西农信息安全实验一.docVIP

信息工程学院 信息安全原理及应用实验报告 实验一 古典加密算法 班级：计算机 学号：XXXXXXX 姓名：XXXX 指导老师： XXXX  实验目的 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； 3．理解古典加密技术中的替换技术、置换技术。 二、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。 测试数据和预期结果 凯撒密码 测试数据： 密钥：2 2 明文：hello world ! jgnnqyqtnf# 加密：jgnnqyqtnf# 解密：hello world ! hello world ! Vigenère密码数据 密钥：deceptive 明文：wearediscoveredsaveyourself 加密zicvtwqngrzgvtwavzhcqyglmgj 解密wearediscoveredsaveyourself 算法分析和流程图 1、凯撒密码 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 程序流程图： 算法分析 凯撒密码实际上就是字母的移位使用运算就很容易实现 凯撒密码可由运算 判断方法如下 c为是密钥加密if((((c -a+ key)%128) + a) 0) { c = (char)((c -a+ key + 128)%128 + a + 128); } else { c = (char)((c -a+ key)%128 + a); } 解密if((((c -a- key)%128) + a) 0) { c = (char)((c -a- key)%128 + a + 128); } else { c = (char)((c -a- key)%128 + a); } 2、Vigenère密码 Vigenère密码的代换规则集由 每一个密钥字母加密一个明文字母直到所有的密钥字母用完然后再从头开始使用第一个密钥字母加密也就是说密钥循环使用 Vigenère密码是凯撒密码的扩展其加密运算只有右移所以无需判断大小但解密时需要加入判断判断方法如下 c为是密钥 if(((c - k)%26) 0) { c = (char)((c - k)%26 + a + 26); } else { c = (char)((c - k)%26 + a); } 五、运行结果 1．凯撒密码 1．点击 2．输入密钥输入后点击 3．输入密钥输入后点击 4．输入密钥输入后点击2。 2．Vigenère密码点击 2．输入密钥输入后点击 3．输入密钥输入后点击 六、源程序 1．凯撒密码 Caesar.java public class Caesar { private int key; private String plaintext = ; private String ciphertext = ; public void setKey(int key) { this.key = key; } public String getPlaintext() { return plaintext; } public String getCiphertext() { return ciphertext; } public void encrypt(String text) { //