基于JAVA的数据加密传输方案的研究

论文摘要

网络安全是信息安全中的重要研究内容之一,也是当前信息安全领域中的研究热点。保护网络系统中的数据不受偶然或恶意原因的破坏、更改、泄露,是网络安全的主要内容之一。目前比较实用的方法是对网络中传输的数据进行加密,而数据加密要依赖于成熟的数据加密算法。然而随着计算机性能的迅速提高,目前在安全性要求很高的场合下,DES已不再适用,本文以此为切入点,对影响DES算法安全性的因素进行了分析,在此基础上提出了DES算法的一种改进方案。本文用Java实现了这种改进的DES算法以及其他几种分组密码算法并调试通过,通过将这几种算法对比分析表明:改进的DES算法基本保持了DES算法的运算速度,但凭借加长的数据分组与密钥长度,其混淆和扩散的效果比原算法好很多,因此其安全性得到了很大的提高。本文还根据对称加密算法和非对称加密算法的特点,讨论了对称加密算法和非对称加密算法相融合的混合加密方法,提出了基于改进的DES算法和RSA公钥算法的混合加密方案,使混合加密算法在加密解密信息过程中发挥更有效的安全作用。本文中所提出的混合加密算法首先对明文信息采用改进的DES加密算法来进行加密,然后使用RSA公钥加密算法对改进的DES加密算法的密钥进行加密,同时发挥了对称加密算法速度快的优势和公钥加密算法安全性能高的优势。该混合算法主要适合于对大量数据信息进行加密解密。本文最后还对基于改进的DES算法和RSA公钥算法的混合加密方案的速度特性和安全性进行了分析,证明了该混合算法的实用性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 研究现状
• 1.3 论文的主要研究内容
• 第二章 数据加密体系及其数学原理
• 2.1 密码学基础
• 2.1.1 数论的基础知识
• 2.1.2 模算数运算
• 2.1.3 群论
• 2.1.4 有限域理论
• 2.2 密码学概论
• 2.3 对称密钥密码体制
• 2.3.1 分组密码概述
• 2.3.2 分组密码的设计要求
• 2.3.3 序列密码概述
• 2.3.4 序列密码的设计要求
• 2.3.5 分组密码与序列密码的区别
• 2.3.6 几种典型的对称密钥加密算法
• 2.3.7 对称密钥的运行模式
• 2.3.8 几种密钥算法比较
• 2.4 非对称密钥密码体制
• 2.4.1 公钥密码算法的安全性
• 2.4.2 公钥密码系统的工作原理
• 2.4.3 几种公钥密码算法
• 2.4.4 RSA算法
• 第三章 改进的DES算法
• 3.1 对DES改进的思路
• 3.2 改进的DES算法的实现
• 3.3 改进的DES算法的强度
• 3.4 改进的DES算法的群特性
• 3.5 改进的DES算法的可逆性
• 3.5.1 结构分析
• 3.5.2 轮数的选择
• 3.5.3 可逆性的实际分析
• 3.6 改进的DES算法的可实现性
• 第四章 基于RSA算法和改进的DES算法的复合加密方案
• 4.1 混合密码体制的提出
• 4.2 混合加密算法的基本原理
• 4.3 混合加密系统的实现
• 4.3.1 RSA算法的体制描述
• 4.3.2 RSA算法的工作原理
• 4.3.3 RSA算法中n 、d 、e 的确定
• 4.3.4 简单实例
• 4.4 混合加密方案的实用性分析
• 4.5 混合加密算法的安全性分析
• 4.5.1 选择密文攻击
• 4.5.2 公共模数攻击
• 4.5.3 低指数攻击
• 4.5.4 针对改进的DES的攻击
• 第五章 总结
• 5.1 本文的主要工作
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