hill密码的加密解密详细过程matlab

【实验十】Hill密码的加密、解密与破译

一、实验目的

本实验主要涉及代数，利用模运算下的矩阵乘法、求逆矩阵、线性无关、线性空间与线性变换等概念和运算，学习Hill密码体制的加密、解密和破译过程

二、实验任务

任务五

找出元素属于Z26的所有可能的Hill2密码加密矩阵。若截获了如下一段密文： UTCQCVFOYQUVMGMGULFOLEYHDUHOPEASWXTIFBAMWT

且已知它是根据表10.1按Hill2密码体制加密的，你能否将其解密?

表10. 1 明文字母的表值 A 1 N 14 B 2 O 15 C 3 P 16 D 4 Q 17 E 5 R 18 F 6 S 19 G 7 T 20 H 8 U 21 I 9 V 22 J 10 W 23 K 11 X 24 L 12 Y 25 M 13 Z 0 分析：对于第一问，找出元素属于Z26的所有可能的Hill2密码加密矩阵，我们只需要用枚举法即可。关键在于第二问的解密，根据我们编写的C++程序，共有约15万个可能的加密矩阵，也就对应着同等数量的可能明文。所以问题的重点就在于如何从这么多数量的明文中筛选出有意义的信息。

1、找出元素属于Z26的所有可能的Hill2密码加密矩阵

计算机安全基础 上 机 实 验 报 告

学 院 年级 专 业 班

学 生 姓 名 学 生 学 号

实验一 凯撒加密解密

凯撒密码简介：恺撒密码的替换方法是通过排列明文和密文字母表，密文字母表示通过将

明文字母表向左或向右移动一个固定数目的位置。例如，当偏移量是左移3的时候（解密时的密钥就是3）：

明文字母表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

密文字母表：

使用时，加密者查找明文字母表中需要加密的消息中的每一个字母所在位置，并且写下密文字母表中对应的字母。需要解密的人则根据事先已知的密钥反过来操作，得到原来的明文。例如：

明文：THE QUICK BROWN FOX JUMPS OVER THE LAZY DOG 密文：WKH TXLFN EURZQ IRA MXPSV RYHU WKH ODCB GRJ

源代码：

#include %using namespace st

简单的HILL加密实现

《信息安全技术》密码实践课程

题目： 专业： 计算机科学与技术 班级：作者：学号：

简单的HILL加密实现

[实验] Hill密码的加密、解密与破译

一、实验目的

本实验主要涉及代数，利用模运算意义下的矩阵乘法、求逆矩阵、线性无关、线性空间与线性变换等概念和运算，学习Hill密码体制的加密、解密和破译过程。 二、实验内容

甲方收到与之有秘密通信往来的乙方的一个密文信息，

按照甲方与乙方的约定，他们之间的密文通信采用Hill2密码，密钥为

12 A 二阶矩阵 且汉语拼音的26个字母与0~25之间的整数建立一一对

03

应的关系，称之为字母的表值，具体的表值见表1.1 明文字母的表值。

表1. 1 明文字母的表值

加密与解密过程

Hill2密码是一种传统的密码体制，它的加密过程可用以下框图描述：

明文------ 加密器------ 密文------ 普通信道------解密器

密码分析（敌方截获） ----- 明文

简单的HILL加密实现

在这个过程中，运用的数学手段是矩阵运算，加密过程的具体步骤如下： 1．根据明文字母的表值将明文信息用数字表示，设明文信息只需要26个拼音字

数模实验一

实验内容：用MATLAB实现Hilln密码程序（包括加密、解密及破译三个环节） 一实验目的

实现Hilln密码体系的关键环节（加密、解密、破译） 二 预备知识

熟悉mod、det、find等Matlab命令 三 实验内容与要求

（1）假设加密矩阵为A=??03??，用

???12?MATLAB编制程序，加密下面一

段明文：SHUXUEJIANMOJINGSAI 命令 function hill() %输入密钥 disp('输入密钥(矩阵)的维数'); n=input(''); disp('输入密钥(矩阵,按行输入)'); key=zeros(n,n); for j=1:n for k=1:n key(j,k)=input(''); end end 结果 IXQTEOBACPQSBABUUCAA 1

