密码学基础实验讲义

常熟理工学院 计算机科学与工程系 《密码学基础》实验指导书 网络工程系 2 0 0 9 年 7 月 《网络应用程序设计》实验指导书 实验一、熟悉 CAP4 一、实验目的与要求 通过实验，使学生对密码学有一定的感性认识；学会正确使用CAP（Cryptographic Analysis Program v4）软件，验证课堂中所学的古典密码算法；为学习现代密码算法及其应用奠定基础。 二、实验内容 1、熟悉使用CAP4软件 2、使用CAP4，验证课本中的一些加密算法，如凯撒密码、仿射密码等。 三、实验指导 CAP 是由 Dr. Richard Spillman专门为教学而研制的密码制作和分析的工具（CAP is a general purpose tool for making and breaking ciphers. It is intended for educational purposes only. Dr. Richard Spillman is not responsible for any lost data or errors in the software.），已经在美国的很多高校得到了广泛地使用，受到了密码学习者的普遍欢迎。 CAP4 的软件界面如下： 基本涵盖了经典密码学和现代密码学中的算法，主要包括：Simple Shift，ADFGVX，Affine，AutoKey，Bazeries Cylinder，Celluler Automata 1d ，Celluler Automata 2d，Column Trasposition，DES， DES Stream，Elgamal，Four Square，Hill，KeyWord，Knapsack，MultiLiteral，Nihilist，Permutation，Playfair，RC4，Rotor，RSA，Vigenere 等等。 - 1 - 《网络应用程序设计》实验指导书 下面以仿射密码为例，介绍CAP 的使用。在CAP 的主菜单中选取“Ciphers”ΓAffine”，出现如下图所示的弹出框。 注意：菜单“Encipher”和“Decipher”是灰色的。 输入 a 和 b 的值后，点击“Create Key”设置仿射函数。此时菜单“Encipher”和“Decipher”变为黑色的（可以使用了）。此时可以“Plaintext”编辑框中输入明文，点击“Encipher”加密。 - 2 - 《网络应用程序设计》实验指导书 Affine 算法的联机帮助。点击上图中的“Help”，进入下图。 选取“Presentation”，可以打开该算法所对应的课件，详细了解该算法的使用。 - 3 - 《网络应用程序设计》实验指导书 实验二、Playfair 密码算法 一、实验目的与要求 掌握古典密码算法的实现技术，加强编程能力的训练与程序的调试能力。 实现Playfair 密码算法。程序的运行结果与CAP 进行对比分析。 二、实验内容 编程实现Playfair 密码算法 三、实验...