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1、基于USB KEY的文件加密工具 USB key管理系统摘 要 随着信息技术的飞速发展，文件的安全性越来越被重视。为了实现对个人重要信息的加密，防止别人窃取个人的文件信息，提高文件的安全性，文件加密成为了一个重要的课题。本设计为了解决用户记忆烦琐的密码问题，以软、硬件相结合的方式，实现了文件加密和解密的功能。具有操作简单、稳定性高、兼容性好、速度快等特点。该系统使用Rockey2加密锁，用Delphi进行开发。本系统分为两部分，一部分是文件的加密解密；另一部分是加密锁的管理工具。后一部分由本人完成。本文主要介绍了USB KEY文件加密工具的总体设计和详细设计思路以及应用和编码。在总体设计中主要
2、介绍了设计该工具的需求分析、系统的选型、以及Rockey2加密锁的介绍。在详细设计中主要介绍了系统功能的分析、Rockey2加密锁的内存分配、以及数据库的相关设计。在应用和编码部分主要介绍了硬件的安装，初始化、写用户名和密码的应用和编码，管理界面的设计以及数据库的相关操作。最后介绍了系统的不足以及改进方案。关键字：USB；加密；Delphi；管理 The Files Encryption Tool Based on USB-KEY USB -KEY Management SystemAbstractWith the rapid development of IT, the security o
3、f the files has been increasingly attention. To implement encryption for important personal information, preventing others that steal personal information, improving the security of the document, encryption has been a very important topic. This design aims to solve the problem that users passwords a
4、re remembered difficulty, implement the functions of encryption and decryption for documents by the combination of software and hardware. It has many characteristics, such as simple, stable, good compatibility, speed and so on. The system uses Rockey2 USB Key, developed with Delphi. This system has
5、two parts, one part mark is the document encryption deciphering; another part of the administration implement being to encrypt a lock. The queen part is completed by me.This paper introduces the brief design, detailed design, the application and coding of USB KEY file encryption tool. It introduces
6、the requirements analysis, the system selection for the design, and Rockey2 encryption in the brief design. And it introduces the main functions of the system analysis, the memory allocation of encryption Rockey2, and the related database design in the detailed design. Besides, in the aspect of appl
7、ication and coding, it main introduces the hardware installation, initialization, writing users name, passwords for application and coding, and design of management interface, operation of the database. Finally, it introduces the shortcomings of the system and how to improve it.Key word: USB; Encryp
8、tion; Delphi; Management.1 引 言1.1选题背景 随着社会高科技，商品经济化突飞猛进的发展，计算机的应用已经普及到经济和社会生活的各个领域。长期以来人们使用各种加密技术以保证计算机中信息的安全，防止被一些有不良用心的人看到或则破坏。在信息时代，信息可以帮助团体和个人，使他们受益，同时，信息也可以对他们构成威胁，造成破坏。在激烈竞争的社会中，大家都会想尽办法获取对方的资料。因此客观上就需要有一种强有力的安全措施来保护我们的机密数据不被窃取和破坏。1.2国内外研究现状在日常的应用中，面对很多熟知的压缩软件和加密软件，例如WinRaR、WinZip等，这些软件也逐渐成为了当
