aes加密算法及其應(yīng)用研究

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1、《網(wǎng)絡(luò)安全》課程報(bào)告課題名稱：AES加密算法及其應(yīng)用研究姓名：王安峰學(xué)院：計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院系：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)號(hào)：090308207指導(dǎo)教師：樂德廣提交日期：2010/12/25AES加密算法及其應(yīng)用研究王安峰，090308207，08計(jì)科2班（常熟理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與工程學(xué)院，江蘇常熟215500）摘要:20世紀(jì)70年代中期美國(guó)人開創(chuàng)的DES（數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)）可以說經(jīng)歷了近1/4個(gè)漫長(zhǎng)而輝煌的年代，并逐漸由繁榮走向衰落。它之所以走向衰落，是由于20世紀(jì)末出現(xiàn)了差分密碼分析及線性密碼分析。美國(guó)國(guó)家和標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研

2、究所（NIST）于1997年初發(fā)起并組織了在全世界廣泛征集新的加密標(biāo)準(zhǔn)算法的活動(dòng)，同時(shí)要求每一種候選算法應(yīng)當(dāng)支持128、192和256比特的密鑰長(zhǎng)度。經(jīng)過3年多時(shí)間的反復(fù)較量，對(duì)首輪入選的15種不同算法進(jìn)行了廣泛的評(píng)估和測(cè)試，篩選出5種算法進(jìn)入決賽。最終，由比利時(shí)的密碼專家JoanDaemen及VincentRijmen所提出的加密算法Rijndeal幸運(yùn)的贏得了勝利，成為21世紀(jì)新的高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)算法AES。[1]本文主要分析AES加密算法及其應(yīng)用的研究，在基于MFC基礎(chǔ)上對(duì)該算法進(jìn)行簡(jiǎn)單實(shí)現(xiàn)，采用面向?qū)ο蟮腃++語言，模擬加密及其解

3、密過程。分析該算法的安全性能和廣泛應(yīng)用。關(guān)鍵詞：AES加密算法；基于C++；加密；解密；Rijndeal算法；MFC類；1引言信息社會(huì)的興起，給全球帶來了信息技術(shù)飛速發(fā)展的契機(jī)：信息技術(shù)的應(yīng)用，引起了人們生產(chǎn)方式、生活方式和思想觀念的巨大變化，極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的發(fā)展和人類文明的進(jìn)步。隨著人類進(jìn)入知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代，網(wǎng)絡(luò)和信息已主見成為人們從事社會(huì)活動(dòng)的基本工具，但是，由于計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的發(fā)放性帶來的信息與信息系統(tǒng)的安全問題也拓展到前所未有的程度。日益增多的對(duì)信息系統(tǒng)的非法入侵和破壞活動(dòng)正在以驚人的速度在全世界蔓延，給各國(guó)信息系統(tǒng)帶來巨

4、大的經(jīng)濟(jì)損失和安全威脅。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，信息安全，網(wǎng)絡(luò)安全的概念正在與時(shí)俱進(jìn)，逐漸從早期的通信保密發(fā)展到關(guān)注信息的保密、完整、可用、可控和不可否認(rèn)的信息安全。信息與信息系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)與網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全并重，保證信息系統(tǒng)能夠安全、可靠、不間斷的運(yùn)行，以提供必要的服務(wù)。[6]近年來，我國(guó)在發(fā)展知識(shí)經(jīng)濟(jì)、建設(shè)信息基礎(chǔ)設(shè)施以及中國(guó)互聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)和應(yīng)用方面都有相當(dāng)大的進(jìn)步。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用已經(jīng)對(duì)經(jīng)濟(jì)、文化、教育、科學(xué)的發(fā)展和人類生活質(zhì)量的提高產(chǎn)生了重要影響，但也帶來了一些新的問題。信息系統(tǒng)的的安全總是面臨著日益嚴(yán)重的威脅。一方面是由于互聯(lián)網(wǎng)的

5、開放性及安全性不足，另一方面是眾多的攻擊手段。為了保證信息系統(tǒng)的安全，需要完整的安全保障體系，應(yīng)具有保護(hù)功能、檢測(cè)手段、工具的反應(yīng)以及事故恢復(fù)能力。因而，除了不斷完善相應(yīng)的法律和監(jiān)督措施，我們更需要自我保護(hù)。理論和事實(shí)都說明，密碼技術(shù)是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用而有效的方法，這也是密碼技術(shù)得到快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用的原因。2密碼學(xué)2.1密碼學(xué)的起源和發(fā)展密碼學(xué)（cryptology）是研究信息系統(tǒng)安全保密的科學(xué)，包括密碼編程學(xué)和密碼分析學(xué)。密碼編程學(xué)（Cryptography），主要研究對(duì)信息進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的隱蔽。密碼分析學(xué)（Cryptanal

6、ytics）主要研究加密消息的破解或消息的偽造。[7]今天，對(duì)加密技術(shù)的一些元素實(shí)現(xiàn)訪問控制、驗(yàn)證、消息完整性和不可抵賴性時(shí)，都影響著信息的安全性。在第一次世界大戰(zhàn)之前，密碼技術(shù)很少見諸于世，直到1918年，WilliamF.Friedman的論文“重合指數(shù)及其在密碼學(xué)中的應(yīng)用”（TheIndexofCoincidenceandApplicationsinCryptography）發(fā)表時(shí)，情況才有所好轉(zhuǎn)。1949年，香農(nóng)（ClaudeShannon）的論文“保密系統(tǒng)的通信理論”（TheCommunicationTheoryofSecr

7、ecySystems）在《貝爾系統(tǒng)技術(shù)雜志》上發(fā)表，奠定了密碼學(xué)理論基礎(chǔ)。[5]1967年，戴維?？ǘ鳎―avidKahn），收集整理了第一次世界大戰(zhàn)和第二次世界大戰(zhàn)的大量史料，創(chuàng)作出版了《破譯者》（TheCoddebreakers），為密碼技術(shù)的公開化、大眾化拉開了序幕。此后，密碼學(xué)的文獻(xiàn)大量涌現(xiàn)。20世紀(jì)70年代，是密碼需發(fā)展的重要時(shí)期，有兩件大事發(fā)生：其一，美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局（NBS，即現(xiàn)在的國(guó)家標(biāo)注與技術(shù)研究所NIST）開始數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DataEncryptionStandard）的征集工作。1975年3月17日，NBS在Fed

8、eralRegister上公布了一個(gè)候選算法，1976年11月23日，該算法被正式確認(rèn)為聯(lián)邦標(biāo)準(zhǔn)DES，并授權(quán)在政府通信中使用，此后，DES被多個(gè)部門和標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)采納為標(biāo)準(zhǔn)，甚至成為事實(shí)上的歸家標(biāo)準(zhǔn)，1998年正式退役。