《網(wǎng)絡(luò)信息安全》課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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1、 《網(wǎng)絡(luò)信息安全》 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 專 業(yè)： 小組組長(zhǎng): 小組成員: 指導(dǎo)老師：

2、 完成日期： 目 錄 第一部分 課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 1.1 課程設(shè)計(jì)題目………………………………………………………………3 1.2 成員分工……………………………………………………………………3 1.3 課題背景及意義……………………………………………………………3 1.4 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹………………………………………………………………3 第二部分 課程設(shè)計(jì)過(guò)程 2.1 課設(shè)軟件需求分析…………………………………………………………4 2.1.1 設(shè)計(jì)目的 …………………………………………………

3、…………4 2.1.2 設(shè)計(jì)要求 ……………………………………………………………4 2.2 概要設(shè)計(jì) ……………………………………………………………………4 2.3 源代碼 ………………………………………………………………………5 2.4 調(diào)試分析過(guò)程描述 ………………………………………………………11 2.4.1 程序輸入……………………………………………………………11 2.4.2 檢驗(yàn)程序執(zhí)行………………………………………………………12 第三部分 課程設(shè)計(jì)體會(huì) 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) ………………………………………………………………14 附錄 ………………

4、…………………………………………………………………15 第一部分 課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 1.1 課程設(shè)計(jì)題目：無(wú)密鑰的置換加密軟件開(kāi)發(fā) 1.2 成員分工：xxx：負(fù)責(zé)人員組織、總體設(shè)計(jì)、撰稿排版 xxx：軟件測(cè)試分析、運(yùn)行維護(hù) xxx：負(fù)責(zé)本次課設(shè)概要分析、需求分析 xxx：負(fù)責(zé)源代碼的編寫、修改、調(diào)試 xxx：負(fù)責(zé)課程設(shè)計(jì)準(zhǔn)備部分、設(shè)備支持 1.3 課題背景及意義 當(dāng)今世界正處于信息時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)信息安全已經(jīng)成為我們網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程中非常重要的一點(diǎn)，為了網(wǎng)絡(luò)信息的安全，一般會(huì)采用各種各樣的加密解密軟件應(yīng)對(duì)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的威脅，通過(guò)各種安全協(xié)議軟件能夠最大可能得解決

5、這些威脅，而為了了解加解密算法，我們應(yīng)當(dāng)首先了解古典加解密算法。這次課設(shè)的目的就是開(kāi)發(fā)一款無(wú)密鑰置換加密軟件，讓更多的人了解加解密算法，以應(yīng)對(duì)越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。 1.4 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹 Visual C++(簡(jiǎn)稱VC)是Microsoft公司推出的目前使用極為廣泛的基于Windows平臺(tái)的C++可視化開(kāi)發(fā)環(huán)境。VC基于C，C++語(yǔ)言，主要由是MFC組成，是與系統(tǒng)聯(lián)系非常緊密的編程工具，它兼有高級(jí)，和低級(jí)語(yǔ)言的雙重性，功能強(qiáng)大，靈活，執(zhí)行效率高，幾乎可說(shuō)VC在Windows平臺(tái)無(wú)所不能。VC主要是針對(duì)Windows系統(tǒng)，適合一些系統(tǒng)級(jí) 的開(kāi)發(fā)，可以方便實(shí)現(xiàn)一些底層的調(diào)用。在VC

