密码学入门1——凯撒密码和三重DES加解密

实验目的	1、完成第一个入门加解密——凯撒密码 2、完成当下较为流行的三重DES加解密技术 3、熟悉所学的实际运用方向
实验准备	硬件：计算机或笔记本电脑 操作系统：Mac操作系统 IDE环境：Eclipse 程序语言：Java
一、实验基本思想 入门密码实现——凯撒密码     ·原理：明文中所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文。例如，当偏移量是3的时候，所有的字母A将被替换成D，B变成E，以此类推。 ·缺陷：密钥空间过小，一共只有26位字母的选择，也就是说，其轮换的变化一共也仅有26种。 ·捷径攻击：可以通过频率分析的方法，根据统计每一个密文字母出现的频次，再结合英文实际的字母出现频次，可以大幅地提升破解推测速度。     2、三重DES算法 在课程学习中我们知道，随着美国国密标准DES日渐衰微，其密钥空间过小的弊病使得穷举式攻击变得容易。故而在DES算法的基础上进行改良的三重DES算法成为了较为优秀的选择。三重DES算法的本质是将DES重复3次，从而大大提高密钥空间，将原本56位的DES密钥长度，提高到56*3=168比特的3DES密钥长度。 tips：三重DES的本质是执行三次DES加密，那么就是【加密>加密>加密】吗？ 答案是否定的，三重加密的内在是【加密>解密>加密】。而且值得注意的是，这里的三次加密解密操作的密钥都是不同的！ 二、实验代码 1、凯撒密码       2、三重DES算法 2.1密钥生成和保存（对象序列和字节）     2.2对称密钥加密   2.3 对称密钥解密   三、实验结果 1、凯撒密码     在Run Configuration中设置我们的参数 “Hello World” 3   运行后，输出加密后的密文   回到run configuration界面，这次我们输入“密文” -3   运行后，解密成功！     2、对称密钥加解密（以三重DES为例） 2.1 对象序列 编写对称加密代码，运行后，在文件夹下生成一个key1.dat文件。     2.2 字节方式 运行密钥生成程序，我们可以看到密钥的内容：   生成了一个新的文件：keykb1.dat   运行后，生成如下字节串。     问题：未能打印解密的Hello World 通过代码对比软件，分析发现是UTF8习惯写成UTF-8了，订正后错误解决。         四、实验总结   1、在进行实验之前，再度回顾了关于对称加密算法的基础原理，发现又有了更为深刻的理解和认识。 ·例如在凯撒密码中，我原本以为只是字符+偏移量就能简单实现，但是却忽略了26个字母在a之前和z之后的轮转问题。 ·例如三重DES加密算法中，我们都知道本质是进行三次DES加密，但是三次加密不等于【加密>加密>加密】，而是【加密>解密>加密】。而且值得注意的是，这里的三次加密解密操作的密钥都是不同的！     2、遇到问题是常见的，重要的是解决问题的方法。在没有报错却无法正常运行的时候，我尝试通过代码比对工具，快速的找到了存在问题的地方，相较于过去一行一行的检查，更为快速和精确的定位到了错误。     3、最后说到对密码学和信息安全的好奇与乐趣，莫过于一部叫做《没有绝对安全的系统》这部电影，介绍了密码破译原理、社会工程学、香肠攻击、午餐攻击等多个有趣的内容，让我第一次产生了对于黑客的好奇，也希望随着后续学习的不断深入，能够揭开密码攻防的神秘面纱。 最后以电影中的一句话作为结束吧。                          “每个人都只想看到他想看到的，而人类才是系统中最大的漏洞。”