现代密码学实验报告.doc

现代密码学实验报告学生姓名 学 号 专业班级 指导教师 段桂华 学 院 信息科学与工程学院 完成时间 2016年4月实验一 密码算法实验实验目的1.掌握密码学中经典的对称密码算法AES、RC4的算法原理。2.掌握AES、RC4的算法流程和实现方法。实验预备1.AES算法的基本原理和特点。2.流密码RC4的密钥流生成以及S盒初始化过程。 实验内容1. 分析AES、RC4的实现过程。2. 用程序设计语言将算法过程编程实现。3. 完成字符串数据的加密运算和解密运算输入十六进制明文：11223344556677889900AABBCCDDEEFF 输入十六进制密钥：13579BDF02468ACE1234567890ABCDEF 实验步骤1. 预习AES、RC4算法。2. 写出算法流程，用程序设计语言将算法过程编程实现。3. 输入指定的明文、密钥进行实验，验证结果。4. 自己选择不同的输入，记录输出结果。AES算法流程图：运行界面：RC4算法流程图： 开始输入明文输入密钥初始化S盒并打印i=0;j=0;i=(i+1)%256j=(j+si)%256交换Si,Sj;t=(si+sj)%256k=St;加密明文，并输出加密后的密文解密，并输出 结束运行界面：问题讨论1. 改变明文或密钥中的一个比特值可能影响AES值中的多少比特？答：明文和密钥在S盒置换时，不同的字节会替换出不同的结果。算法过程中一共进行了10轮加密，所以改变一个比特值可能影响AES值中的80比特。2. 在RC4的密钥流生成中，改变初始密钥的一个比特值可能影响输出中的多少比特？答：初始密钥的不同会导致S盒的不同，所以可能影响输出中的256比特。3. 分析实验中在编辑、编译、运行等各环节中所出现的问题及解决方法。答：在查找相关资料时，遇到的资料并不是完全正确的，再加上这个算法学完已经很久了，记忆有些模糊了，所以在修改代码的过程中花费了很多时间和精力。实验二 SKEY协议设计实验实验目的1.掌握身份认证协议的原理和基本思想。2.掌握SKEY协议的机制和实现方法。实验预备1.SKEY协议的作用。2.SKEY协议的安全性分析。3.SKEY协议的实现过程。实验内容1. 分析SKEY协议的实现过程。2. 用程序设计语言将算法过程编程实现。3. 演示SKEY协议的身份鉴别过程。 实验步骤1. 预习SKEY协议的机制。2. 选择和实现相应的摘要算法MD5或SHA。3. 写出算法流程，用程序设计语言将协议过程编程实现。4. 验证SKEY协议的身份鉴别过程。首次登录流程图：否是开始验证初始化i=100生成100个（key+i）的hash值i生成（key+i）hash值登录次数读取登录次数i100否相等hash值读取第i个hash值是保存i=i+1登录成功登录失败运行界面：问题讨论1. 分析SKEY的安全性；答：由于SKEY协议中每个数只用一次，因此对数据库攻击用处不大，另外SKEY协议能有效防止重放攻击。2. 分析实验中在编辑、编译、运行等各环节中所出现的问题及解决方法。答：由于该协议的代码并不完全是自己所写，很多都是通过网上查找资料来完成的，