数据加密与解密开题报告

合肥师范学院本科毕业论文（设计）开题报告学号1110451008姓名王意德指导教师冯玉婷题目基于C++的数据加密与解密的设计与实现课题内容：（任务、目标、意义等，空白不足可增加页面）任务:随着经济社会的发展，科学技术的日新月异的更新变化，人们逐步步入信息社会。随着信息社会的到来，人们在享受信息资源所带来的巨大的利益的同时，也面临着信息安全的严峻考验。信息安全已经成为世界性的现实问题，信息安全问题已威胁到国家的政治、经济、军事、文化、意识形态等领域。同时，信息安全问题也是人们能否护自己的个人隐私的关键。信息安全是社会稳定安全的必要前提条件。在网络上传输数据文件进行交流成了我们的习惯，然而在传输过程中有可能遭受黑客等其他一些恶意迫害者的攻击，导致数据误传，错传，甚至内容被修改或者被截走，网络传输数据的不安全给我们的生活带来了巨大的隐患。因此研究一套可行的加密算法是非常必要的，而且有实现的可能性。正因为如此，诞生了网络密码学，网络密码学的诞生极大地保障了网路数据传输的安全性。对称加密与解密算法DES和非对称加密算法RSA的诞生极大地丰富了网络密码学的内容，保障了网路数据传输的安全性。本次任务就是使用C++编程语言模拟数据的加密与解密。目标:实现数据的可靠传输，保障网络传输数据的安全性和有效性。即现有甲要向乙传输数据，首先甲需要对要传输的数据通过加密算法进行加密，乙接收到数据后需要通过对应的解密算法来解密数据，在传输过程中丙也有可能接收到甲传输的数据，但由于丙没有相对应的解密算法，从而无法获知甲传输的内容，从而保障了网路传输数据的安全性。本次实验的加密与解密算法包括两种实现方式，即对称加密算法DES和非对称加密算法RSA。此次实验目的在于理解对称加密算法DES和非对称加密算法RSA的工作原理。系统的主要功能包括三个模块：1.主控选择模块：实现数据加密与解密算法的选择方式，即判断是选择DES加密与解密方式还是RSA加密与解密方式；2.DES加密与解密模块：包括密钥的产生，数据的加密与数据的解密三个部分。即要实现密钥是如何产生的，当输入明文时能使用密钥将明文加密为密文实现加密，同时也能使用密钥将密文解密为明文实现解密。3.RSA加密与解密模块：也包括密钥的产生，数据的加密与数据的解密三个部分。但不同于DES的是RSA加密要生成一个公钥和一个私钥，应能根据公钥将明文加密为密文实现加密，能将密文通过私钥解密为明文实现解密。意义：对称加密算法DES和非对称加密算法RSA的成功设计保障了个人数据资料不被他人非法窃取使用，保护了个人的隐私及重要文件。人们通过将自己要发送的数据进行加密发送，极大地减少了数据泄露的可能性，能使自己要发送的数据能及时有效安全的发送给要发送的人。对称加密算法DES和非对称加密算法RSA的正确运用，极大地维护了国家的信息安全，并逐步影响到国家的政治、经济、军事、文化、意识形态等领域。因此掌握DES和RSA加密算法有助于提高网络数据传输的安全性，保障数据传输的有效性，降低不必要的损失。故研究数据加密与解密算法具有深远的意义。课题关键问题及难点：关键问题：1)对称加密算法（DES）和非对称加密算法（RSA）的工作原理的理解和区分：要理清对称加密算法DES和非对称加密算法RSA区别，掌握DES和RSA是如何实现加密与解密的2)DES和RSA加密算法密钥的产生的实现:DES加密算法的密钥的产生过程，RSA公密钥和私密钥是如何产生并起作用的。难点：1)DES密钥的产生:（Feistel密码）Feistel密码为长度为2t的F2区块密码，令长度为2t的明文为（L0，R0），其中L0为左半t位，R0为右半t位，加密过程为r个回合函数运算。2)RSA密钥产生过程:RSA加密与解密算法产生一对密钥，公钥(e,n)和私钥(d,n),其中n是不同素数p和q的乘积，e是和n的欧拉函数Φ(n)互素的一个数，明文加密为密文为C=Pemodn,密文解密为明文为P=Cdmodn。然而只根据n和e（不是p和q）要计算出d是不可能的。因此，任何人都可对明文进行加密，但只有授权用户（知道d）才可对密文解密。拟采取的方式、方法及计划进程、方案（主要技术路线）：本次论文设计采用C++作为编辑语言，按照软件工程的流程，结合实际情况考虑，并确定论文实施的总体方案，对数据加密与解密算法论文进行详细设计，明确各个模块要实现的功能，然后进行编程、测试完善各个功能模块，最后实现系统集成并确保其能成功运行。1.模块设计：整个系统将包含三大功能模块：主控选择模块、DES加密与解密模块和RSA加密与解密模块。2.模块功能：1)主控选择模块：进入数据加密与解密系统时，包含两个选择项目，退出选项和数据加密与解密选择方式选项，单击退出选项将会退出数据加密与解密系统；单击数据加密与解密选择方式将会进入下一选择，即数据加密与解密选择方式。包含退出选项和对称加密与解密DES选项和非对称加密与解密RSA选项。单击退出选项不会退出系统，而是将会进入主控选择模块。单击DES或者RSA选项将会分别进入DES加密与解密模块，RSA加密与解密模块。2)DES加密与解密模块：包括DES加密与解密两个部分。DES工作的基本原理是，其入口参数有三个:key、data、mode。