非对称加密算法的研究与模拟
1随着网络技术的飞速发展，数据加密让信息变得更加安全。数据加密是用于保护国家机密及决策的一个重要工具，也是保护个人信息以及其他资料的重要方法，可以有效保障信息的机密性、完整性。密码学的研究涉及到很多技术的学习，主要包括怎样把数据加密，怎样传送加密数据，怎样解密加密的数据，怎样使需要数据的合法者得到自己想要的数据。文章通过非对称加密算法的研究，希望提高网络信息的安全性，降低网络传播中的风险。采用理论结合实际的分析方法，在介绍密码学基本概念的基础上，论述和分析了非对称加密的特性和不足，最后通过具体非对称加密技术的实现证明其现实意义。
目 录
Abstract1
Key words1
引言1
1.课题背景和研究状况1
1.1课题背景1
1.2.密码学概述2
1.2.1 密码学2
1.2.2 密钥3
1.2.3 加密与解密3
1.2.4公开密钥算法3
1.2.5 数字签名3
1.2.6 Hash算法4
1.3优势和缺陷4
2.四种算法加解密过程概述4
2.1 RSA算法4
2.2 ElGamal算法5
2.3 DSA算法6
2.4 Schnorr算法7
3.关键问题的解决7
3.1素数测试7
3.2互素判断8
3.3大数运算8
3.4分数模运算9
3.5文件操作9
4.加解密系统的总体实现10
4.1密码编码学的总体特征10
4.2加解密算法总流程11
4.3数字签名算法总流程12
5.算法效率对比14
5.1效率比较算法14
5.2效率比较结果14
6.结束语15
致谢15
参考文献15
非对称加密算法的研究与模拟
网络工程专业学生 郭阳
指导教师 夏欣
Study and Simulation of Asymmetric *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
Encryption Algorithms
Student majoring in Network Engineering GUO Yang
Tutor XIA Xin
Abstract：With the rapid development of network technology，data encryption makes information safe．Cryptography is an important information security technology for protecting state secrets ,and an important tool for decisionmaking .It is also important to protect personal information and other information. It can effectively protect the confidentiality and integrity. Cryptography research involves many technical learning, including how to make encryption and how to send encrypted data, how to decrypt the encrypted data. A symmetric encryption algorithm is studied to improve the security of network information，reducing the risk of cyber communications．This paper，firstly introduced the basic concepts of cryptography, then discussed and analyzed the characteristics of a symmetric encryption and weaknesses, finally with the introduction of specific cases by nonsymmetric encryption data used in encryption and hybrid encryption system showed that this research can be more convincing and realistic significance．
计算机网络技术正在日益广泛的应用到商业，金融，国防等各个领域，人们对用户信息安全性的要求也越来越高，如何保证数据的安全已经成为了一个重要问题，因此本课题主要运用非对称加密算法对用户信息进行加密，以提高用户信息的安全性。
1.课题背景和研究状况
1.1课题背景
随着计算机网络的发展，尤其是Internet的广泛使用，信息安全问题日益突出和复杂。网络安全面临着计算机病毒、黑客入侵、机密文件泄露、DOS(拒绝服务攻击)和DDOS(分布式拒绝服务攻击)等诸多威胁。因而，保证数据的保密性和完整性以防止非法获悉数据内容和非法修改数据成为信息安全的两大主要内容。数据加密作为一项基本技术是所有通信安全的基石，是保证信息安全的主要方法，是数据安全技术的核心[1]。
根据加密与解密算法中使用的密钥是否相同，密码体制可以分为对称密码体制和非对称密码体制。在对称密码体制中，加密密钥和解密密钥是一样的或彼此之间容易相互确定，因此对称密码体制的安全性主要取决于密钥的安全性。非对称密钥密码体制，又称为双钥或公钥密码体制。在非对称密钥密码体制中，加密密钥不同于解密密钥，加密密钥公之于众，谁都可以使用。解密密钥只有解密人自己知道，分别称为公开密钥和秘密密钥。
对称密钥技术由于其自身的局限性，无法提供数字签名的功能。数字签名是网络应用中表征人或机构的真实性、唯一性和私有性的重要手段，而对称密钥技术中的密钥至少需要在交互双方之间共享，不满足惟一性、私有性，无法用于实现数字签名[2]。
相比之下，公钥密码技术由于存在一对公钥和私钥，私钥可以表征惟一性和私有性，而且经私钥加密的数据只能用与之对应的公钥来验证，其他人无法仿冒，因此广泛用于实现网络中的数字签名服务。另外，公钥密码体制的一个重要优点就是易于建立两个相距遥远的终端用户间的密钥信道，而不需要他们彼此见面或者使用在线认证服务，这正好克服了传统对称技术的缺点。
1.2 密码学概述
1976年，著名学者Diffie和Hellman“密码学新方向”的发表，奠定了公钥密码学的基础；Diffie和Hellman描述了几个可能用来实现公钥密码的数学变换，称之为单向陷门函数，简单地理解即是从x计算Y=f(x)是容易的，而从Y计算x是困难的，单向陷门函数的概念使得公钥密码系统成为可能。随着计算机网络的发展，信息保密性要求的日益提高，公钥密码算法体现出了对称密钥加密算法不可替代的优越性。近年来，公钥密码加密体制与PKI、数字签名和电子商务等技术相结合，保证网上数据传输的机密性、完整性、有效性和不可否认性，在网络安全及信息安全方面发挥了巨大的作用[3]。