6、里邊嵌入?yún)R編語(yǔ)言很簡(jiǎn)單。當(dāng)對(duì)系統(tǒng)性能要求很高的時(shí)候，可用VC開(kāi)發(fā)。VC在多線程、網(wǎng)絡(luò)通信、分布應(yīng)用方面，有著不可比擬的優(yōu)勢(shì)。 第二部分 課程設(shè)計(jì)過(guò)程 2.1 課設(shè)軟件需求分析 2.1.1 設(shè)計(jì)目的 綜合運(yùn)用本課程及網(wǎng)絡(luò)信息安全的相關(guān)知識(shí)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)一個(gè)應(yīng)用程序，能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)密鑰置換加密，以Visual C++作為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)實(shí)踐復(fù)習(xí)鞏固課堂所學(xué)的理論知識(shí)，提高對(duì)所學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用能力，進(jìn)一步掌握古典密碼體制以及算法。 2.1.2 設(shè)計(jì)要求 要求所設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的程序能夠?qū)崿F(xiàn)古典加密算法中無(wú)密鑰置換加密，由用戶輸入要加密的明文序列，不需要輸入密鑰，然后輸出加密后的密文序列，要

7、求明文序列能夠達(dá)到1000位。 2.2 概要設(shè)計(jì) 根據(jù)對(duì)用戶的要求及功能設(shè)置可以得到以下的流程圖2-1 根據(jù)轉(zhuǎn)換矩陣輸出密文 根據(jù)置換算法轉(zhuǎn)換矩陣 輸入明文 分組排列 圖2-1 概要設(shè)計(jì)流程圖 2.3 源代碼 #include class SubKey { //定義子密鑰為一個(gè)類 public: int key[8][6]; }subkey[16]; //定義子密鑰對(duì)象數(shù)組 class

8、DES { int encipher_decipher; //判斷加密還是解密 int key_in[8][8]; //用戶原始輸入的64位二進(jìn)制數(shù) int key_out[8][7]; //除去每行的最后一位校驗(yàn)位 int c0_d0[8][7]; //存儲(chǔ)經(jīng)PC-1轉(zhuǎn)換后的56位數(shù)據(jù) int c0[4][7],d0[4][7]; //分別存儲(chǔ)c0,d0 int tex

9、t[8][8]; //64位明文 int text_ip[8][8]; //經(jīng)IP轉(zhuǎn)換過(guò)后的明文 int A[4][8],B[4][8]; //A,B分別存儲(chǔ)經(jīng)IP轉(zhuǎn)換過(guò)后明文的兩部分,便于交換 int temp[8][6]; //存儲(chǔ)經(jīng)擴(kuò)展置換后的48位二進(jìn)制值 int temp1[8][6]; //存儲(chǔ)和子密鑰異或后的結(jié)果 int s_result[8][4];

10、 //存儲(chǔ)經(jīng)S變換后的32位值 int text_p[8][4]; //經(jīng)P置換后的32位結(jié)果 int secret_ip[8][8]; //經(jīng)逆IP轉(zhuǎn)換后的密文 public: void Key_Putting(); void PC_1(); int function(int,int); //異或 void SubKey_Production(); void IP_Convert(); void f();

11、 void _IP_Convert(); void Out_secret(); }; void DES::Key_Putting() //得到密鑰中對(duì)算法有用的56位 { cout<<"請(qǐng)輸入64位的密鑰(8行8列且每行都得有奇數(shù)個(gè)1):\n"; for(int i=0;i<8;i++) for(int j=0;j<8;j++){ cin>>key_in[i][j]; if(j!=7) key_out[i][j]=key_in[i][j]; } void DES::PC_1()

12、 //PC-1置換函數(shù) { int pc_1[8][7]={ //PC-1 }; int i,j; for(i=0;i<8;i++) for(j=0;j<7;j++) c0_d0[i][j]=key_out[ (pc_1[i][j]-1)/8 ][ (pc_1[i][j]-1)%8 ]; } int DES::function(int a,int b) //模擬二進(jìn)制數(shù)的異或運(yùn)算,a和b為整型的0和1,返回值為整型的0或1 { if(a!=b)ret

13、urn 1; else return 0; } void DES::SubKey_Production() //生成子密鑰 { int move[16][2]={ //循環(huán)左移的位數(shù) 1 , 1 , 2 , 1 , 3 , 2 , 4 , 2 , 5 , 2 , 6 , 2 , 7 , 2 , 8 , 2 , 9 , 1, 10 , 2, 11 , 2, 12 , 2, 13 , 2, 14 , 2, 15 , 2, 16 , 1 }; int pc_2[8][6]={

