DES加密算法课程设计报告(3)

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密文对密钥敏感性的测试

在明文不变的情况下，通过对密钥改变一位和多位进行密文对密钥敏感

性的测试，观察密文的改变情况。下面给出部分数据和分析结果。例：明文：20082374

密钥：1：abcdefgh ，2：bbcdefgh 3:abddefgh 4：accdefgh 5：abcdefgi 6：abcdefgg

7：abcdefhg 8：abcdeffh 9：abcdefhh 10：abcdeggh 11：abcdeegh 这下密钥均是相对于密钥“abcdefgh”改变一位，得到的密文如下：

01：11100011 00001001 11010000 10111000 00101101 01101011 00011101 00111101 02：01101001 01111100 10001101 00111010 00101110 01000011 11000101 00011110 03：00010110 01011100 10100010 00100111 01101111 11100000 11110000 11000001 04：11100011 00001001 11010000 10111000 00101101 01101011 00011101 00111101 05：11100011 00001001 11010000 10111000 00101101 01101011 00011101 00111101 06：10100110 01000000 10111000 11100110 11100010 01101111 00101001 01111101 07：11110101 00011010 10110101 11100011 01010001 01110000 10100011 11001110 08：11100011 00001001 11010000 10111000 00101101 01101011 00011101 00111101 09：11111000 10100101 00010010 10011010 00010111 01100111 11111101 00010100 10：11100011 00001001 11010000 10111000 00101101 01101011 00011101 00111101 11：10010100 00011100 10110000 01001110 00110010 01111101 00000100 01101111 通过对类似的一百组数据进行比较和分析，密钥改变一位，密文改变的位数分别有28位、34位、34位、39位、0位、27位、31位、33位、25位、24位等等。

通过一系列的测试，对密钥改变一位，密文的位数改变范围为0~34，密钥改变一位而密文不改变的概率几乎为零，改变位数在20位以上的占95%以上。下面对密钥改变两位测试，例：明文20082374

密钥：1：abcdefgh ，2：bacdefgh 3: abdcefgh 4：abcdefhg5：abcdffgh6：abccdfgh

7：abbdefhh8：abbdefgg9：acddefgh10：abcddegh11：abcceegh

密文：

01：11100011 00001001 11010000 10111000 00101101 01101011 00011101 00111101 02：01101001 01111100 10001101 00111010 00101110 01000011 11000101 00011110 03：00001010 11010100 11010101 10001100 00010010 00011001 10101000 10101000 04：11110101 00011010 10110101 11100011 01010001 01110000 10100011 11001110 05：01010001 01011000 10001011 00101110 01111010 10010011 01001001 01100111 06：10111010 00110111 10101110 01001101 11001101 01000011 01010111 00011110 07：11111000 10100101 00010010 10011010 00010111 01100111 11111101 00010100 08：10100110 01000000 10111000 11100110 11100010 01101111 00101001 01111101 09：00010110 01011100 10100010 00100111 01101111 11100000 11110000 11000001 10：10010100 00011100 10110000 01001110 00110010 01111101 00000100 01101111 01：11100011 00001001 11010000 10111000 00101101 01101011 00011101 00111101 11：00011000 11010010 00001100 01101011 01011111 00110001 01001100 01001001

通过对类似数据进行比较分析，对密钥改变2位，密文的位数变化情况为：26位、35位、35位、33位、32位、25位、25位、39位、30位、38位等。对密钥改变两位，密文的位数改变范围为大致为：25~39位。

分析结果：

标准DES加密算法密文对密钥十分敏感，密文改变一位或者几位，都会是相应的密文改变二十几位，大部分情况下密文位数的改变在半数以上，也就是改变的位数超过32位。由于标准DES加密算法对于密钥十分敏感，所以使用这种算法加密的安全性取决于密钥，密钥的复杂程度和密钥的安全性决定了加密的数据的安全性。