key为加密解密使用的密钥，data为加密解密的数据，mode为其工作模式。当模式为加密模式时，明文按照64位进行分组，形成明文组，key用于对数据加密，当模式为解密模式时，key用于对数据解密。实际运用中，密钥只用到了64位中的56位，其中的8、16、24、32、40、48、56、64位作为奇偶校验位，这样才具有高的安全性。当输入数据即明文，通过DES加密算法加密成密文，解密时通过密钥生成器生产的密钥来将密文解密为明文。3)RSA加密与解密模块：RSA算法的工作原理：RSA加密算法通常要生成一对密钥，一个私密钥，一个公密钥。甲要向乙发送文件，首先要使用乙的公钥加密文件，经过网路传输后，乙接收到要使用乙自己的私钥进行解密。同理乙如果还要发送给甲，则需要使用甲的公钥加密文件，甲接收后使用自己的私钥进行解密，在传输过程中丙也会接收到文件，但由于其并没有相对应的私钥就无法解读文件。在文件传输过程中公钥可以被多人知道，但私钥只能自己知道。为提高保密强度，RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。3.实验条件(1)硬件环境：1)中央处理器:Intel(R)Core(TM)i5-2450MCPU@2.50GHz2.50GHz2)内存(RAM)：4GB(2)软件环境：1)操作系统：MicrosoftWindows7旗舰版2)开发环境：VisualC++6.04.论文的进度安排：2月07日-----2月25日下达任务书，初步了解设计任务；2月26日-----3月01日查找资料，理清设计思路，并完成开题报告；3月02日-----3月07日修改开题报告，成稿；3月08日开题报告；3月09日-----3月15日完成系统的需求分析，提交电子档，书面文档；3月16日-----3月17日划分模块，明确各模块的功能；3月18日-----4月10日实现各个模块的功能；4月11日-----4月15日模块集成并准备中期答辩；4月16日-----5月10日系统测试、修改与维护；5月11日-----5月20日完成毕业论文的撰写工作及准备论文终期答辩。参考文献：[1]刘蕾.21天学通C++[M].北京:电子工业出版社,2014.[2]张海新.决眦入归鸟:VisualC++开发修行实录[M].北京:电子工业出版社,2011.[3]梁水,王家胜.视频学VisualC++[M].北京:人民邮电出版社,2010.[4]段红英,邵泽云,曹建英.RSA数字签名技术与安全性研究[J].陇东学院院报,2015,15(01):35-36.[5]姜明富,栗磊.RSA加密方式的应用及优化[J].信阳农林学院学报,2014,15(12):18-20.[6]王佳佳.基于RSA算法的公钥密码教学方法研究[J].福建电脑,2014,25(10):28-32.[7]周兴建,王俊.一种RSA解密的方法及装置[P].中国,ZLCN201410350403.9.2014.[8]胡俊义.基于RSA算法的数据加密方法、装置及智能卡[P]:中国,ZLCN201210351037.X.2014.[9]夏伟.基于格理论的公钥密码方案的研究[D].青海师范大学:2014,01(03).[10]漆世钱.基于VC++的DES加密算法实现[J].公安海警学院电子技术系,2014,25(12):26-28.[11]唐琳.数据加密标准研究之DES设计思想及体制分析[J].赤峰学院学报,2014,25(12):25-26.[12]唐琳.数据加密标准研究之DES加密原理剖析[J].赤峰学院学报,2014,10(12):21-23.[13]赵文敬,吴彦波.基于DES和RSA的混合加密算法设计[J].黑龙江省计算中心,2014,25(10):33-35.[14]WanLaailatulHanimMatDesa,ShahrulKamaruddin,MohdKamalMohdNawawi等.EvaluatingthePerformanceofaMultipartProductionSystemUsingDiscreteEventSimulation(DES)(C).SchoolofQuantitativeSciences;CollegeofArtsandSciences;UniversitiUtaraMalaysia;06010Sintok;Kedah;Malaysia;SchoolofMechanicalEngineering;UniversitiSainsMalaysia;EngineeringCampus;14300NibongTebal;Penang:2013,08(o4).[15]AhmadS.Al-Taan,A.Bolz.NewAlgorithmforRespiratorySinusArrhythmiaEstimationusingtheChangesinHeartPeriods[C].BiomedicalEngineeringInstitute;Hertzstrasse16;Geb06;KarlsruheInstituteforTechnology:2013,17(03).指导教师意见：教师签名：年月日指导小组(教研室)意见：组长签名：年月日