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基于两种加密算法的加密解密系统的设计与实现

作　者: 张维振
导　师: 吴立军；谭鑫
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 加解密系统 AES加密标准 RSA算法 Rijndael算法 MFC
分类号: TP309.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


国际互连网的发展、国际社会信息化进程的加快,使得信息安全问题变得日益重要,保密通信是信息安全问题的核心,采用良好的密码体制对信息设施保护和真伪鉴别,是解决信息安全问题的有效途径之一。密码体制按密钥可以划分为私钥密码体制和公钥密码体制两种。RSA是目前公认的在理论和实际应用中最为成熟和完善的一种公钥密码体制,不仅可以进行加密,还可以用来进行数字签名和身份验证,是公钥密码体制的代表。在私钥密码体制方面,一直广泛使用的DES日益显出衰老的痕迹。而Rijndael算法因其优越的性能、效率、安全性,以及执行的简易性和灵活性于2000年成为美国高级加密标准AES。目前,AES已广泛应用于各种信息交换与网络安全中。因此,RSA和AES算法的分析研究对国家安全具有重要的应用价值与现实意义。本论文完成的主要工作如下:(1)介绍了密码学的相关知识,理论及研究现状。对RSA算法和AES算法了全面系统的介绍,包括两种密码体制中的基本理论,算法流程及不足之处等等。并对算法的设计思路进行了详细的分析。(2)讨论了RSA的安全性和参数选择,对于RSA算法中使用大整数的加减乘除以及指数,取余运算进行了分析和实现,并根据算法流程给出了相关的伪C代码。对AES算法进行了深入的分析和研究,然后对AES算法流程中的各部分进行了分析和实现,并给出了相关的数据结构和伪C代码。另外还介绍了一些常用的算法,包括大整数的四则运算,模运算,模幂运算等。(3)对开发环境Visual C++以及MFC的相关知识进行了简单的介绍,对加解密系统的图形化界面中实现的相关函数进行了说明,并给出了相关的伪C++代码。最后进行了总结,指出了工作中的不足之处并进行了展望。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章 引言  8-15
  1.1 密码学的基本概念及研究现状  8-9
  1.2 RSA 算法及AES 算法简介  9-13
    1.2.1 RSA 算法简介  9-10
    1.2.2 RSA 算法原理  10-11
    1.2.3 AES 算法简介  11-12
    1.2.4 AES 算法流程  12-13
  1.3 本文研究的主要内容及目的  13-14
  1.4 本章小结  14-15
第二章 RSA 算法及AES 算法基础  15-22
  2.1 公钥密码数论基础  15-16
    2.1.1 模运算  15
    2.1.2 欧拉定理和费马定理  15-16
  2.2 RSA 的安全性讨论  16-17
  2.3 AES 算法基础  17-20
    2.3.1 有限域与域上多项式  17
    2.3.2 多项式运算  17-20
  2.4 分组密码体系介绍  20
  2.5 本章小结  20-22
第三章 RSA 算法的研究及应用  22-36
  3.1 RSA 参数的选择  22-23
    3.1.1 模数n 的选择  22-23
    3.1.2 e 的选择原则  23
    3.1.3 d 的选择原则  23
  3.2 大数的存储与运算  23-34
    3.2.1 大数的存储以及大整数类的声明  23-25
    3.2.2 大整数的四则运算等  25-31
    3.2.3 大整数的求模及求逆运算  31-32
    3.2.4 滑动窗口取幂法及Montgomery 算法  32-34
  3.3 本章小结  34-36
第四章 AES 算法研究  36-53
  4.1 AES 加密算法  36-43
    4.1.1 状态、密钥和圈数  36-37
    4.1.2 加密操作  37-42
    4.1.3 密钥扩展和圈密钥选择  42-43
  4.2 算法的实现  43-52
    4.2.1 算法的数据结构  43-44
    4.2.2 函数的定义  44-45
    4.2.3 加解密函数的伪码  45-46
    4.2.4 相关函数的实现  46-52
  4.3 本章小结  52-53
第五章 加解密系统的设计和实现  53-74
  5.1 Visual C++6.0 简介  53-54
  5.2 MFC 概述  54-61
    5.2.1 微软基础类MFC 概述  54-55
    5.2.2 MFC 基本类概述  55-57
    5.2.3 MFC 基本数据类型及特有数据类型  57-58
    5.2.4 MFC 程序的初始化过程  58-60
    5.2.5 MFC 程序的设计流程  60-61
  5.3 加密解密系统的设计和实现  61-73
    5.3.1 “文件”对话框  61-62
    5.3.2 系统设计与实现  62-73
  5.4 本章小结  73-74
第六章 RSA 算法的应用  74-78
  6.1 RSA 算法在电子商务中的应用  74-76
  6.2 RSA 算法在医疗系统中的应用  76-77
  6.3 本章小结  77-78
第七章 总结与展望  78-79
致谢  79-80
参考文献  80-82

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密 > 加密与解密
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