d=det(key);%求矩阵的行列式 if d==0%判断矩阵是否可逆 error('密钥矩阵不可逆，无法实现Hill密码'); end %输入明文 message=input('输入明文 \\n','s'); m=size(message); m=m(2); if mod(m,n)~=0 err

密码学课程报告

《RSA加密解密算法》

专业：信息工程（信息安全）

班级：1132102

学号：201130210214

姓名：周林

指导老师：阳红星

时间：2014年1月10号

1

一、课程设计的目的

当前最著名、应用最广泛的公钥系统RSA是在1978年，由美国麻省理工学院(MIT)的Rivest、Shamir和Adleman在题为《获得数字签名和公开钥密码系统的方法》的论文中提出的。

RSA算法是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法，因此它为公用网络上信息的加密和鉴别提供了一种基本的方法。它通常是先生成一对RSA 密钥，其中之一是保密密钥，由用户保存；另一个为公开密钥，可对外公开，甚至可在网络服务器中注册，人们用公钥加密文件发送给个人，个人就可以用私钥解密接受。为提高保密强度，RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。 公钥加密算法中使用最广的是RSA。RSA算法研制的最初理念与目标是努力使互联网安全可靠，旨在解决DES算法秘密密钥的利用公开信道传输分发的难题。而实际结果不但很好地解决了这个难题；还可利用RSA来完成对电文的数字签名以抗对电文的否认与抵赖；同时还可以利用数字签名较容易地

密码学课程报告

《RSA加密解密算法》

专业：信息工程（信息安全）

班级：1132102

学号：201130210214

姓名：周林

指导老师：阳红星

时间：2014年1月10号

1

一、课程设计的目的

当前最著名、应用最广泛的公钥系统RSA是在1978年，由美国麻省理工学院(MIT)的Rivest、Shamir和Adleman在题为《获得数字签名和公开钥密码系统的方法》的论文中提出的。

RSA算法是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法，因此它为公用网络上信息的加密和鉴别提供了一种基本的方法。它通常是先生成一对RSA 密钥，其中之一是保密密钥，由用户保存；另一个为公开密钥，可对外公开，甚至可在网络服务器中注册，人们用公钥加密文件发送给个人，个人就可以用私钥解密接受。为提高保密强度，RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。 公钥加密算法中使用最广的是RSA。RSA算法研制的最初理念与目标是努力使互联网安全可靠，旨在解决DES算法秘密密钥的利用公开信道传输分发的难题。而实际结果不但很好地解决了这个难题；还可利用RSA来完成对电文的数字签名以抗对电文的否认与抵赖；同时还可以利用数字签名较容易地

数模实验一

实验内容：用MATLAB实现Hilln密码程序（包括加密、解密及破译三个环节） 一实验目的

实现Hilln密码体系的关键环节（加密、解密、破译） 二 预备知识

熟悉mod、det、find等Matlab命令 三 实验内容与要求

（1）假设加密矩阵为A=??03??，用

???12?MATLAB编制程序，加密下面一

段明文：SHUXUEJIANMOJINGSAI 命令 function hill() %输入密钥 disp('输入密钥(矩阵)的维数'); n=input(''); disp('输入密钥(矩阵,按行输入)'); key=zeros(n,n); for j=1:n for k=1:n key(j,k)=input(''); end end 结果 IXQTEOBACPQSBABUUCAA 1

d=det(key);%求矩阵的行列式 if d==0%判断矩阵是否可逆 error('密钥矩阵不可逆，无法实现Hill密码'); end %输入明文 message=input('输入明文 \\n','s'); m=size(message); m=m(2); if mod(m,n)~=0 err

