摘 要

随着经济社会的快速发展，人们逐步步入信息化社会。人们在享受高科技带来的巨大的进步时，也面临着信息安全的无法保障问题，在这种严峻形势下，信息安全密码也得到越来越多学者的重视和发展。而在电子化、信息化文件的安全领域，对文件信息的篡改、信息的丢失、信息的窃取等问题需要引起我们的深思。本文首先介绍了了密码学的基本原理及几种常用算法如凯撒、AES、RSA、DES算法的原理和特点，并对DES算法进行了深入研究，包括秘钥的生成和DES的加解密原理，阐明了DES算法的整个过程、和它的安全性讨论。最后基于DES算法理论，采用JAVA编程设计并实现了一个窗体界面完成对文件的加密和解密过程，本次毕设DES算法通过一个接口导入，在接口中预留了位置，从而可以改进和改善加密算法，本次毕业设计基本可以满足需求，对文件数据进行加密和解密。

关键词：信息安全；密钥；DES；Java

Abstract

With the rapid economic and social development, people gradually into the information society. When people enjoy the high-tech enormous progress, is also facing the problem of information security can not be guaranteed in this grim situation, the importance of information security and password has also been developing more and more scholars. In the field of electronic security, information files, file information tampering, loss of information, steal information such problems to cause us to think deeply. This paper introduces the basic principles of cryptography and several commonly used algorithms such as the principles and characteristics Caesar, AES, RSA, DES algorithm, DES algorithm and conducted in-depth research, including the principle of secret encryption key generation and DES, clarify the whole process of the DES algorithm, and its security discussions. Finally, based on the DES algorithm theory, the use of JAVA programming is designed and implemented a form interface to complete the file encryption and decryption process, this complete set DES algorithm through an interface to import, set aside in the interface, which can be improved and improved encryption algorithm this graduation project to meet the basic needs of the file data encryption and decryption.

Key Words：information security; password; DES; Java

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究背景和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 本文研究内容和组织结构 3

第2章 密码学基础 4

2.1 编码学知识 4

2.2 公钥密码学 4

2.3 常用算法 5

2.3.1 凯撒算法 5

2.3.2 AES算法 5

2.3.3 RSA算法 6

2.3.4 DES算法 7

2.4 算法比较分析 11

第3章 加解密系统的设计和实现 13

3.1 使用工具简介 13

3.2 加密算法的实现 13

3.3 解密算法的实现 18

3.4 加解密功能测试 18

3.4.1 加解密界面 18

3.4.2 功能测试 19

第4章 结论 22

参考文献 23

致 谢 24

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

由于计算机技术的应用和提高，越来越多的人和企业等开始利用计算机处理工作，但随之而来的安全的问题也出现，例如自身电脑的系统受到病毒的恶意攻击侵犯，为了电脑中重要文件及资料不受感染、被私自窃取、篡改、修改，密码学开始受到一大批学者的高度重视，成为独立的一门伟大的学科。密码学是在科学的理论基础上致力于编制密码、破译密码的一门技术类型科学。对各种密码变换的客观存在规律进行探讨，应用于编写密码，以保守通信秘密的，被称为编码学^[1]；应用于破译密码以获取通信情报的，称为破译学，总称密码学。密码是通信的双方在传递信息时按规定的方法的一种保密手段，按照这些密码的算法特征是的原本的明文在算法基础上变换成与原文毫无关系的乱码，其中这一过程称之为加密转换；而这一过程的逆变换称之为脱密变换，即把无关系的乱码密文根据约定法则转换成明文。密码学在最早时期的发展还不是很先进，加密的只是数字、符号这在军事斗争中尤为激烈，在最近几十年的发展中，电子计算机技术和信息安全网络的发展引导了了密码学的创新和进步，开始对图像、文本、声音、大数据等也进行加密保护。密码学是在不断地实践和尝试中取得的巨大进步，已然成为一门独立而且至关重要的一门学科，也是一门综合性很高的学科，他不单单融合了计算机技术和信息编码学知识，而且还在语音技术、图像技术、电子技术、高等数学等诸多方面均有涉及，是一门有巨大潜力的学科，更重要的是我们人类的日常工作作出了伟大的进步贡献。

在电子计算机发展的大年代，越来越多的工具和理念被应用于工作中，加密算法就是其中之一的佼佼者，为了满足人类工作日常的需求，对自己不想公开的私有文件数据进行有目的的利用，对文件传输进行加密理算当然也迫在眉睫，具有很大的意义，在商业、军事领域更显得至关重要，为了机密的数据文件不被对手窃取、修改、利用、破坏，通常数据文件都需要加密传输，并且要记录文件的签名和日期，要有公证人。

1.2 国内外研究现状

在当今电子、信息高速发展的大数据年代里，计算机技术无疑是最前沿的，对人类的影响是最大的，而文件加密技术是对我们日常生活紧紧相关的，文件加密顾名思义就是对文件的访问权进行了限制，是为了保护信息数据和资料的保密性和安全性，只有在主人的允许下，才可以被查看，当然要进行查看，就需要解密密码。当前国际上的众多国家在信息安全领域的斗争争论不息，甚至大打出手，信息化的高速发展下，各国都采取自己独有的优势，发展新技术、借鉴、模仿。比较令我们熟悉的是每年的春节过年买火车票，就有不法分子网络刷票；最新的技术云安全、电子执照、无痕迹防止被杀等等一系列的攻防兼备新技术层出不穷，这些技术被利用到各个国家的领域，无论是在商业领域、政治领域、军事领域层出不穷，给各个国家的企业、个人、机构造成了巨大的挑战。

密码学在几千年的发展中，取得了巨大的进步，从最开始的古代一些国家使用单表代替密码，许多国家因为需求出现了专门的编码和译码工作人员，人们大多数凭借的是对密码的追求和一种信念在发展这门学科；再到1949年美国著名学者香农发表《密码体制的通讯理论》的文章后，密码学开始真正的成熟起来，开始走向科学的发展道路，应用一些信息理论的知识分析解决密码学的问题；二十世纪七十年代，部分新兴学者倡导公开秘钥体制，即数据的加密和解密借助于单向函数的数学方法原理，是编制秘钥和破解秘钥相脱离，加密秘钥是所有人知晓的，而破译秘钥是保密的，就是这种新的理念对把密码学学科又推向了一个新的纪元时代。