现代密码学实验报告lxt.docVIP

实验报告 一 作业名称： 二 完成者：1.设计思想：刘佳琪 2.测试结果：刘汝佳 3.结果分析：汪易淮 4.报告汇总：李晓婷 三 设计思想: 1.原理介绍 代替密码是把明文中的每一个字符替换成密文字母表中的另一个字符，并使用密钥K与之进行运算，得到密文；接受者对密文进行逆运算就可以恢复出明文，代替密码主要包括单表代替密码、多表代替密码和多名代替密码。 例如：单表密码对明文中的所有字母都使用一个固定的映射（明文字母表到密文字母表）。设A={, ,…, }为包含了n个字母的明文字母表B={, ,…, } 为包含n个字母的密文字母表单表密码使用了A到B的映射关系：f：A→B， f ( ai )= bj 一般情况下，f 是一一映射，以保证加密的可逆性。加密变换过程就是将明文中的每一个字母替换为密文字母表的一个字母。而单表密码的密钥就是映射f或密文字母表。经常密文字母表与明文字母表的字符集是相同的，这时的密钥就是映射f。 单表密码的原理是以26个英文字母集合上的一个置换π为密钥，对明文消息中的每个字母依次进行变换。可描述为：明文空间M和密文空间C都是26个英文字母的集合，密钥空间K={π：Z26→Z26|π是置换}，是所有可能置换的集合。 对任意πK，定义: 加密变换：eπ(m)=π(m)=c 解密变换：dπ(c) = π-1(c)=m， π-1是π的逆置换。 例：设置换π的对应关系如下： a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z q w e r t y u i o p a s d f g h j k l z x c v b n m 试用单表替代密码以π为密钥对明文消息message加密，然后写出逆置换 ，并对密文解密。 解：以π为密钥用单表替代密码对明文消息message加密，所得 密文消息为： π(m) π(e) π(s) π(s) π(a) π(g) π(e)=dtllqut 单表替代密码算法特点： 密钥空间K很大，|K|=26!=4×10^26 ，破译者穷举有哪些信誉好的足球投注网站计算不可行，1微秒试一个密钥，遍历全部密钥需要1013 年。 移位密码体制是替换密码体制的一个特例，它仅含26个置换做为密钥空间。 密钥π不便记忆。 针对一般替换密码密钥π不便记忆的问题，又衍生出了各种形式单表替代密码。 仿射密码是单表替代密码的一个特例，是一种线性变换。加法密码和乘法密码结合就构成仿射密码，仿射密码的加密和解密算法是： C=?Ek(m)=(m+) mod?n M=?Dk(c)=(c-?) mod?n（其中（ ×）mod26 = 1） 仿射密码具有可逆性的条件是gcd(,?n)=1。当k1=1时，仿射密码变为加法密码，当k2=0时，仿射密码变为乘法密码。 仿射密码中的密钥空间的大小为nφ(n)，当n为26字母，φ(n)=12，因此仿射密码的密钥空间为12×26 = 312。