网络空间安全概论 实验1加密 加密.pdf

信息安全技术与应用课程实践报告

1.实践任务

1.1实验一：密码学

熟悉加密、解密算法；懂得加密在通性中的重要作用；了解密码工作模式；

使用高级语言实现一个加密、解密程序。

详细描述凯撒密码加密、解密程序，编程实现加密、解密；使用高级语言实

现加密函数调用，可选算法包括DES、AES，完成对文本的加密。

1.2实验二：网络爬虫

熟悉网络爬虫工作原理；用相关的Python工具包实现网络爬虫。

掌握Python的基础知识；爬取豆瓣Top250;数据处理。

2.密码学编程实践

2.1密码学概述与凯撒密码实现

密码是通信双方按约定的法则进行信息特殊变换的一种重要必威体育官网网址手段。依

照这些法则，变明文为密文，称为加密变换；变密文为明文，称为脱密变换。

密码在早期仅对文字或数码进行加、脱密变换，随着通信技术的发展，对语

音、图像、数据等都可实施加、脱密变换。

凯撒密码，它以早期使用者JuliusCaesar的名字命名。它简单易学，但也

因此极易被密码分析员破解。凯撒密码通过替换字母完成加密，每个字母由字

母表中其后特定位数的字母代替。例如，JuliusCaesar将字母表向后移动3个

字母的位置，然后用得到的新字母表中的字母替换原消息中的每个字母。消息

中的每一个A都变成D，每个B都变成E。当Caesar需要将字母表末尾的字

母（如Y）移位时，他会绕回到字母表的开头，移动3个位置到B。

为了更方便地使用凯撒密码将明文转换为密文，将使用一个密码轮，也称

为密码盘，如下图所示。密码轮包含两个由字母组成的环，每个环有26个槽

（为字母表的26个字母准备）。外圈表示明文中的字母，内圈表示在密文中相

对应的字母。内圈同样把字母从0到25进行标号，这些数字代表加密密钥，

这里的加密密钥是指将A移动到内环上对应的字母所需经过的字母位数。因为

轮盘是圆形的，用大于25的密钥移位会使字母表绕一整个圈，所以移动26位

与移动0位相同，移动27位与移动1位相同，以此类推。

密码轮

开始加密前，先用英文记录下待加密的消息。接下来，旋转密码轮的内

轮，直到它的槽与外轮中的槽相匹配。在外轮上找到消息中的每一个字母，并

用内轮中对应的字母替换它。例如，现在使用8作为加密密钥，待加密消息是

“THESECRETPASSWORDISROSEBUD”，加密后就变为“BPM

AMKZMBXIAAEWZLQAZWAMJCL”。

要对密文进行解密，需要查找从密码轮的内轮到外轮的映射。假设接收的

密文为“IWTCTLEPHHLDGSXHHLDGSUXHW”，加密时使用的密钥是

15，现在可以将外轮上的字母“A”（下面带点的那个字母）与内轮上的数字15

（字母“P”）相对应。然后，在内轮上找到密文的第一个字母，即“I”，并查看外

圈对应的字母，即“T”。密文中的第二个字母“W”解密为字母“H”。对密文中剩下

的字母进行解密，还原成明文，可以得到完整的消息“THENEWPASSWORD

ISSWORDFISH”。

Python凯撒密码加密程序以及加密程序运行结果如下：

string=input(Enterastring\n)

string=str.upper(string)

forxinstring:

if(x==):

print(,end=)

elif(ord(x)-ord(A)+8=26):

print(chr(ord(x)-26+8),end=)

else:

print(chr(ord(x)+8),end=)

加密程序运行结果