实验报告填写样例【红色字体请全部更换,以后各种实验均可参考,不能写得太简略】.doc

重庆三峡学院计算机科学与工程学院实验报告填写样例开出学期：2015-2016学年 第 一 学期实验时间：7周星期二，1-2节专业：信息安全实验性质：设计姓名：Alice Peter.W年级班：15级1班实验学时：2实验课程：密码学与信息安全学号：201501096199实验成绩：实验项目名称：AES高级数据加密标准批阅：教师签名： 1、 实验目的1. 通过这项实验使学生深入理解对称加密的基本原理；2. 了解各种经典的对称加密算法，实现最新的对称加密算法AES；3. 掌握4. 会2、 实验环境(硬件、软件平台及工具等)操作系统环境：Windows7/2000/NT/XP；办公软件环境：Word、Excel；编程环境：java，Blue J，Visual c+；Turbo C。3、 实验内容及步骤(实验原理、内容、步骤、流程图、操作步骤等)1、实验任务任务性质：设计性实验。任务描述：首先要完全理解AES算法的实现过程，然后用C或C+编写AES加解密程序。编写中应注意其执行效率。2、概述：AES 是一个新的可以用于保护电子数据的加密算法。明确地说，AES 是一个迭代的、对称密钥分组的密码，它可以使用128、192 和 256 位密钥，并且用 128 位（16字节）分组加密和解密数据。与公共密钥密码使用密钥对不同，对称密钥密码使用相同的密钥加密和解密数据。通过分组密码返回的加密数据 的位数与输入数据相同。迭代加密使用一个循环结构，在该循环中重复置换（permutations ）和替换(substitutions）输入数据。下图显示了 AES密钥对一个数据块进行加密和解密的情形。 3.AES算法的框架描述Rijndael算法是一个可变数据块长和可变密钥长的分组迭代加密算法，数据块长和密钥长可分别为128，192或256比特，但为了满足AES的要求，分组长度为128比特，密钥长度为128，192或256比特。AES密码算法采用的是代替一置换网络(SPN)结构，每一轮操作由4层组成：第1层(字节替换)为非线性层，用S盒对每一轮中的单个字节分别进行替换；第2层(行移位)和第3层(列混合)是线性混合层，对当前的状态阵按行移位，按列混合；第4层(密钥加层)用子密钥与当前状态阵进行字节上的异或。具体算法结构如图所示：4、 试验中出现的问题及解决方法(实验中出现的问题与解决办法、实验结果、实验数据与曲线图表等)程序运行开始界面：在选择“0”方式后输入“这是个简单的AES加密和解密算法的实现，采用16位密钥”后运行的结果如下图所示：5、 实验结果总结(实验结果分析、心得体会以及改进意见等)通过这次课程设计，才发现我们的能力非常有限，算法的实现是一个很大的考验，需要的不仅仅是比较全面的编程知识，还要较强的思维能力和足够的耐心。而我们在这些方面的能力是远远不够的，所以我们以后要努力加强这些方面的锻炼，多把书上理论的东西应用到实际中来，提高自己的实践能力。其实我们在实践的同时也是在学东西，在这个维持一个星期的课程设计中，我们一边学习一边探索，也学到了很多东西，其中感触良多，或者一个功能的实现都会让我们惊喜万分，因为这些东西是实实在在地用到实际中来了，这是在书本上感受不到的那种成就感！这次实验历时一个星期，通过这个星期的学习，发现了我们的很多不足，我们知识的很多漏洞，看到了自己的实践经验还是比较缺乏，理论联系实际的能力还急需提高。通过对信息安全这门课的学习和实验课的实践，我了解了对称加密算法（如 DES,AES,3DES等）和非对称加密算法（如RSA）的基本原理，特别是对AES的实验，我掌握了它加密和解密的实现，进一步理解了它的功能和一些要改进的地方。巩固了我信息安全这门课的知识，使理论和实验联系起来，让我印象深刻。6、 附录（实验源代码等另附纸张，教师没要求是可不要附录）2015年 10 月 31 日附录：总体的实现方法和代码如下：/package mon;import java.io.*;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;import sun.misc.BASE64Decoder;import sun.misc.BASE64Encoder;* AES加解密算法* author jimpublic class AES / 加密 public static String Encrypt(String sSrc, String sKey) throws Exception if (sKey = null) System.out.print(Key为空null); return null; / 判断Key是否为16位 if (sKey.length() != 16) System.out.print(Key长度不是16位); return null; byte raw = sKey.getBytes(); SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, AES); Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES/CBC/PKCS5Padding); /简易的矩阵加密编码法ciphe IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(0102030405060708.getBytes(); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv); byte encrypted = cipher.doFinal(sSrc.getBytes(); return byte2hex(encrypted).toLowerCase(); / 解密 public static String Decrypt(String sSrc, String sKey) throws