先搞定AES算法，基本变换包括SubBytes（字节替代）、ShiftRows（行移位）、MixColumns（列混淆）、AddRoundKey(轮密钥加） 其算法一般描述为

明文及密钥的组织排列方式

ByteSubstitution（字节替代）

非线性的字节替代，单独处理每个字节：

求该字节在有限域GF(28)上的乘法逆，\被映射为自身，即对于α∈GF(28)，求β∈GF(28)，

使得α·β=β·α=1mod(x8+x4+x2+x+1)。 对上一步求得的乘法逆作仿射变换

yi=xi + x(i+4)mod8 + x(i+6)mod8 + x(i+7)mod8 + ci

(其中ci是6310即011000112的第i位），用矩阵表示为

本来打算把求乘法逆和仿射变换算法敲上去，最后还是放弃了...直接打置换表

下面是逆置换表，解密时使用

这里遇到问题了，本来用纯c初始化数组很正常，封装成类以后发现不能初始化，不管是声明、构造函数都无法初始化，百歌谷度了一通后没有任何答案，无奈只能在构造函数中声明一个局部变量数组并初始化，然后用memcpy，（成员变量名为Sbox/InvSbox，局部变量名sBox/invsBox）

ShiftRows（行移位

DES加密解密算法

1实验目的

了解数据加密标准DES算法的执行过程、密钥编排方案和加密算法的实现过程等有一

个更加清晰地认识。

2算法大概流程

如下图所示，DES是一个16轮的Feistel型结构密码，它的分组长度为64比特，用一个56比特的密钥来加密一个64比特的明文串，输出一个64比特的密文串。其中，使用密钥为64比特，实用56比特，另8位用作奇偶校验。加密的过程是先对64位明文分组进行初始置换，然后分左、右两部分分别经过16轮迭代，然后再进行循环移位与变换，最后进行逆变换得出密文。

1

3步骤

3.1准备DES的各种表

包括初始置换表intIP_Table[64]，逆初始置换表int IP_1_Table[64]，扩充置换表

intE_Table[48]，置换函数intP_Table[32]，DES的S盒S[8][4][16]。

生成子秘钥需要使用的表，置换选择1 表PC_1[56]，置换选择2表PC_2[48]，对于左

移的规定，即规定第i次迭代时左移多少位的表MOVE_TIMES[16]。

3.2生成子秘钥

下面是生成子密钥的函数，将16轮迭代所需要的子秘钥全都存放在subKeys[16][48]之中。这个过程中首先是对初始秘钥进行置

1、 Word文件

要给Word文件加密，先打开需加密的文件，点击“工具”菜单→“选项”，弹出“选项”对话框，选择“安全性”按钮。在“打开权限密码”和“修改权限密码”输入框中键入密码。（中间还会提示你再提示输入一遍密码，以便“确认”）如下图：需要说明一下的是前者密码是用来打开文件的，如果没有这个密码，文件是打不开的。后者是在前者基础上设置是否打开者有权利修改文件，如果没有则只能阅读，而不能修改内容，要想修改必须输入“修改权限密码”。

1、 Word文件

要给Word文件加密，先打开需加密的文件，点击“工具”菜单→“选项”，弹出“选项”对话框，选择“安全性”按钮。在“打开权限密码”和“修改权限密码”输入框中键入密码。（中间还会提示你再提示输入一遍密码，以便“确认”）如下图：需要说明一下的是前者密码是用来打开文件的，如果没有这个密码，文件是打不开的。后者是在前者基础上设置是否打开者有权利修改文件，如果没有则只能阅读，而不能修改内容，要想修改必须输入“修改权限密码”。 2、Excel文件

Excel文件加密方式与Word文件不同，当你编辑完文件时，点击“文件”菜单→“另存为...”，弹出“另存为”对话框，