编程体会

通过这次课程设计，用程序实现了标准DES加密与解密算法。谈到编程体会与收获，最主要的一个收获就是对DES算法的深入理解和掌握。由于要编写代码实现DES算法，因此对于DES算法的每一个细节可以说是了如指掌了，每一个步骤总是推敲了一遍又一遍，找到最为简洁而清晰的实现方法。例如，在编写的过程中，我参考了一些网上的代码，那些代码在DES的十六轮加密与解密循环的实现上，竟然硬生生每一次循环写一次代码，为每一次循环中出现的变量定义了十六次，虽然思路清晰，确使得程序变得异常的庞大，增大很大的内存开销，使得程序执行的效率就不高。我在处理解密与解密的循环时，由于，第一次循环使用的数据是第一次分组的数据，与之后的数据在形式上相同，但表达上却不相同，因此，对于加密与解密的十六轮循环，我单独处理第一次循环，然后利用统一的表达方式和变量进行余下的十五轮循环，第十五轮循环结束的时候，就产生了用于产生密文或明文的最后的左部和右部数据。通过这次课程设计，另外一个收获就是提高了自己编程能力，在编程实现DES算法的时候，需要进行大量的代码编写工作，这使得我编写代码的能力有了大大的提高，差错纠错的能力也相应的得到了提高。最后是感谢和老师的教诲。

核心源代码

1、加密过程（JiaMi.cpp）

// JiaMi.cpp : implementation file //

#include \#include \#include \

#ifdef _DEBUG

#define new DEBUG_NEW #undef THIS_FILE

static char THIS_FILE[] = __FILE__; #endif

#include \

/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

// JiaMi dialog

JiaMi::JiaMi(CWnd* pParent /*=NULL*/) : CDialog(JiaMi::IDD, pParent) {

//{{AFX_DATA_INIT(JiaMi) m_Mingwen = _T(\ m_Miyao = _T(\ m_Miwen = _T(\

m_outputMiwen = _T(\ //}}AFX_DATA_INIT }

void JiaMi::DoDataExchange(CDataExchange* pDX) {

CDialog::DoDataExchange(pDX); //{{AFX_DATA_MAP(JiaMi)

DDX_Control(pDX, IDC_LIST1, m_output); DDX_Text(pDX, IDC_Mingwen, m_Mingwen); DDX_Text(pDX, IDC_Miyao, m_Miyao); DDX_Text(pDX, IDC_Miwen, m_Miwen);

DDX_Text(pDX, IDC_outMiwen, m_outputMiwen); //}}AFX_DATA_MAP }

BEGIN_MESSAGE_MAP(JiaMi, CDialog) //{{AFX_MSG_MAP(JiaMi)

ON_BN_CLICKED(IDC_back, Onback) ON_BN_CLICKED(IDC_JiaMi, OnJiaMi) //}}AFX_MSG_MAP END_MESSAGE_MAP()

// JiaMi message handlers

BOOL JiaMi::OnInitDialog() {

CDialog::OnInitDialog();

m_output.ModifyStyle(0,LVS_REPORT); DWORD style= m_output.GetExStyle(); style=style^LVS_EX_CHECKBOXES;

m_output.SetExtendedStyle(style|LVS_EX_GRIDLINES|LVS_EX_FULLROWSELECT);

m_output.InsertColumn(0,\循环轮数\ m_output.InsertColumn(1,\子密钥\ m_output.InsertColumn(2,\左部(Li)\ m_output.InsertColumn(3,\右部(Ri)\ // TODO: Add extra initialization here

return TRUE; // return TRUE unless you set the focus to a control // EXCEPTION: OCX Property Pages should return FALSE }

void JiaMi::Onback() {

// TODO: Add your control notification handler code here ShowWindow(SW_HIDE); CDESDlg dlg; dlg.DoModal(); }

void JiaMi::OnJiaMi() {

// TODO: Add your control notification handler code here /*64位明文的输入：将明文和密钥转换成二进制并显示*/ FILE *fp1,*fp2; int i,j,k; int str[8];

char mingwen[8],miyao[8]; //存储从文件中读取的明文和密钥 int mingwenB[64],miyaoB[64]; //存储64位二进制的明文和密钥 fp1=fopen(\

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