Exception try / 判断Key是否正确 if (sKey = null) System.out.print(Key为空null); return null; / 判断Key是否为16位 if (sKey.length() != 16) System.out.print(Key长度不是16位); return null; byte raw = sKey.getBytes(ASCII); SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, AES); Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES/CBC/PKCS5Padding); IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(0102030405060708.getBytes(); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv); byte encrypted1 = hex2byte(sSrc); try byte original = cipher.doFinal(encrypted1); String originalString = new String(original); return originalString; catch (Exception e) System.out.println(e.toString(); return null; catch (Exception ex) System.out.println(ex.toString(); return null; public static byte hex2byte(String strhex) if (strhex = null) return null; int l = strhex.length(); if (l % 2 = 1) return null; byte b = new bytel / 2; for (int i = 0; i != l / 2; i+) bi = (byte) Integer.parseInt(strhex.substring(i * 2, i * 2 + 2),16); return b; public static String byte2hex(byte b) String hs = ; String stmp = ; for (int n = 0; n b.length; n+) stmp = (java.lang.Integer.toHexString(bn & 0XFF); if (stmp.length() = 1) hs = hs + 0 + stmp; else hs = hs + stmp; return hs.toUpperCase(); public static void main(String args) throws Exception 加密用的Key 可以用26个字母和数字组成，最好不要用保留字符，虽然不会错，至于怎么裁决，个人看情况而定 String cKey = 1111222233334444; System.out.println(请选择操作方法：); System.out.println(*: 0-自行输入字符串！-); System.out.println(*: 1-加密的文件名为a.txt！-); System.out.println(*: 2-退出系统-); char ch=(char)System.in.read(); if(ch=0) char c=(char)System.in.read(); System.out.print(请输入要加密的明文:); BufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in); String cSrc=in.readLine(); String enString = AES.Encrypt(cSrc, cKey); System.out.println(加密后的密文： + enString); String DeString = AES.Decrypt(enString, cKey); System.out.println(解密后的明文是： + DeString+nn); else if(ch=1) FileReader in=new FileReader(a.txt);/建立文件输入流 BufferedReader bin=new BufferedReader(in);/建立缓冲输入流 FileWriter EncryptOut=new FileWriter( Encrypt.txt,true);/建立文件输出流 FileWriter DecryptOut=new FileWriter( Decryt.txt,true);/建立文件输出流 String cSrc; while (cSrc=bin.readLine()!=null) /将缓冲区内容通过循环方式逐行赋值给字符串cSrc System.out.println(原字符串是 ： + cSrc); String enString = AES.Encrypt(cSrc, cKey); System.out.println(加密后的密文： + enString);/ /在屏幕上显示字符串cSrc EncryptOut.write(enString+n); /将字符串enString 通过输出流写入Encrypt.txt 中 String DeString = AES.Decrypt(enString, cKey); System.out.println(解密后的明文是： + DeString+nn); DecryptOut.write(DeString+n); in.close(); Enc