| (302) S-DES加密、解密和分析演示系统的开发
【摘要】本设计课题名称为：S-DES加密、解密和分析演示系统的开发。为了使初学者或是刚刚接触信息安全密码体制的人们能够更快的了解和接受信息安全的密码体制，本设计考虑对分组密码体制S-DES的加密、解密和分析过程进行分解，用可视化开发工具编制程序，实现所有步骤的动态直观演示，显示所有中间结果。在深入理解了S-DES的基本原理之后，采用可视化开发工具Visual
Basic高级语言实现程序各项功能。完成的作品以多级菜单的方式，将各项功能集成为一个完整的加密解密演示系统，包括了单组和多组明文的加密解密过程。其中数据的来源可以由用户手动输入，也可以由系统随机产生。演示过程和速度可以由用户控制，也可以让用户选择自动演示。演示的过程中显示算法流程的所有中间结果，并包含必要的说明等。最终的设计结果是一个可以为普通用户使用的S-DES加密解密和密钥分析的演示系统。
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关键词:加密；解密；密钥分析；动态演示
【Abstract】 Subject: S-DES encryption, decryption
and analysis of demonstration systems development. In order to enable
the people which the beginner perhaps just contacted the Information
Security... ... ... ...
Key words：encryption；decryption；encryption key
analysis；demonstration
目录
1 问题的提出 1
1.1 作为信息安全基础的密码算法 1
1.2 课题开设的意义 1
1.3 工具开发步骤 1
1.3.1 资料收集和课题分析 1
1.3.2 总体分析设计阶段 2
1.3.3 详细设计阶段 2
1.3.4 系统实现，程序调试，系统测试 2
2 密码学基础 3
2.1 密码学概论 3
2.2 分组密码体制概述 3
2.2.1 对称密码体制 3
2.2.2 分组密码体制 3
2.3 密码分析 5
3 S-DES概述及安全分析 6
3.1 S-DES基本原理 6
3.2 S-DES算法模型 6
3.2.1 算法公式及相关说明 6
3.2.2 输入输出流程 7
3.2.3 FK变换流程 7
3.2.4 密钥生成流程 8
3.2.5 算法流程 9
3.3 安全分析 12
4 程序设计及实现工具的分析 13
4.1 总体设计 13
4.1.1 菜单结构 13
4.1.2 程序功能介绍 13
4.2 详细设计 14
4.2.1 运行环境设计 14
4.2.2 界面及输入输出设计 15
4.2.3 运行效果图 15
5 S-DES算法要点 31
5.1 位运算 31
5.1.1 将十进制转化为二进制 31
5.1.2 将二进制转化为十进制 32
5.1.3 将字符串转化为一维字符数组 32
5.1.4 异或运算 32
5.2 移位变换 33
5.2.1 移位变换原理 33
5.3 盒变换 33
5.3.1 原理 33
5.3.2 本程序中的实现（以S0盒变换为例） 33
5.4 随机数的产生 35
5.4.1 10位种子密钥和8位明文的随机产生 35
5.4.2 4字节的明文的随机产生 36
5.5 多组加密实现算法 36
5.5.1 明文分组算法 36
5.5.2 分组密文组合为密文串算法 37
5.5.3 分组密文组合为密文串算法 37
5.6 密钥分析的实现细节 37
5.7 TIMER控件的实现细节举例 40
6 设计心得体会 42
致 谢 43
参考文献 44
附 录 45
1 问题的提出
1.1 作为信息安全基础的密码算法
通信、计算机和网络等信息技术的发展大大提升了信息的获取、处理、传输、存储和应用能力，信息数字化已成为普遍现象。互联网的普及更方便了信息的共享与交流，使信息技术的应用扩展到社会经济、政治、军事、个人生活等领域。密码理论（Cryptography）是信息安全的基础，信息安全的机密性、完整性和抗否认性都依赖于密码算法。通过加密可以保护信息的机密性。加密变换需要密钥的参与，信息安全主要依赖于密钥。
1.2 课题开设的意义
DES加密算法（Data Encryption Standard数据加密标准）是美国经长时间征集和筛选后，于1977年由美国国家标准局颁布的一种加密算法。它主要用于民用敏感信息的加密，后来被国际标准化组织接受作为国际标准。
DES是分块加密的，将明文分割成 64 BITS 的块, 然后它们一个个接起来 。它使用56位密钥对64位的数据块进行加密，并对64bits的数据块进行16轮编码。与每轮编码时，一个48bits的“每轮”密钥值由56bits的完整密钥得出来。DES用软件进行解码需要用很长时间，而用硬件解码速度非常快，1977年，人们估计要耗资两千万美元才能建成一个专门计算机用于DES的解密，而且需要12个小时的破解才能得到结果。所以，当时DES被认为是一种十分强壮的加密方法。但今天，只需二十万美圆就可以制造一台破译DES的特殊的计算机，所以现在
DES 对要求“强壮”加密的场合已经不再适用了。
虽然DES加密算法用途比较广泛，实用性比较高，但是由于它的算法复杂度比较高，对于初学者或是刚刚接触信息安全密码体制的人来说不太容易理解和学习。为了使得初学者更容易理解接受加密解密算法，尤其是对最重要的加密体制──分组密码有切实的理解，密码学家们研究了一种简易的算法，即S-DES（Simplified
Data Encryption Standard）。它的安全性虽然不高，但它的算法较为简易，而且通俗易懂。所以说它是主要用于演示、教学或培训的加密算法，而并非一个实用的加密算法。
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【论文说明】该论文包含模型图、流程图、程序层次图、演示效果图、源代码和程序，另附带有开题报告和任务书，论文是Word格式，49页，字数1.5万，适用于计算机科学与技术、计算机信息管理、计算机网络和计算机应用等专业！
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