电子信息学院实 验 报 告 书课 程 名 ： 网络安全技术 题 目： 对称密钥加解密 实验类别 【设计】 班 级： 网络 1312 学 号： 131003600226 姓 名： 沈瑞骏 评语：实验态度：认真（ ） 一般（ ） 差（ ）实验结果：正确（ ） 部分正确（ ）错（ ）实验理论：掌握（ ） 熟悉（ ） 了解（ ） 不懂（ ）操作技能：强（ ） 一般（ ） 差（ ）实验报告：好（ ） 一般（ ） 差（ ）成绩： 指导教师： 熊鹏 批阅时间： 2016 年 4 月 15 日成绩： 指导教师： 宁建红 批阅时间： 年 月 日 - 1 -一、实验目的1,完成对称秘钥基本加解密2.完成对称秘钥加工作模式2、实验要求1.按照步骤完成对称秘钥基本加解密实验2.按照步骤完成对称秘钥工作模式实验3、实验内容及实验步骤实验一对称秘钥基本加解密(一) 加解密计算(1) 加密在明文栏的下拉菜单里选择文本或十六进制，然后在后面相应的文本框内输入所要加密的明文；在密钥栏的下拉菜单里选择文本或十六进制，然后在后面相应的文本框内输入相应的密钥；(2) 解密在密文栏相应的文本框内输入所要解密的密文；在密钥栏的下拉菜单里选择文本或十六进制，然后在后面相应的文本框内输入相应的密钥；点击“解密”按钮，在明文文本框内就会出现解密后的明文。(二) 分步演示(1) 点击“扩展实验”框中的“DES 分步演示”按钮，进入 DES 分步演示窗口，打开后默认进入分步演示页面。(2) 密钥生成在“子密钥产生过程”框中，选择密钥的输入形式后，输入密钥；DES 要求密钥长度为64 位，即选择“ASCII”(输入形式为 ASCII 码)时应输入 8 个字符，选择“HEX”( 输入形式为十六进制) 时应输入 16 个十六进制码；点击“比特流”按钮生成输入密钥的比特流；点击“等分密钥”按钮，将生成的密钥比特流进行置换选择后，等分为 28 位的 C0 和 D0两部分；分别点击两侧的“循环左移”按钮，对 C0 和 D0 分别进行循环左移操作(具体的循环左移的移位数与轮序有关，此处演示为第一轮，循环左移 1 位) ，生成同样为 28 位的 C1 和 D1；点击“密钥选取”按钮，对 C1 和 D1 进行置换选择，选取 48 位的轮密钥，此处生成第一轮的密钥 K1。(3) 加密过程在“加密过程”框中，选择明文的输入形式后，输入明文；DES 要求明文分组长度为 64位，输入要求参照密钥输入步骤；依次进行 16 轮计算，最终得到 L16 和 R16； - 2 -点击“终结置换”按钮，对交换后的 L16 和 R16 进行初始逆置换 IP-1，即可得到密文。(三) DES 实例(1) 点击 DES 分步演示窗体中的 “DES 实例”标签，进入 DES 实例演示页面。(2) 加密实例输入明文、初始化向量和密钥，选择工作模式和填充模式，点击“加密”按钮，对输入的明文使用 DES 算法按照选定的工作模式和填充模式进行加密；在轮密钥显示框内以十六进制显示各轮加密使用的密钥，加密结果以两种形式显示在密文框中。上述过程如图 1.1.4-9 所示。(3) 解密实例输入密文、密钥和初始化向量，选择工作模式和填充模式，点击“解密”按钮，对输入的密文使用 DES 算法按照选定的工作模式和填充模式进行解密；在轮密钥显示框内以十六进制显示各轮加密使用的密钥，解密结果以两种形式显示在明文框中。(四) DES 扩展实验(1) 点击“扩展实验”框中的“DES 扩展实验”按钮，进入 DES 扩展实验窗口，打开后默认进入扩展实验主页面，进行加解密。(2) 确保在主窗口中选中了“加密”按钮，将 DES 的工作模式设置为 “加密运算” 。(3) 文本框内输入待加密 16 个字节长的明文 ASCII 码串(64 比特) ，16 个字节长的密钥 ASCII码串(64 比特)，点击“运行”按钮，得到 DES 的加密结果(4) 观察“初始置换” （初始置换 IP） 。在主窗口中点击“ 初始置换”按钮，进入“首置换”卡片，再次点击“运行” ，即可观察明文的初始变换过程，如图 1.1.4-11 所示。