from Crypto.Cipher import AESdef pad(text):。
Java中3DES加密解密示例(封装byte数组16进制互转)
Triple Des 加密解密封装了byte数组和16进制字符串互相转换的操纵使用起来更方便。
import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;public class TriDES {private static final String Algorithm = "DESede";public static String encryptMode(byte[] keybyte, String src) { try{SecretKey deskey = new SecretKeySpec(keybyte, Algorithm);Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey);return byte2Hex(c1.doFinal(src.getBytes()));}catch (Exception e) {e.printStackTrace();//e.getMessage();}return null;}public static String decryptMode(byte[] keybyte, String src) { try{SecretKey deskey = new SecretKeySpec(keybyte, Algorithm);Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);c1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey);return new String(c1.doFinal(hex2Byte(src)));}catch (Exception e) {e.printStackTrace();//e.getMessage();}return null;}public static String byte2Hex(byte[] b) {String hs = "";String stmp = "";for (int n = 0; n < b.length; n++) {stmp = (ng.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));if (stmp.length() == 1) {hs = hs + "0" + stmp;} else {hs = hs + stmp;}}return hs.toUpperCase();}public static byte[] hex2Byte(String str) {if (str == null)return null;str = str.trim();int len = str.length();if (len == 0 || len % 2 == 1)return null;byte[] b = new byte[len / 2];try {for (int i = 0; i < str.length(); i += 2) {b[i / 2] = (byte) Integer.decode("0x" + str.substring(i, i + 2)).intValue();}return b;} catch (Exception e) {return null;}}public static void main(String[] args) {final byte[] keyBytes = { 0x11, 0x22, 0x4F, 0x58, (byte) 0x88, 0x10, 0x40, 0x38, 0x28, 0x25, 0x79, 0x51, (byte) 0xCB, (byte) 0xDD,0x55, 0x66, 0x77, 0x29, 0x74, (byte) 0x98, 0x30, 0x40, 0x36,(byte) 0xE2 };String szSrc = "This is a 3DES test. 测试";System.out.println("加密前的字符串:" + szSrc);String encoded = encryptMode(keyBytes, szSrc);System.out.println("加密后的字符串:" + encoded);String srcBytes = decryptMode(keyBytes, encoded);System.out.println("解密后的字符串:" + srcBytes);srcBytes = decryptMode(keyBytes,"46872E6C5EDA9142D7C73208D2ACD0CB7183D0BA542DA373");System.out.println("加密字符串直接解密后的字符串:" + srcBytes);}}。
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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 目 录 第一章引言 ................................................ - 1 - 1.1 课题研究背景及意义.................................... - 1 - 1.2 课题研究目的 .......................................... - 2 - 1.3 论文的组织结构 ........................................ - 2 -
第二章 信息安全的相关概念 ................................. - 3 - 2.1信息安全 .............................................. - 3 - 2.1.1 信息安全发展史.................................... - 3 - 2.1.2信息安全发展前景展望： ............................ - 4 - 2.2 密码体制 .............................................. - 4 - 2.2.1 对称加密.......................................... - 4 - 2.2.2 非对称加密........................................ - 5 - 2.3 分组密码 .............................................. - 6 - 2.4 数字签名 .............................................. - 7 - 2.8本章小结 .............................................. - 7 -
第三章 本系统涉及到的系统环境及相关算法 ................... - 8 - 3.1 VISUAL STUDIO 2010简介 ................................. - 8 - 3.2 DES算法 ............................................. - 9 - 3.2.1 DES算法简介 ...................................... - 9 - 3.2.2 DES加密原理 ..................................... - 10 - 3.4 3DES算法详解 ........................................ - 17 - 3.5本章小结： ........................................... - 18 -
第四章 系统分析 .......................................... - 19 - 4.1可行性分析 ........................................... - 19 - 4.2需求分析 ............................................. - 19 - 4.3 简单的数据流图 ....................................... - 20 - 4.4系统的功能结构图 ..................................... - 20 - 4.5 本章小结 ............................................. - 20 - 第五章 系统详尽设计与系统实施 ............................ - 21 - 5.1 系统设计目标 ......................................... - 21 - 5.2 各个模块的功能设计 ................................... - 21 - 5.2.1 开发环境VS2010 .................................. - 21 - 5.2.2 函数功能介绍..................................... - 22 - 5.2.3源代码展示 ....................................... - 23 - 5.3 本章小结 ............................................. - 29 -
第六章 系统演示 .......................................... - 30 - 第七章 结束语 ............................................ - 33 - 致 谢 .................................................... - 34 - 参考文献 ................................................. - 35 -