实验报告1-20142201-张皓翔.doc

实验一、DES单步加密实验 【实验目的】 掌握DES算法的基本原理 了解DES算法的详细步骤 【实验环境】 本试验需要密码的支持 操作系统为Windows 2000或者Windows XP完成运算 【实验步骤】 打开“DES理论学习”，掌握DES算法的加解密原理； 打开“DES算法流程”，开始DES单步加密实验； 选择密钥输入为ASCII码或十六进制码模式，输入密钥；若为ASCII码模式，则输入8个字符的ASCII码；若为十六进制码模式，则输入16个字符的十六进制码（0～9，a～f，A～F）； 点击“比特流”按钮，将输入的密钥转化为64位比特流； 点击“置换选择I”按钮，完成置换选择I运算，得到56bit有效密钥位，并分为左右两部分，各28bit； 点击C0下的“循环左移”按钮，对C0进行循环左移运算； 点击D0下的“循环左移”按钮，对D0进行循环左移运算，如图1-1； 点击“选择置换II”按钮，得到扩展子密钥K1，如图1-2； 进入第二部分——加密，选择加密输入为ASCII码或十六进制码模式，输入明文；若为ASCII码模式，则输入8个字符的ASCII码；若为十六进制码模式，则输入16个字符的十六进制码（0～9，a～f，A～F）； 点击“比特流”按钮，将输入明文转化为64位比特流； 点击“初始IP置换”按钮，将64bit明文进行IP置换运算，得到左右两部分，各32bit； 点击“选择运算E”按钮，将右32bit扩展为48bit； 点击“异或运算”按钮，将扩展的48bit与子密钥K1进行按位异或，如图1-3； 依次点击“S1”、“S2”、“S3”、“S4”、“S5”、“S6”、“S7”、“S8”按钮，对中间结果分组后进行S盒运算； 点击“置换运算P”按钮，对S盒运算结果进行P置换运算； 点击“异或运算”按钮，将P置换运算结果与L0进行按位异或，得到R1； 点击“逆初始置换IP_1”按钮，得到最终的加密结果，如图1-4。 1-1 1-2 1-3 1-4 图1-1 DES单步加密实验界面 【实验思考题】 DES算法中大量的置换运算的作用是什么？ 保证在短时间内不被暴力破解 DES算法中S盒变换的作用是什么？ 把48bit数据变为32bit数据 2、DES算法实验 【实验目的】 掌握DES运算的基本原理 了解DES运算的实现方法 【实验环境】 本试验需要密码的支持 操作系统为Windows 2000或者Windows XP完成数据的加密运算 完成数据的密运算【实验目的】 了解3DES算法的基本原理 掌握3DES算法的实现方法【实验环境】 本试验需要密码教学系统的支持 操作系统为Windows 2000或者Windows XP【实验内容】 完成单块的数据的3DES 3密钥加密运算 完成单块的数据的3DES 2密钥加密运算【实验步骤】 熟悉3DES运算原理 掌握不同密钥数量的情况下，3DES的数学公式表示 在密码教学系统中，打开3DES实例 选择“工作模式”为“ECB”或“CBC”或“CFB”或“OFB”； 选择“填充模式”为“ISO_1”或“ISO_2”或“PAK_7”； 输入明文前选择ASCII码或十六进制码输入模式，然后在明文编辑框内输入待加密的字符串； 选择密钥长度为16字节或者24字节，分别代表双密钥或三密钥； 输入密钥前选择ASCII码或十六进制码输入模式，然后在密钥编辑框内输入密钥；若为ASCII码模式，则输入16个或24个字符的ASCII码，不足部分将由系统以0x00补足；若为十六进制码模式，则输入不超过32个或48个字符的十六进制码（0～9，a～f，A～F），不足部分将由系统以0x00补足； 点击“加密”按钮，进行加密操作，密钥扩展的结果将显示在列表框中，密文将显示在密文编辑框中； 点击“解密”按钮，密文将被解密，显示在明文编辑框中，填充的字符将被自动除去；也可以修改密钥，再点击“解密”按钮，观察解密是否会正确； 点击“清空”按钮即可进行下次实验。 【实验思考题】 将下面的两个密钥中的有效比特列出来 k1k2