目 录
Abstract1
Key words1
引言1
1.课题背景和研究状况1
1.1课题背景1
1.2.密码学概述2
1.2.1 密码学2
1.2.2 密钥3
1.2.3 加密与解密3
1.2.4公开密钥算法3
1.2.5 数字签名3
1.2.6 Hash算法4
1.3优势和缺陷4
2.四种算法加解密过程概述4
2.1 RSA算法4
2.2 ElGamal算法5
2.3 DSA算法6
2.4 Schnorr算法7
3.关键问题的解决7
3.1素数测试7
3.2互素判断8
3.3大数运算8
3.4分数模运算9
3.5文件操作9
4.加解密系统的总体实现10
4.1密码编码学的总体特征10
4.2加解密算法总流程11
4.3数字签名算法总流程12
5.算法效率对比14
5.1效率比较算法14
5.2效率比较结果14
6.结束语15
致谢15
参考文献15
非对称加密算法的研究与模拟
网络工程专业学生 郭阳
指导教师 夏欣
Study and Simulation of Asymmetric *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ￥351916072￥
Encryption Algorithms
Student majoring in Network Engineering GUO Yang
Tutor XIA Xin
Abstract：With the rapid development of network technology，data encryption makes information safe．Cryptography is an important information security technology for protecting state secrets ,and an important tool for decisionmaking .It is also important to protect personal information and other information. It can effectively protect the confidentiality and integrity. Cryptography research involves many technical learning, including how to make encryption and how to send encrypted data, how to decrypt the encrypted data. A symmetric encryption algorithm is studied to improve the security of network information，reducing the risk of cyber communications．This paper，firstly introduced the basic concepts of cryptography, then discussed and analyzed the characteristics of a symmetric encryption and weaknesses, finally with the introduction of specific cases by nonsymmetric encryption data used in encryption and hybrid encryption system showed that this research can be more convincing and realistic significance．
计算机网络技术正在日益广泛的应用到商业，金融，国防等各个领域，人们对用户信息安全性的要求也越来越高，如何保证数据的安全已经成为了一个重要问题，因此本课题主要运用非对称加密算法对用户信息进行加密，以提高用户信息的安全性。
1.课题背景和研究状况
1.1课题背景
随着计算机网络的发展，尤其是Internet的广泛使用，信息安全问题日益突出和复杂。网络安全面临着计算机病毒、黑客入侵、机密文件泄露、DOS(拒绝服务攻击)和DDOS(分布式拒绝服务攻击)等诸多威胁。因而，保证数据的保密性和完整性以防止非法获悉数据内容和非法修改数据成为信息安全的两大主要内容。数据加密作为一项基本技术是所有通信安全的基石，是保证信息安全的主要方法，是数据安全技术的核心[1]。
根据加密与解密算法中使用的密钥是否相同，密码体制可以分为对称密码体制和非对称密码体制。在对称密码体制中，加密密钥和解密密钥是一样的或彼此之间容易相互确定，因此对称密码体制的安全性主要取决于密钥的安全性。非对称密钥密码体制，又称为双钥或公钥密码体制。在非对称密钥密码体制中，加密密钥不同于解密密钥，加密密钥公之于众，谁都可以使用。解密密钥只有解密人自己知道，分别称为公开密钥和秘密密钥。
对称密钥技术由于其自身的局限性，无法提供数字签名的功能。数字签名是网络应用中表征人或机构的真实性、唯一性和私有性的重要手段，而对称密钥技术中的密钥至少需要在交互双方之间共享，不满足惟一性、私有性，无法用于实现数字签名[2]。
相比之下，公钥密码技术由于存在一对公钥和私钥，私钥可以表征惟一性和私有性，而且经私钥加密的数据只能用与之对应的公钥来验证，其他人无法仿冒，因此广泛用于实现网络中的数字签名服务。另外，公钥密码体制的一个重要优点就是易于建立两个相距遥远的终端用户间的密钥信道，而不需要他们彼此见面或者使用在线认证服务，这正好克服了传统对称技术的缺点。
1.2 密码学概述
1976年，著名学者Diffie和Hellman“密码学新方向”的发表，奠定了公钥密码学的基础；Diffie和Hellman描述了几个可能用来实现公钥密码的数学变换，称之为单向陷门函数，简单地理解即是从x计算Y=f(x)是容易的，而从Y计算x是困难的，单向陷门函数的概念使得公钥密码系统成为可能。随着计算机网络的发展，信息保密性要求的日益提高，公钥密码算法体现出了对称密钥加密算法不可替代的优越性。近年来，公钥密码加密体制与PKI、数字签名和电子商务等技术相结合，保证网上数据传输的机密性、完整性、有效性和不可否认性，在网络安全及信息安全方面发挥了巨大的作用[3]。
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