DES加密与解密算法的研究与实现毕业设计论文开题报告.doc
天津科技大学本科生毕业设计（论文）开题报告学 院 电子信息与自动化学院 专 业 通信工程 题 目 DES数据加密与解密 姓 名 指导教师(签名) 2011年03月15日拟选题目基于CPLD的曼彻斯特编码器设计选题依据及研究意义选题依据：DES 是对称密钥分组密码的一个典型代表，美国国家标准局于 1977 年公布了由 IBM 公司研制的一种加密算法，批准把它作为非机要部门使用的数据加密标准简称 DES，DES 是 Data Encryption Standard 的缩写。自从公布以来，它一直广泛用于国际上商用保密通信和计算机通信。但由于弱密钥的问题和新的攻击手段不断出现(差分攻击、线性攻击)，单纯的DES加密已经很少用于实际。更多的情况下是采用增加密钥长度和多重DES加密的办法。DES算法具有极高安全性，到目前为止，除了用穷举搜索法对DES算法进行攻击外，还没有发现更有效的办法。而56位长的密钥的穷举空间为256，这意 味着如果一台计算机的速度是每一秒种检测一百万个密钥，则它搜索完全部密钥就需要将近2285年的时间，可见，这是难以实现的，当然，随着科学技术的发展，当出现超高速计算机后，我们可考虑把DES密钥的长度再增长一些，以此来达到更高的保密程度。研究意义DES( Data Encryption Standard)算法，是一种用56位密钥来加密64位数据的方法。虽然56位密钥的DES算法已经风光不在,而且常有用DES加密的明文被破译的报道,但是了解一下昔日美国的标准加密算法总是有益的,而且目前DES算法得到了广泛的应用,在某些场合,仍然发挥着余热。目前在国内，随着三金工程尤其是金卡工程的启动，DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密传输，IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。文献综述（对已有相关代表性研究成果的综合介绍与评价）从最初的保密通信发展到目前的网络信息加密,信息加密技术一直伴随着信息技术的发展而发展。作为计算机信息保护的最实用和最可靠的方法,信息加密技术被广泛应用到信息安全的各个领域。信息加密技术是一门涉及数学、密码学和计算机的交叉学科。现代密码学的发展,使信息加密技术已经不再依赖于对加密算法本身的保密,而是通过在统计学意义上提高破解的成本来提供高加密算法的安全性。跨入21 世纪, 人类社会已经进入了信息时代,信息已经成为最重要的资源,信息的保密问题就越来越重要了。无论是个人信息通信还是电子商务的发展, 都迫切需要保证信息传输的安全以及保证信息的安全。其中, 数据加密是信息安全的核心。数据加密就是把信息隐藏起来, 使隐藏后的信息在传输的过程中,即使被窃取或截获, 窃取者也不能了解信息的内容, 从而保证了信息传输的安全以及信息的安全。数据加密技术是一门学科, 它集合了数学、计算机科学、电子与通信等学科于一身。加密技术发展到今天, 主要分为对称加密和非对称加密。其中, 对称加密是指使用同样的密钥对数据进行加密和解密。本文讨论的DES 算法就是对称加密的一种加密技术, 而且也是最重要的一种加密技术之一。DES 算法具有极高的安全性, 到目前为止, 除了用穷举法对DES 算法进行攻击外, 还没有发现更有效的方法, 而DES 的密钥长度是56, 那么它的穷举空间为2 的56 次方, 这意味着如果一台计算机的速度是每秒钟检测100 万个密钥, 则搜索完全部密钥也需要2285 年的时间, 这是难以实现的。随着硬件的发展,计算机速度的提高, 这是, 我们可以把DES 密钥的长度增长, 可以达到更高的保密程度。DES 算法对大量明文数据加密具有极高的安全性, 但对少量明文数据加密的安全性较差。本文通过分析DES 算法对明文的实质加密过程,可以看出,在应用DES算法的某些领域, DES算法应用还存在不足,破译者较易得出明文,将严重影响DES算法的安全强度, 必须进一步加强安全防范。在上述情况下, 为提高安全性能, 可在明文( 口令密码) 初始置换之前用传统的加密法进行加密, 使明文变得无含义,生成第二明文, 然后对第二明文进行DES加密，二重DES加密，甚至三重DES加密。研究内容（包括基本思路、框架、主要研究方式、方法等）基本思路：本课题以对文档文字加密解密为研究对象，对DES进行理论与实际上的研究和分析。在理解算法的基础上，用c语言实现对文档文字的加密与解密，并做一个简单的操作界面。在此基础上，对DES进行修改，实现二重和三重DES。框架：1、查阅相关资料，了解加密与解密的意义与历史。2、学习DES算法，掌握算法的过程及细节。3、使用visual studio 2008这个环境，编写实现初步DES。4、使用开发环境下的辅助设计工具，设计DES算法的界面。5、测试DES软件的效果，以进一步改进DES。6、实现二重和三重DES以提高软件的加密程度。主要研究方式方法：理论结合实际，用DES实现，通信传输中数据的安全保密。进一步学习c语言项目的设计方法，实现DES对文档的加密。并参考网络中已有的成果和自己实现的单纯的DES算法，改进现有的DES算法，提高数据加密的安全程度。研究进程安排2011.03.17-2011.04.01 完成实习报告。完善开题报告2011.04.02-2011.04.16 完成英文翻译，学习DES加密与解密技术。2011.04.17-2011.05.01 确定系统方案并进行方案论证。2011.05.02-2011.05.16 熟悉相关软件的使用以及初步对该系统进行设计。2011.05.17-2011.06.01 用C语言实现DES对文档的加密与解密。2011.06.02-2011.06.15 完成论文初稿，经老师指导后定稿。2011.06.16-2011.06.27 准备并完成答辩。主要参阅文献1吴世忠，祝世雄，张文正.Bruce Schneier 应用密码学M.机械工业出版社，2000:46-692李美满网络考试系统题库与成绩安全性研究M计算机应用.2005: 1331373宗沛.信息安全理论与技术J.国土资源.2008，45（z1）:115-1174朱鲁华，陈荣良数据库加密系统的设计与实现fJ计算机工程，2002，8：615陈湘ASPNET与网站开发编程实战M清华大学出版社，2002：88906李美满网络考试系统题库与成绩安全性研究计算机应用，2005，12：1331377 高传善，钱松荣，毛迪林数据通信与计算机网络M北京：高等教育出版社，20018 陈树乎计算机网络的安全性J河南科学，2002，(1)：89929 胡建伟网络安全与保密M西安：西安电子科技大学出版社，200310 赵小林网络安全技术教程M北京：国防工业出版社，2002其它说明指导教师是否同意开题签名:年 月 日教研室教学负责人签署签名:年 月 日说明：1、开题报告工作从第七学期学生确定毕业设计（论文）题目后开始，在教师指导下，学生通过调研、收资后，于第八学期第四周前完成。2、纸张填写不够可另加附页。