9、前大家默认的业界应用标准。然而，也正是它们的通用性和普遍性使它们缺乏个性化的应用特色，采用口令保护的方式对压缩文件进行加密也是形同虚设，有许多破解软件都能够轻而易举地获取口令。面对WinRaR和WinZip自身的不足。比如密码太长用户就不方便记忆，有可能会忘记，密码太短又会不安全。如果利用扩展硬件（USB Key）来进行文件的加密和解密，那么就可以有效避免上面的问题。因此这样就不需要手工来进行密码的输入，而将加密和解密的密码是保存在扩展硬件当中的。1.3本设计研究的意义如果使用硬件来进行文件的加密具有访问速度快、可靠性高、保密性好、寿命长等优点。但是以前加密硬件成本较高，往往用在对安全要求相对
10、较高的场合。随着硬件成本的降低，这种设备已经可以被个人所接受。因此本文描述了一种使用低成本USB Key来辅助进行加密的文件加密系统，可以广泛的应用在个人信息的保护和企业重要文件保护当中。1.4本设计研究的方法本设计分为两个部分，由两个人共同完成。一部分是利用低成本的USB Key来做一个对文件的加密工具；一部分是利用Delphi编写的一个相对简单的管理软件来实现对USB Key的管理。加密工具符合大多用户操作WinRAR的习惯，可以方便的对文件进行加密和解密的操作，同时具有方便、易用、安全的特点。管理软件能对用户以及USB KEY进行简单的管理，当用户拥有的USB KEY遗失时可以有效的复制
11、一把USB KEY，同时管理界面简单、易用的特点。2 USB KEY文件加密工具总体设计2.1USB KEY文件加密工具需求分析当前软件加密方法多种多样，基本上来说可以分为依赖特定硬件的加密方案和不依赖硬件的加密方案。依赖特定硬件的加密方案：软盘加密、卡加密、光盘加密。软盘加密和卡加密曾经作为一种很好的加密工具，现在已经很少使用了，这是因为用户很少使用软驱，那么软盘加密技术也就没怎么使用。90年代初，各种各样的汉卡涌现出来，并轰动一时，而现在也很少再使用。光盘加密是一种新的加密方式。既然有软盘加密成功在先，为什么不能有光盘加密呢?但实际操作上确实是有一些问题的，因为光盘有ISO9660标准协议
12、规定，其可控制性比软盘还要严格，想找出一种只能运行而不能复制的方式确实很困难。不依赖硬件的加密方案：利用WinRAR、WinZip等压缩软件来进行文件的加密。利用压缩软件来实现对文件的加密是现在比较流行的一种方式，但是其有很多的不足，例如向密码太长用户就不方便记忆，有可能会忘记，密码太短又会不安全。并且现在网上有很多的针对WinRAR、WinZip的破解工具，利用破解工具很容易就把用户的密码给破解了，这样用户对文件的加密就如同虚设。本设计就是利用软件和硬件相结合的方式来实现对文件进行加密。这种方式就是使用软件加密锁（USB KEY）来实现。也就是一个插在计算机USB接口上火柴盒大小的设备，国内
13、俗称“加密狗”。在加密锁内部存有一定的数据和算法，计算机可以与之通讯来获得其中的数据，或通过加密锁进行某种计算。软件无法离开加密锁而运行。由于它不像卡加密那样需要打开计算机的机箱来安装，但又像加密卡那样可以随时访问，而且访问速度很快，所以一推出就受到软件开发者们的青睐。目前，所有的加密锁都提供了可编程的接口。用户可以控制加密锁中的内容，在程序中通过加密锁的接口任意访问加密锁。利用USB KEY对文件加密应尽量满足用户的需求，使用户对文件加密和解密的过程操作简单，使用方便。并且对密码也要有完善的管理。使用USB KEY可以在USB Key中保存密码，不在需要用户去手动输入密码，解决了用户去记忆复
14、杂密码的过程。鉴于越来越多的人使用USB KEY来保护自己的个人文件。但是许多的意外事件可能会降临，一旦USB KEY被遗失，那么后果将是巨大的。所以开发一个管理性的软件记录拥有USB KEY的用户相关信息、USB KEY的硬件ID、以及对文件加密的密码是十分必要且有效的方法。利用USB KEY文件加密需要从两个方面去实现用户的需求，第一：USB KEY的管理。第二：客户端应用。在USB KEY的管理方面：主要包括分类管理、客户添加、查看、编辑，初始化Rockey2这几个方面的功能。分类管理是对用户按什么方式进行分类管理（比如按时间，地区等），由管理员自己设定分类方式，这样便于方便管理用户；管
15、理员实现对用户的添加，查看，编辑；管理员对USB KEY进行初始化，一把新的USB KEY第一次使用，必须进行初始化，初始化也就是根据种子生成对文件加密的密钥，以及UID，并且还要记录USB KEY的信息（包括对文件加密的密钥，硬件ID等）到管理软件中，以便以后对USB KEY进行复制。在客户端方面，应该尽量使操作简单，不麻烦，就类似winrar对文件加密的操作一样。这样才能被用户接受。这一方面主要完成文件的加密和解密操作。其系统结构图如下：USB Key 文件 加密 系统文件加密解密管理系统图1系统整体结构图USB KEY文件加密系统的客户端主要实现对文件的加密和解密；其管理系统主要实现对对
16、用户以及拥有的USB Key信息进行操作管理。2.2系统选型2.2.1设计语言：DelphiDelphi是Borland公司研制的新一代可视化开发工具，可在Windows3.x、Windows95、Windows NT等环境下使用。它拥有一个可视化的集成开发环境(IDE)，采用面向对象的编程语言Object Pascal和基于部件的开发结构框架。Delphi它提供了100多个可供使用的构件，利用这些部件，开发人员可以快速地构造出应用系统。开发人员也可以根据自己的需要修改部件或用Delphi本身编写自己的部件。主要特点如下： (1)直接编译生成可执行代码，编译速度快。(2)支持将存取规则分别交给客户机或服务器处理的两种方案，而且允许开发人员建立一个简单的部件或
