密码学实验：DES与RSA加密算法实现

"该资源是一份完整的密码学实验报告，主要涵盖了对称加密算法DES和非对称加密算法RSA的理论学习与Python实现。实验旨在让学习者理解这两种加密体制的基本原理，并能通过编程实现加密和解密过程。报告包含了实验目的、内容、步骤以及运行结果，还附带了源码，适合网络安全和加密算法的学习与实践。实验环境为PyCharm和Python3.7。" 实验详细说明： 1. **对称加密算法DES（Data Encryption Standard）**： - DES是一种广泛应用的对称加密算法，基于Feistel结构，其主要特点是使用相同的密钥进行加密和解密。 - 实验中，首先需要理解DES的工作流程，包括明文和密钥的预处理。明文按64位分组，不足的用0填充；密钥同样处理，但实际有效位只有56位，通过PC-1进行选择。 - **密钥生成**：通过循环左移和PC-2选择生成16个48位子密钥。 - **Feistel结构**：明文分为L和R两部分，进行16轮迭代变换，每轮包括扩展置换（E盒）、异或操作、S盒非线性变换和P盒置换。 2. **非对称加密算法RSA**： - RSA是由Rivest、Shamir和Adleman三位科学家提出的，基于大数因子分解的困难性，使用一对公钥和私钥，公钥用于加密，私钥用于解密。 - 实验中，需要理解RSA的数学基础，包括模幂运算和欧拉函数，以及如何生成公钥和私钥对。 - **密钥生成**：选择两个大素数p和q，计算n=p*q，然后选择一个整数e，满足1<e<φ(n)，且e与φ(n)互质，公钥为(e,n)；计算e的模逆d，使得d*e ≡ 1 mod φ(n)，私钥为(d,n)。 - **加密与解密**：加密过程为明文m按位表示后，计算c=m^e mod n；解密过程为c^d mod n。 3. **Python实现**： - 在Python环境中，可以使用内置库如`pycryptodome`来实现DES和RSA的加密解密功能。 - 对于DES，需要实现上述的各个步骤，包括预处理、密钥生成和Feistel结构的16轮迭代。 - 对于RSA，需要实现大数运算和密钥对生成，以及相应的加密和解密函数。 实验总结部分可能涉及了通过实验，学习者对密码学的理解是否加深，对加密算法的实际运用是否熟练，以及可能遇到的问题和解决方法。此外，源码的提供有助于进一步研究和实践这些算法，增强了理论知识与实际操作的结合。