信息安全实习一--古典加密算法.docVIP

实习名称 古典加密算法 实习目的 熟悉java平台开发环境； 理解常见古典加密算法：凯撒密码、多字母替代密码、多表替代密码； 理解古典加密技术中的替换技术、置换技术。 实习内容 1．[问题描述] 凯撒密码是把字母表中的每个字母用该字母后的某个字母进行代替。 凯撒密码的通用加密算法是：C=E(P)=(P+k) mod 26 0k26 凯撒密码的通用解密算法是：P=D(C)=(P-k) mod 26 0k26 2．[基本要求] 实现凯撒密码的加密、解密算法，能够根据用户选择秘钥(移位数)和明文进行加解密。 3．[实现提示] (1) 用户可以通过命令实现密钥和明文的选择； (2) 由于字母表中共有26个字符，因此，移位前应先将移动的位数(key)和26取模。Java平台中可以实现字符和整数的自动转换，因此将字符加上一个正整数代表在字母表中右移位数。如果移动的位数为负值，则代表在字母中左移位数。 (3) 尽管移位前已经将移动的位数和26取模，但是通过这种方式实现的右移和左移仍可能发生超界。因此，移位后仍要判断是否超界。 四、操作过程 (1)设计加密解密算法 根据通用的的加密解密算法（凯撒密码的通用加密算法是：C=E(P)=(P+k) mod 26 0k26；凯撒密码的通用解密算法是：P=D(C)=(P-k) mod 26，0k26）推导更为复杂的算法。第一步首先扩充加密解密的字符表，从26个英文字母扩充到ASC码所有非控制字符。为了方便加减字符表，设计了WordTable类，该类为KeyTable类的数组集合，储存所有可识别字符，并在此加入了空格符，因此可以识别多个以空格为分隔符的字符串。第二步扩充了加密解密的起始位，可以将起始位设置为任意数字。经过两步的算法升级，新的凯撒密码的加密算法是：C=E(P)=(P-s+k) mod l+s；凯撒密码的解密算法是：C=E(P)=(P-s-k) mod l+s，该算法中，s代表起始位，k代表密钥值，l代表字符表的长度，即可识别的字符个数。根据该算法设计了Caesar类，该类有加密Caeplus()，解密Caesub()两个方法。 设计加密解密的操作界面 该界面类Caesarframe包括了输入，密钥，起始位三个输入的文本框部分，还有加密解密的两个按钮，对按钮都添加了事件监听器，通过获取输入的字符串，密钥起始位，声明Caesar类的对象，调用加密Caeplus()，解密Caesub()两个方法实现对输入的字符串加密，解密。为实现客户与服务器的通信，在加密的事件监听器的响应事件中声明了客户类Client的对象，调用该类中的传递密文，密钥，起始位的方法run()，将信息传递给服务器端。 设计客户和服务器类 客户与服务器是通过套接字Socket服务实现通信。 客户类Client有一个run()方法，获取传入的密文，密钥，起始位的参数值，开通了两个端口，一个用来传递密文，一个用来传递密钥和起始位，来与服务器通信，在发送后，在控制台显示发送成功的信息，当服务器获取信息后，显示服务器收到的信息，并在服务器收到信息后，断开连接。 服务器类Server，通过两个端口获取密文，密钥和起始位，并在客户传来退出信息后，断开连接，在断开连接后，声明界面类Caesarframe的对象，并将获取后的信息直接传入文本框，通过点击解密按钮，即可查看明文。 程序清单 加密解密算法类Caesar public class Caesar { public String Caeplus(String inputm,int inputk,int inputs,WordTable wtable){ //加密算法 String plus=; int code=-1; for(int i=0;iinputm.length();i++) { for(int j=0;jwtable.length;j++) { if(inputm.charAt(i)==wtable.table[j].key) { code=wtable.table[j].code; break; } } if(code==93) plus+= ; else { code=(code-inputs+1+inputk)%wtable.length+inputs-1; plus+=wtable.table[code-1].key; } } return plus; } public String Caesub(String inputm,in