发布网友 发布时间:2022-05-01 20:24
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热心网友 时间:2022-06-22 18:36
摘 要 随着计算机网络的普及,网络攻击、计算机犯罪也随之不断增多。尤其是针对缺少技术支持的个人用户。与公司机关等大型用户相比,个人用户的防护较简单,防护意识差,使得个人隐私容易泄露,网络侵权不断发生。如何满足个人用户的保密、加密需求,采用什么样的加密模型,就成为了值得研究的问题。本文通过研究现有的三维魔方加密,将三维三阶的魔方映射成用数组表示的虚拟魔方,仿照魔方的移动规律设计并改进了虚拟魔方的加密方式,该方式通过一定的随机步骤移动达到加密置乱的效果。在此基础上将虚拟魔方扩展到N维,分析了加密效率与加密强度随着维度增加的关系,同时结合主流破解方式,分析魔方加密的抗攻击能力。根据魔方加密的特性,找出魔方加密模型运用到文字加密上的不足,结合椭圆曲线加密算法改进N维魔方加密模型。并且针对汉字是象形文字与以字母为基础的拉丁语系不同的特性,加入伪随机数置乱,提高魔方加密对汉字的加密能力。在此研究基础上给出一个简单的实现,该实现是改进后的魔方加密模型。用该实现与DES算法进行对比试验,根据实验结果进行了加密性能和加密效率的总体算法分析。论文最后对全文进行了总结,并对后续工作进行了展望。 关键词:加密, N维, 魔方, 椭圆, 伪随机第一章 魔方加密算法设计与分析 1 1.1 魔方加密思想 魔方,于20世界70年代末期由匈牙利人Erno Rubik发明,是当时最著名的智力游戏。由3 * 3 * 3个方块组成,在整个魔方的每个小块暴露在外的面上刷有不同的颜色。任意一个3 * 3 * 1的面可以相对于其它面旋转或者扭曲90、180、270度。游戏目标状态是魔方的每一个面颜色调成一致,而任务就是把魔方还原成初始状态。魔方问题相当的复杂,有4.3252 * 1019种不同状态。如果采用魔方来加密的话,一个密钥对应一种状态。理论上密钥空间可以达到4.3252 * 1019 种,假设计算机一秒钟可以尝试255次密码的话,最糟糕的情况需要55.4亿年才能够完全破解。对于普通的个人用户来说,这样的加密强度已经是绰绰有余了,理论上魔方加密算法在个人文件加密上应该有很大的应用前景。但是,现在魔方加密的主要应用是在图像加密方面。 1.1 加密算法的对比与选择 两种加密方法的*,总体来说主要有三个方面的不同:管理方面:公钥密码算法只需要较少的资源就可以实现目的,在密钥的分配上,两者之间相差一个指数级别(一个是n一个是n2)。所以私钥密码算法不适应广域网的使用,而且更重要的一点是它不支持数字签名。安全方面:由于公钥密码算法基于未解决的数学难题,在破解上几乎不可能。对于私钥密码算法,到了AES虽说从理论来说是不可能破解的,但从计算机的发展角度来看。公钥更具有优越性。速度上来看:AES的软件实现速度已经达到了每秒数兆或数十兆比特。是公钥的100倍,如果用硬件来实现的话这个比值将扩大到1000倍。 本文来源于: http://www.waibaowang.net/net/1049.html