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1、课 程 设 计 报 告 题 目 : 密 码学 课程 设 计 课 程 名 称 : 密 码 学 基 础 专 业 班 级 : 信 息 安 全 1 3 0 2 班 学 号 : U 2 0 1 3 1 5 1 3 8 姓 名 : 汤 景 仁 指 导 教 师 : 骆 婷 报 告 日 期 : 2 0 1 5 年 9 月 2 9 日 计 算 机 科 学 与 技 术 学 院密 码 学 课 程 设 计 任 务 书 题 目 : S P N 和 R S A 密 码 算 法 的 快 速 实 现 与 安 全 性 分 析 课 题 内 容 : (1)原始 S P N (教材上)算法的实现。 ( 2 ) 对上述算法进行线性密码
2、分析及差分密码分析 (求出所有 32 比特密钥) 。 (3) 增强以上 S P N 的安全性 (如增加分组的长度、 密钥的长度、 S 盒、 轮数等) 。 ( 4 )对原始及增强的 S P N 进行随机性检测,对检测结果进行说明 。 (5)生成 R S A 算法的参数( 如 p、q、N 、私钥、公钥等)。 ( 6 )快速实现 R S A (对比 模重复平方、蒙哥马利算法和中国剩余定理)。 (7)结合 R S A 和增强后的 S P N 实现文件(或通信)的加解密。 课 题 任 务 要 求 : (1 ) 掌握线性、差分分析的基本原理与方法。 ( 2 ) 体会位运算、预计算在算法快速实现中的作用。
3、(3 ) 可借助 O p e n S S L 、 G M P 、 B I G I N T 等大数运算库的低层基本函数, 实现过 程中必须体现模重复平方、中国剩余定理和 蒙哥马利算法的过程。 (4 ) 独立完成课程设计内容,现场演示并讲解。 ( 5 ) 课程设计完成后一周内,提交课程设计报告。 主 要 参 考 文 献 ( 由 指 导 教 师 选 定 ) ( 1 ) 密码学原理与实践(第三版) . D o u g l a s R . S t i n s o n 著,冯登国译,电子工 业出版社,2 0 0 9 ( 2 ) 应用密码学:协议算法与 C 源程序(第二版) . B r u c e S c
4、h n e i e r 著,吴世 忠等译,机械工业出版社, 2 0 1 4 同 组 设 计 者 无目 录 1 S P N 分 组 加 解 密 实 验 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、 . . . . . 1 1 . 1 实 验 目 的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 . 2 实 验 内 容 及 原 理 . .
6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1 . 3 代 码 实 现 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1 . 4 实 验 结 果 检 查 及 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 S P N 线 性 密 码 分 析 与 差 分 密 码 分 析 实 验 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9、 . . . . . . . . . . . . . . 5 2 . 1 实 验 目 的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 .
10、 2 实 验 内 容 及 原 理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 . 3 代 码 实 现 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2 . 4 实 验 结 果 检 查 及 分 析 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
12、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 4 3 R S A 算 法 参 数 生 成 及 R S A 加 速 实 验 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 3 . 1 实 验 目 的 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
14、 . . . . . . . . . . 1 5 3 . 2 实 验 内 容 及 原 理 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 5 运 用 模 重 复 平 方 的 R S A 加 / 解 密 .
15、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 运 用 蒙 哥 马 利 的 R S A 快 速 加 解 密 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
16、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 运 用 中 国 剩 余 定 理 的 R S A 解 密 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 7 3 . 3 代 码 实 现 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .