[杨环-信息安全导论实验报告.docVIP

姓名：杨环 邮箱：1608163028@ 目录 实验三 对称加密算法实验 1 实验四 公钥算法实验 6 实验五 微软 CA 组件安装和配置 9 实验八 安全电子邮件的配置和使用 16 实验九 安全WEB访问的配置和使用 22 实验三 对称加密算法实验 1.1实验目的 （1） 了解对称算法的基本工作流程。 （2） 掌握对称算法的使用方法。 1.2实验内容 （1） 认识OpenSSL 工具包。 （2） 用简短的程序代码演示：分组加密算法（DES、AES）和流密码算 法（RC4）的使用，其中包括分组算法的四种应用模式ECB、CBCCFB、 OFB。 （3） 编写一个简单但是安全的文件加密程序。 1.3 软件准备 Windows7 操作系统 Vc++ ActivePerl-603-MSWin32-x86-296746 OpenSSL 1.0 JDK 1.7+ MyEclipse Enterprize Workbench 2013 1.4实验过程 1.了解对称加密算法 对称加密指加密和解密使用相同密钥的加密算法。它要求发送方和接收方在安全通信之前，商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥，泄漏密钥就意味着任何人都可以对他们发送或接收的消息解密，所以密钥的必威体育官网网址性对通信性至关重要。 对称加密算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。 不足之处是，交易双方都使用同样钥匙，安全性得不到保证。此外，每对用户每次使用对称加密算法时，都需要使用其他人不知道的惟一钥匙，这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量呈几何级数增长，密钥管理成为用户的负担。 DES算法： DES 算法把 64 位的明文输入块变为数据长度为 64 位的密文输出块，其中 8 位为奇偶校验位，另外 56 位作为密码的长度。首先，DES 把输入的 64 位数据块按位重新组合，并把输出分为 L0、R0 两部分，每部分各长 32 位，并进行前后置换，最终由 L0 输出左 32 位，R0 输出右 32 位，根据这个法则经过 16 次迭代运算后，得到 L16、R16，将此作为输入，进行与初始置换相反的逆置换，即得到密文输出。 RC4算法： RC4 算法的原理是“搅乱”，它包括初始化算法和伪随机子密码生成算法两大部分，在初始化的过程中，密钥的主要功能是将一个 256 字节的初始数簇进行随机搅乱，不同的数簇在经过伪随机子密码生成算法的处理后可以得到不同的子密钥序列，将得到的子密钥序列和明文进行异或运算（XOR）后，得到密文。 AES 算法： AES 加密过程是在一个 4×4 的字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“体（state）”，其初值就是一个明文区块（矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个 Byte）。（Rijndael 加密法因支持更大的区块，其矩阵行数可视情况增加）加密时，各轮 AES 加密循环（除最后一轮外）均包含 4 个步骤： 1. AddRoundKey — 矩阵中的每一个字节都与该次回合金钥（round key）做 XOR 运算；每个子密钥由密钥生成方案产生。 2. SubBytes — 通过个非线性的替换函数，用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。 3. ShiftRows — 将矩阵中的每个横列进行循环式移位。 4. MixColumns — 为了充分混合矩阵中各个直行的操作。这个步骤使用线性转换来混合每列的四个字节。 最后一个加密循环中省略 MixColumns 步骤，而以另一个 AddRoundKey 取代。 2认识openssl 工具包 Openssl 下载地址：/注意：下载完成后，以管理员身份运行winrar 进行解压，否者会出错。 Openssl 的基本功能： OpenSSL 整个软件包大概可以分成三个主要的功能部分：密码算法库、SSL 协议库以及应 用程序。OpenSSL 的目录结构自然也是围绕这三个功能部分进行规划的。 作为一个基于密码学的安全开发包，OpenSSL 提供的功能相当强大和全面，囊括了主要的 密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能以及 SSL 协议，并提供了丰富的应用程序供测试或其它目的使用 2）使用openssl 编译安装 Openssl 的编译安装是一件十分不容易的事情 安装openssl 之前要先安装perl Perl 的下载地址： /get.html 选择相应的版本进行下载 当然还要有vc 或者是vs 等工具，我使用的是vc20122.下载使用编译好的openssl 安装步骤： 1、安装perl 如同正常的软件安装过程一样 2，安装vc++ 3，运行cmd 命令 使用cd 命令指向perl 安装目录的eg 文件，执行“perl example.pl”若