14、 //PC-2 14, 17 ,11 ,24 , 1 , 5, 3 ,28 ,15 , 6 ,21 ,10, 23, 19, 12, 4, 26, 8, 16, 7, 27, 20 ,13 , 2, 41, 52, 31, 37, 47, 55, 30, 40, 51, 45, 33, 48, 44, 49, 39, 56, 34, 53, 46, 42, 50, 36, 29, 32 }; for(int i=0;i<16;i++) //生成子密鑰 { int j,k; int

15、a[2],b[2]; int bb[28],cc[28]; for(j=0;j<4;j++) for(k=0;k<7;k++) c0[j][k]=c0_d0[j][k]; for(j=4;j<8;j++) for(k=0;k<7;k++) d0[j-4][k]=c0_d0[j][k]; for(j=0;j<4;j++) for(k=0;k<7;k++){ bb[7*j+k]=c0[j][k]; cc[7*j+k]=d0[j][k]; } for(j=0;j

16、][1];j++){ a[j]=bb[j]; b[j]=cc[j]; } for(j=0;j<28-move[i][1];j++){ bb[j]=bb[j+1]; cc[j]=cc[j+1]; } for(j=0;j

17、<4;j++) //L123--L128是把c0,d0合并成c0_d0 for(k=0;k<7;k++) c0_d0[j][k]=c0[j][k]; for(j=4;j<8;j++) for(k=0;k<7;k++) c0_d0[j][k]=d0[j-4][k]; for(j=0;j<8;j++) //對(duì)Ci,Di進(jìn)行PC-2置換 for(k=0;k<6;k++) subkey[i].key[j][k]=c0_d0[ (pc_2[j][k]-1)/7 ][ (pc_2[j]

18、[k]-1)%7 ]; } } void DES::IP_Convert() { int IP[8][8]={ //初始置換IP矩陣 58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2, 60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4, 62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6, 64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8, 57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1, 59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,

19、 61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5, 63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7 }; cout<<"你好,你要加密還是解密?加密請(qǐng)按1號(hào)鍵(輸入1),解密請(qǐng)按2號(hào)鍵,并確定."<<\n; cin>>encipher_decipher; char * s; if(encipher_decipher==1) s="明文"; else s="密文"; cout<<"請(qǐng)輸入64位"<

20、) cin>>text[i][j]; for(i=0;i<8;i++) //進(jìn)行IP變換 for(j=0;j<8;j++) text_ip[i][j]=text[ (IP[i][j]-1)/8 ][ (IP[i][j]-1)%8 ]; } 2.4 調(diào)試分析過(guò)程描述 2.4.1 程序輸入 圖2-2 程序輸入（一） 圖2-3 程序輸入（二） 圖2-4 程序輸入（三） 圖2-5 程序輸入（四） 圖2-6 程序輸入（五） 2.4.2

21、 檢驗(yàn)程序執(zhí)行 圖2-7 檢測(cè)程序執(zhí)行（一） 圖2-8 檢測(cè)程序執(zhí)行（二） 圖2-9 檢測(cè)程序執(zhí)行（三） 第三部分 課程設(shè)計(jì)心得體會(huì) 這學(xué)期我們學(xué)習(xí)了《網(wǎng)絡(luò)信息安全》這門課，在xx老師的帶領(lǐng)下，我們系統(tǒng)規(guī)范得學(xué)習(xí)了網(wǎng)絡(luò)信息安全的基礎(chǔ)知識(shí)、功能等，讓我們改變了以前對(duì)網(wǎng)絡(luò)安全簡(jiǎn)單而膚淺的認(rèn)識(shí)，使我們明白網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)是應(yīng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)威脅的最好手段，使我們明白網(wǎng)絡(luò)安全的重要性。 本次課程設(shè)計(jì)是在網(wǎng)絡(luò)信息安全學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上更深得了解掌握古典加密算法中的置換加密算法。當(dāng)今世界正處于信息時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)信息安全已經(jīng)成為我們網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用過(guò)程中非常重要的一

