密码学实验报告

1、哈尔滨工程大学实 验 报 告实 验 名 称： DES加密 班 级： 学 号： 姓 名： 实 验 时 间： 2015.6.15 成 绩： 指 导 教 师： 实验室名称： 哈尔滨工程大学实验室与资产管理处 制一、实验名称MD5加密二、实验目的通过编程实现MD5加密的算法设计，并加深对其的了解。三、实验环境（实验所使用的器件、仪器设备名称及规格）WindowXP系统计算机 ，Dev C+四、实验任务及其要求根据实验原理部分对MD5加密的介绍，自己创建明文信息，并选择一个密钥，编写MD5加密的实现程序，实现加密和解密操作。五、实验设计（包括原理图、真值表、分析及简化过程、卡诺图、源代码等）#inclu

2、de#includeusing namespace std;#define shift(x, n) (x) (32-(n)/右移的时候，高位一定要补零，而不是补充符号位#define F(x, y, z) (x) & (y) | (x) & (z) #define G(x, y, z) (x) & (z) | (y) & (z)#define H(x, y, z) (x) (y) (z)#define I(x, y, z) (y) (x) | (z)#define A 0x#define B 0xefcdab89#define C 0x98badcfe#define D 0x/strBaye的

3、长度unsigned int strlength;/A,B,C,D的临时变量unsigned int atemp;unsigned int btemp;unsigned int ctemp;unsigned int dtemp;/常量ti unsigned int(abs(sin(i+1)*(2pow32)const unsigned int k= 0xd76aa478,0xe8c7b756,0xdb,0xc1bdceee, 0xf57c0faf,0x4787c62a,0xa,0xfd,0xd8, 0x8b44f7af,0xffff5bb1,0x895cd7be,0x6b,0xfd, 0xae

4、,0x49b40821,0xf61e2562,0xc040b340,0x265e5a51, 0xe9b6c7aa,0xd62f105d,0x,0xd8a1e681,0xe7d3fbc8, 0x21e1cde6,0xc33707d6,0xf4d50d87,0x455a14ed,0xa9e3e905, 0xfcefa3f8,0x676f02d9,0x8d2a4c8a,0xfffa3942,0x8771f681, 0x6d9d6122,0xfde5380c,0xa4beea44,0x4bdecfa9,0xf6bb4b60, 0xbebfbc70,0x289b7ec6,0xeaa127fa,0xd4e

5、f3085,0x04881d05, 0xd9d4d039,0xe6db99e5,0x1fa27cf8,0xc4ac5665,0xf, 0x432aff97,0xab9423a7,0xfc93a039,0x655b59c3,0x8f0ccc92, 0xffeff47d,0x85845dd1,0x6fa87e4f,0xfe2ce6e0,0xa, 0x4e0811a1,0xf7537e82,0xbd3af235,0x2ad7d2bb,0xeb86d391;/向左位移数const unsigned int s=7,12,17,22,7,12,17,22,7,12,17,22,7, 12,17,22,5

6、,9,14,20,5,9,14,20,5,9,14,20,5,9,14,20, 4,11,16,23,4,11,16,23,4,11,16,23,4,11,16,23,6,10, 15,21,6,10,15,21,6,10,15,21,6,10,15,21;const char str16=abcdef;void mainLoop(unsigned int M) unsigned int f,g; unsigned int a=atemp; unsigned int b=btemp; unsigned int c=ctemp; unsigned int d=dtemp; for (unsign

7、ed int i = 0; i 64; i+) if(i16) f=F(b,c,d); g=i; else if (i32) f=G(b,c,d); g=(5*i+1)%16; else if(i48) f=H(b,c,d); g=(3*i+5)%16; else f=I(b,c,d); g=(7*i)%16; unsigned int tmp=d; d=c; c=b; b=b+shift(a+f+ki+Mg),si); a=tmp; atemp=a+atemp; btemp=b+btemp; ctemp=c+ctemp; dtemp=d+dtemp;/*填充函数*处理后应满足bits448(

8、mod512),字节就是bytes56（mode64)*填充方式为先加一个1,其它位补零*最后加上64位的原来长度*/unsigned int* add(string str) unsigned int num=(str.length()+8)/64)+1;/以512位,64个字节为一组 unsigned int *strByte=new unsigned intnum*16; /64/4=16,所以有16个整数 strlength=num*16; for (unsigned int i = 0; i num*16; i+) strBytei=0; for (unsigned int i=0;

9、 i 2|=(stri)2表示i/4 一个unsigned int对应4个字节，保存4个字符信息 strBytestr.length()2|=0x80(str.length()%4)*8);/尾部添加1 一个unsigned int保存4个字符信息,所以用128左移 /* *添加原长度，长度指位的长度，所以要乘8，然后是小端序，所以放在倒数第二个,这里长度只用了32位 */ strBytenum*16-2=str.length()*8; return strByte;string changeHex(int a) int b; string str1; string str=; for(int

10、 i=0;ii*8)%(18)&0xff; /逆序处理每个字节 for (int j = 0; j 2; j+) str1.insert(0,1,str16b%16); b=b/16; str+=str1; return str;string getMD5(string source) atemp=A; /初始化 btemp=B; ctemp=C; dtemp=D; unsigned int *strByte=add(source); for(unsigned int i=0;istrlength/16;i+=16) unsigned int num16; for(unsigned int j

11、=0;jss; string s=getMD5(ss); couts; return 0;六、实验步骤Md5的全称是Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法），在90年代初由Mit Laboratory For Computer Science和Rsa Data Security Inc的Ronaldl.rivest开发出来，经md2、md3和md4发展而来。它的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被“压缩”成一种保密的格式，即将一个任意长度的“字节串”通过一个不可逆的字符串变换算法变换成一个128bit的串。MD5是一个安全的散列算法，输入两个不同的明

12、文不会得到相同的输出值，根据输出值，不能得到原始的明文，即其过程不可逆；所以要解密MD5没有现成的算法，只能用穷举法，把可能出现的明文，用MD5算法散列之后，把得到的散列值和原始的数据形成一个一对一的映射表，通过比在表中比破解密码的MD5算法散列值，通过匹配从映射表中找出破解密码所对应的原始明文七、实验过程与分析八、实验结果总结通过这次实验了解到哈希函数的特点：压缩性、容易计算、抗修改性、弱抗碰撞、强抗碰撞。而这次实验的主要目的是验证MD5算法，虽然在课堂上做实验的时间有限，MD5算法又很繁杂，但是在老师的讲解下还是能懂的。其实要验证MD5算法最主要是要计算机的辅助，因为人工计算的可能性不大，通过计算机的计算，我们可以容易进行求和运算，当完成了最后一个明文分组运算时，A,B,C,D中的数值就是最后的散列函数值。九、心得体会通过本次实验，我了解了DES加密算法的编译以及通过DES对于密码的明文加密和密文解密的流程，并为以后的密码算法编程打好基础。更加熟悉的了解c+环境的编程方式。学生自评项目评定内容评定结果预习情况1、 实验准备情况2、 预习报告完整性（）优秀（）良好（）中等（）及格（）不及格实验表现1、 实验规范性2、 实验原理掌握3、 调试排错能力4、 操作熟练