03xxxx123（陈XX：网络安全应用--文件加解密）
《计算机网络》上机实验报告
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专业和班级 |
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成绩 |
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姓名 |
陈XX |
学号 |
03xxxx323 |
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课程名称 |
计算机网络 |
实验名称 |
网络安全应用--文件加解密 |
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实 验 目 的 和 要 求 |
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知 识 理 论 基 础 |
简要解释有关问题。 1.简要比较对称加密、非对称加密的概念和特性； 答： 对称加密： ——概念 对称加密采用了对称密码编码技术，它的特点是文件加密和解密使用相同的密钥，即加密密钥也可以用作解密密钥，这种方法在密码学中叫做对称加密算法，对称加密算法使用起来简单快捷，密钥较短，且破译困难。 ——优点 加密速度快保密度高。 ——缺点 ① 密钥是保密通信的关键，发信方必须安全、妥善的把密钥送到收信方，不能泄露其内容，密钥的传输必须安全，如何才能把密钥安全送到收信方是对称加密体制的突出问题。 ② n个合作者，就需要n个不同的密钥，如果n个人两两通信需要密钥数量n(n-1)，使得密钥的分发复杂。即，每对用户每次使用对称加密算法时，都需要使用其他人不知道的惟一钥匙，这会使得发收信双方所拥有的钥匙数量成几何级数增长，密钥管理成为用户的负担。 ③ 通信双方必须统一密钥，才能发送保密信息，如果双方不相识，这就无法向对方发送秘密信息了。 ④ 难以解决电子商务系统中的数字签名认证问题。对开放的计算机网络，存在着安全隐患，不适合网络邮件加密需要。
非对称加密： ——概念 指加密和解密使用不同密钥的加密算法，也称为公私钥加密。1976年，美国学者Dime和Henman为解决信息公开传送和密钥管理问题，提出一种新的密钥交换协议，允许在不安全的媒体上的通讯双方交换信息，安全地达成一致的密钥，这就是“公开密钥系统”。相对于“对称加密算法”这种方法也叫做“非对称加密算法”。与对称加密算法不同，非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥 （privatekey）。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。 ——优点 ① 公钥加密技术与对称加密技术相比，其优势在于不需要共享通用的密钥。 ② 公钥在传递和发布过程中即使被截获，由于没有与公钥相匹配的私钥，截获的公钥对入侵者没有太大意义。 ③ 密钥少便于管理，N个用户通信只需要N对密钥，网络中每个用户只需要保存自己的解密密钥。 ④ 密钥分配简单，加密密钥分发给用户，而解密密钥由用户自己保留。 ——缺点 加密算法复杂，加密和解密的速度比较慢。
2.初步简述非对称加密的原理以及作用。 答： 非对称加密工作原理：
① A要向B发送信息，A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。 ② A的私钥保密，A的公钥告诉B；B的私钥保密，B的公钥告诉A。 ③ A要给B发送信息时，A用B的公钥加密信息，因为A知道B的公钥。 ④ A将这个消息发给B（已经用B的公钥加密消息）。 ⑤ B收到这个消息后，B用自己的私钥解密A的消息。其他所有收到这个报文的人都无法解密，因为只有B才有B的私钥。 非对称加密作用： 保护消息内容, 并且让消息接收方确定发送方的身份。
3.对比分析非对称加密和电子签名的关系。 答： 关系：电子签名和加密技术，电子签名技术的实现需要使用到非对称加密（RSA算法）和报文摘要（HASH算法）。 非对称加密是指用户有两个密钥，一个是公钥，一个是私钥，公钥是公开的，任何人可以使用，私钥是保密的，只有用户自己可以使用，公钥和私钥是对应关系。用户可以用对方的公钥加密信息，并传送给对方，对方使用自己的私钥将密文解开。公私钥是互相解密的，而且绝对不会有第三者能插进来。 报文摘要利用HASH算法对任何要传输的信息进行运算，生成128位的报文摘要，而不同内容的信息一定会生成不同的报文摘要，因此报文摘要就成了电子信息的“指纹”。 有了非对称加密技术和报文摘要技术，就可以实现对电子信息的电子签名了。 |
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实 验 内 容 和 步 骤
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1. 安装Edking。
安装完成后界面如下。
2. DES 加密/解密过程。 A.创建文件：用自己的名字建立一个记事本文件“CYL1.txt”，并写上内容：中午12点老地方见，没有密码看不到。 B.加密步骤：按图示，选择输入明文文件和输出文件名，输入密钥，生成一个加密文件“CYL1.txt.des”。
C.解密步骤：按图示，选择输入密文文件和输出文件名，输入密钥，生成一个解密文件“CYL2.txt”。试着比较解密后的文件“CYL2.txt”与原文件“CYL1.txt”内容一致么？（截2个图对比） 对比： D.查看DES加密/解密完成后形成多少个文件。（截1个图） 3. RSA 加密/解密过程。 Edking 的RSA 算法加密使用方法：RSA 算法的目的在于鉴别。 A.修改文件：打开“CYL1.txt”，并修改内容：晚上18点老地方见，没有密码看不到。 B.加密步骤：在“设置”中选择MDR，显示MDR 加/解密界面。首先生成密钥对和模文件，然后选择要加密的文件“CYL.txt”，将模数文件和密钥导入，加密后，得到“CYL.txt.mdr” 文件。
此时在文件夹中可以看到多了三个dat文件。
继续进行操作。 C.解密步骤：将待解密的文件输入，并将模数文件和密钥导入，解密后得到文件“test3.txt”。试着比较，和原文件“test1.txt”相同么？（截2个图对比）
在输入模数栏导入文件22047.mod.dat，在输入密钥栏导入文件22047.sek.dat。 对比：
D.查看RSA加密/解密完成后形成多少个文件。（截1个图） 4. 其他选项。 A. 请二选一：“加密后删除原文件”、“解密后删除原文件”。 （截1个图） 我选择的操作是加密后删除原文件： 在加密成功之后可见，生成了CYL3.txt.des文件，CYL3.txt文件已被删除，操作成功。 B. 请二选一：“删除文件前提示”、“覆盖文件前提示”。 （截1个图） 我选择的操作是删除文件前提示：
加密成功之后可以成功看到的删除前提示，操作成功。 在文件夹中可见删除成功。
C. 请选择：“查看加密/解密时间”。 （截1个图） 在加密之后跳出提示窗口，显示了加密时间，操作成功。 |
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研 究 与 探 讨 |
1.你的感受。 答：今天的实验操作比较简单，是非常清楚和直接的操作。 2.你的收获。 答： ① 能够运用工具或编程实现数据的加密解密过程； ② 初步理解了数据加密的原理。 3.你的困难。 答：暂无遇到困难。 4.你的启示。 答： 网络技术的快速发展，让我们的生活更为便利，文件资料信息的传输也更为便捷，这加快了我们的工作效率、方便了人们之间的沟通交流。不过网络安全问题也越发重要，一份文件可以包含很多信息，甚至是重要的机密信息，万一被黑客窃取，损失是不可想象的。所以，文件加解密工作是非常重要和必要的。 |
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