可以根据需要，调节变换显示的速度。(5) 观察密钥变换。在主窗口中点击“密码表”按钮，打开密码变换卡片组。(6) 观察加密函数。点击主窗口的“F(Ri,Ki+1)”按钮，进入加密函数变换卡片。(7) 观察“末置换” （逆初始变换 IP-1） 。在主窗口中点击“末置换”按钮，进入“末置换”卡片，再次点击“运行” ，即可观察加密过程的末置换（逆初始变换 IP-1）的执行过程，如图1.1.4-16 所示。只有当主窗口中循环轮次等于 16 时， “末置换”按钮才变为有效的，否则无法激活该窗口。(8) 解密时，确保在主窗口中选中了“解密”按钮，将 DES 的工作模式设置为“解密运算” 。文本框内输入待解密 16 个字节长的密文 ASCII 码串（64 比特） ，16 个字节长的密钥 ASCII码串（64 比特） ，点击“运行”按钮，得到 DES 的解密结果，如图 1.1.4-17 所示。解密运算的其他过程与加密过程一样，不再赘述。(五) 算法跟踪选择 DES 算法，在算法计算的相应区域输入明/密文和密钥；点击“跟踪加密”/ “跟踪解密”按钮，进入调试器，选择对应的算法函数进行算法跟踪；跟踪完成后会自动返回实验界面显示计算结果；切换回调试器，停止调试，关闭调试器，不保存工程。实验二对称秘钥加工作模式(一) 加密(1) 选择算法； - 3 -(2) 选择明文、密钥和初始化向量格式，输入正确的明文、密钥和初始化向量；(3) 选择填充模式，点击“填充”按钮对明文进行填充，如图 1.1.5-6 所示；(4) 选择分组模式；(5) 点击“加密”按钮，使用 DES 算法按照选定的工作模式对明文进行加密；在密文的文本框中查看加密结果(6) 修改填充模式，查看异同保持明文、密钥、初始化向量、分组模式和加密算法不变，依次选择不同的填充模式，点击“填充”按钮对明文进行填充，查看各个填充模式下填充结果的异同，点击“加密”按钮，查看各个填充模式下加密结果的异同。(7) 修改分组模式，查看异同保持明文、密钥、初始化向量、填充模式和加密算法不变，依次选择不同的分组模式，点击“加密”按钮，查看各个分组模式下加密结果的异同。(二) 解密(1) 选择加密算法；(2) 输入十六进制密文；选择密钥和初始向量的格式，输入正确的密钥和初始向量；(3) 选择填充模式和分组模式，选择明文格式；(4) 点击“解密”按钮，使用 DES 算法按照选定的工作模式对输入的密文进行解密；在明文的文本框中查看解密结果(5) 修改填充模式，查看异同保持明文、密钥、初始化向量、分组模式和加密算法不变，依次选择不同的填充模式，点击“解密”按钮，查看各个填充模式下解密结果的异同。(6) 修改分组模式，查看异同保持明文、密钥、初始化向量、填充模式和加密算法不变，依次选择不同的分组模式，点击“解密”按钮，查看各个分组模式下解密结果的异同。四、实验结果（可以抓图）实验一 对称秘钥基本加解密DES 加密计算 - 4 -DES 解密计算DES 密钥生成过程 - 5 -DES 加密过程 - 6 -DES 加解密实例 - 7 -DES 扩展实验 - 8 - - 9 - - 10 -DES 算法追踪 - 11 -3DES 加解密3DES 查看轮密钥 - 12 -3DES 扩展实验IDEA 加解密IDEA 扩展实验 - 13 - - 14 -实验二 对称秘钥加工作模式DES 加密(1) 选择算法，此处为 DES；(2) 选择明文、密钥和初始化向量格式，输入正确的明文、密钥和初始化向量；选择填充模式，点击“填充”按钮对明文进行填充 - 15 - - 16 -DES 解密(1) 选择加密算法，此处为 DES；(2) 输入十六进制密文；选择密钥和初始向量的格式，输入正确的密钥和初始向量；(3) 选择填充模式和分组模式，选择明文格式；点击“解密”按钮，使用 DES 算法按照选定的工作模式对输入的密文进行解密；在明文的文本框中查看解密结果。 - 17 -五、设计与实现过程中遇到哪些问题，如何解决的？（手写）六、结果分析与实验体会（手写） - 18 - - 19 - - 20 -