雲南大學軟體學院
實驗報告
課程資訊保安學實驗任課教師
專業學號姓名成績
一、 實驗目的
通過程式設計實現替代密碼演算法和置換密碼演算法，加深對古典密碼體系的了解，為以後深入學習密碼學奠定基礎。
二、 實驗原理
古典密碼演算法曾被廣泛應用，大都比較簡單。它的主要應用物件是文字資訊，利用密碼演算法實現文字資訊的加密和解密。其中替代密碼和置換密碼是具有代表性的兩種古典密碼演算法。
三、 實驗環境
pc機，c或c++編譯環境
四、 實驗內容和步驟
1、 根據實驗原理部分對替代密碼演算法的介紹，同時查詢和學習相關知識，自己建立明文資訊，並選擇乙個金鑰，編寫替代密碼演算法的實現程式，實現加密和解密操作。
對於替換密碼，在本實驗分別實現了移位密碼和維吉尼亞密碼，其中維吉尼亞演算法中能夠對文字檔案進行加密和解密操作。
移位密碼
程式流程圖：
演算法設計：
實現加密的過程中，先輸入明文m，明文以字串的形式儲存在陣列中，再輸入金鑰k，金鑰範圍為1-25，加密函式encrypt對明文m中的字元進行逐個加密e(m)=(m+k)mod26。解密時先輸入需要解密的密文c，密文以字串的形式儲存在陣列中，再輸入相對應的金鑰k，解密函式decrypt對密文c中的字元進行逐個解密d(c)=(c-k)mod26。該演算法中時間複雜度為o(n)。
測試結果截圖：
維吉尼亞密碼
程式流程圖：
演算法設計：
加密過程中，先輸入明文m，明文以字串的形式儲存在陣列中，再輸入金鑰k，維吉尼亞密碼在移位密碼的基礎上增大了金鑰空間，金鑰以字串的形式儲存於陣列中，加密函式encrypt按照金鑰的字元迴圈對明文m中的字元進行逐個加密。解密時先輸入需要解密的密文c，密文以字串的形式儲存在陣列中，再輸入相對應的金鑰k並儲存在陣列中，解密函式decrypt對密文c中的字元進行逐個解密。該演算法中時間複雜度為o(n)。
測試結果截圖：
對字串加密：
對文字檔案加密：
2、 根據實驗原理部分對置換密碼演算法的介紹，同時查詢和學習相關知識，自己建立明文資訊，並選擇乙個金鑰，編寫置換密碼演算法的實現程式，實現加密和解密操作。
該置換演算法可以對文字檔案進行加密解密操作。
程式流程圖：
演算法設計：
實現置換密碼加密過程，先輸入明文m，明文以字串的形式儲存在陣列中，再輸入金鑰k，金鑰以字串的形式儲存於陣列中，若明文不能被金鑰整除，則在明文後隨機新增字母使其能夠被金鑰整除。對金鑰字串進行氣泡排序，根據金鑰中字母得出置換函式f，將明文m存入二維陣列，可以選擇需要進行置換的次數，進行置換得到密文。解密時先輸入需要解密的密文c，密文以字串的形式儲存在陣列中，再輸入相對應的金鑰k並儲存在陣列中，以加密相同的方式進行逆操作得到明文。
測試結果截圖：
對字串加密：
對文字檔案加密：
明文末尾為加密時隨機新增的字母。
五、 問題及總結
1、 回答問題：試分析兩種密碼演算法的安全性，以及如何改進。
答：實驗指導書中的替換密碼為移位密碼，移位密碼的安全性較低，產生移位的可能性只有25種，可以通過窮舉的方式破譯密碼。在移位密碼的基礎上改進的替換密碼，將26個字母都由其他的字母代替，一一對應產生密碼表，這種替換密碼有26!
種可能的替換方式，用窮舉法無法破譯，但是根據語言學各個英文本母出現的頻率可以破譯。在該實驗中實現的第二種替換密碼是維吉尼亞密碼，安全性有較大的提公升，其金鑰空間增大，每個字母移位的長度不同，也使字母出現頻率趨於平衡，金鑰長度越長則密碼越安全，破解該密碼的要點是知道金鑰的長度。破譯該實驗中置換密碼的切入點是明文的長度，可以根據明文的長度猜測金鑰長度，金鑰長度應為明文長度的約數，再對序列採用窮舉即可破譯，加強置換密碼安全性可對明文多次置換，或想替換加密後置換加密。
運籌學實驗一
運籌學上機實驗報告 姓名學號年級專業 2012級資訊管理與資訊系統 指導老師曹萍 實驗一線性規劃問題建模和求解 實驗目的 本實驗目的在於幫助我們學習如何運用excel對複雜的實際系統進行描述與建模，並用計算機求解，訓練學生的建模能力。實驗要求 用spreadsheet方法如何建立運籌學模型，並進一步...
資訊保安實驗報告 sniffer
這次接上次實驗的下半部分，關於sniffer工具的熟悉和使用，這個工具相對x scanf比較好 後是個可執行檔案，安裝下吧，不要懶，對了，的時候同時把對應的sn也記錄下來啊。我 的時候就沒有記下來，回到宿舍裡安裝的時候可痛苦了，因為不能上網。安裝過程中就會讓你填寫個人資料和sn的，也請不要懶，更不要...
回校兩學一做資訊
追尋生本理念下的生命課堂 昌吉市回民小學黨員示範課活動資訊報道 兩學一做 學習活動關鍵在 做 我校黨員教師在學習活動中，積極投入到本職工作中，用學習指導工作。2016年4月13日上午昌吉市回民小學開展 聚焦課堂 關注成長 追求質效 課堂研討活動拉開了序幕，李玉校長親臨現場，全校數學老師參加活動。本次...