22、點(diǎn)，為了網(wǎng)絡(luò)信息的安全，一般會(huì)采用各種各樣的加密解密軟件應(yīng)對(duì)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的威脅，通過(guò)各種安全協(xié)議軟件能夠最大可能得解決這些威脅，而為了了解加解密算法，我們應(yīng)當(dāng)首先了解古典加解密算法。這次課設(shè)的目的就是開(kāi)發(fā)一款無(wú)密鑰置換加密軟件，讓更多的人了解加解密算法，以應(yīng)對(duì)越來(lái)越多的網(wǎng)絡(luò)安全威脅。 經(jīng)過(guò)這些天的設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，無(wú)密鑰的置換加密軟件基本開(kāi)發(fā)完畢。本軟件基本達(dá)到了設(shè)計(jì)要求：能夠?qū)崿F(xiàn)古典加密算法中無(wú)密鑰置換加密，由用戶輸入要加密的明文序列，不需要輸入密鑰，然后輸出加密后的密文序列，明文序列能夠達(dá)到1000位。 本次課程設(shè)計(jì)是分組討論和制作的。在制作的過(guò)程中，我們學(xué)到的不僅僅是知識(shí)，我們還認(rèn)識(shí)許多事情。這

23、次設(shè)計(jì)對(duì)我們的綜合能力是一次很好的鍛煉，使我們的動(dòng)手能力提高了一大步，同時(shí)也使我們充分認(rèn)識(shí)到合作的可貴。 在我們所開(kāi)發(fā)的無(wú)密鑰的置換加密軟件，能夠完成基本的加密要求，通過(guò)分析、編寫程序、測(cè)試程序等步驟完成課程設(shè)計(jì)。最后按照呂老師的要求寫成文檔，從中也對(duì)WORD的運(yùn)用提高的很多。但是該軟件還有許多不足的地方，還有許多東西有待完善。還有就是我們對(duì)網(wǎng)絡(luò)知識(shí)的掌握有限或者不牢固，許多地方概念還是不清楚，無(wú)密鑰的置換加密軟件達(dá)到了基本要求，但是有待進(jìn)一步改善，希望老師給予批評(píng)。 本次設(shè)計(jì)小組由九名成員組成，每個(gè)成員能夠根據(jù)自己的職能積極完成自己的任務(wù)，同時(shí)小組成員之間能夠通過(guò)互相幫助、集體討論等方式

24、一步步完成設(shè)計(jì)，這是難能可貴的，在本次實(shí)際的過(guò)程中大家真正感受到了集體的智慧與團(tuán)結(jié)的力量。 在設(shè)計(jì)的過(guò)程中我們確實(shí)遇到了許許多多的問(wèn)題，從課本上最基本的問(wèn)題到整個(gè)系統(tǒng)的問(wèn)題都是我們前進(jìn)的絆腳石，當(dāng)遇到這些問(wèn)題的時(shí)候我們一般會(huì)采取集體討論的方法解決問(wèn)題，或者上網(wǎng)尋求解決，有時(shí)實(shí)在搞不懂就向呂老師請(qǐng)教，在團(tuán)隊(duì)的努力以及呂老師的指導(dǎo)下我們最終完成了設(shè)計(jì)，我想這是我們的成果也是老師的成果，感謝老師給我們這次機(jī)會(huì)，讓我們?cè)诓粩嗟啬サZ中快速成長(zhǎng)起來(lái)。 附錄： 1.參考資料： 呂林濤 《網(wǎng)絡(luò)信息安全技術(shù)概論》 科學(xué)出版社 網(wǎng)絡(luò)資料： 2.小組成員： xxx xxx xxx xxx xxx xxx xxx