摘要：針對現代密碼學課程中理論與實踐存在的差距，特意設計並開發了此款加密算法驗證系統。本系統以AES、RSA、RC4、IDEA等幾個經典的加密算法為例，採用JAVA技術體系與SWING界面元素開發，保證跨平台性與良好的用户體驗，通俗易懂地展示了現代密碼學理論魅力。本系統各個版塊保持相對獨立，每個版塊側重特定加密算法，提供一個以算法為基本模塊的流程驗證系統。實踐證明，使用此係統有利於學生深刻剖析算法原理過程，從而加深理論理解。
關鍵詞：現代密碼學；AES；RSA；RC4；IDEA；驗證系統；EAVS
1引言
現代密碼學理論是安全類本科專業極其重要的一門專業課，但由於密碼理論本身的抽象性特點，導致教學過程中易出現理論與實踐脱節，理論概念模稜兩可的情況。目前各個高校信息安全教學主要分為兩個方向：一個是數學系的信息安全，主要研究密碼學數學基礎，偏重理論；二是計算機系的信息安全，主要研究安全編程技術，偏重實踐。隨着研究的深入，我們發現兩者沒有一個很好的平台聯繫起來，導致學生知識掌握不全面，不能適應工作和深層次科研的需求。
2密碼算法的選擇
為了深入結合本科教學培養方案，特選取幾個經典的加密算法：AES、RSA、RC4、IDEA。
2.1AES算法
高級加密標準，又稱高級加密標準Rijndael加密法，屬於經典的`現代加密算法，是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標準。由於此算法為對稱加密算法，故通常用來加解密，用來替代原先的DES，已經被廣泛使用。
AES很好地融合了混淆與擴散，因為信息的內容是以128位長度的分組為加密單元的。加密密鑰長度有128，192或256位等多種選擇。
AES算法加密過程：密鑰擴展→初始輪→重複輪→最終輪
2.2RSA算法
1977年Rivest，Shamir和Adleman提出了RSA公鑰算法，它是應用最廣泛的公鑰密碼系統。不僅可以用於信息的加解密，還可用於數字簽名。該算法為非對稱加密算法，其理論基礎是大整數因數分解問題。
c.計算整數
d.將整數c轉換成密文信息
e.將密文信息發送給A
2.3RC4算法
RC4是RonRivest在1987年為RSA數據安全公司開發的可變密鑰長度的序列密碼，廣泛應用於商業密碼產品中。RC4是一種序列密碼，面向字節流。用從1到256個字節（8到2048位）的可變長度密鑰初始化一個256個字節的狀態向量S，S的元素記為S[0]，S[1]，…，S[255]，從始至終置換後的S包含從0到255的所有8比特數。
2.4IDEA算法
IDEA是80年代提出的“過渡性”的“postDES”算法，它在1990年正式公佈並在以後得到增強，是一種對稱密碼算法。這種算法是在DES算法的基礎上發展出來的，類似於三重DES，和DES一樣IDEA也是屬於對稱密鑰算法。IDEA的密鑰為128位，這麼長的密鑰在今後若干年內應該是安全的。不過IDEA中有大量弱密鑰，並且難以直接擴展到128位塊。
3EAVS的體系結構
3.1EAVS的實現結構
4系統實現的關鍵技術
5系統運行實例
6總結
6.1本文在對現代密碼學基礎算法理論深入研究的基礎上，針對目前課題教學中理論與實踐、抽象與具體中存在的不足，詳細論述了一種溝通理論與實踐的經典密碼算法驗證系統。
6.2基於C/S的整體系統，可視化的UI使得系統具有良好的交互性。用户通過客户端圖像化操作，可以細緻瞭解密碼算法的加密解密流程，並將中間結果反饋給用户，加深對理論知識的全面理解。
6.3本系統目前只實現了一些經典算法，實際應用於整體課堂教學仍存在不足，下一步須要豐富算法模塊，使其形成密碼學整體實踐驗證體系。
參考文獻：
[1][美]加內特，吳世忠等.密碼學導引[M].北京：機械工業出版社，2003.
[2]李傑鳳等.基於Linux的操作系統實驗平台的設計與實現[D].計算技術與自動化，2010.
[3][美]旋奈爾，吳世忠等.應用密碼學協議.算法與C源程序[M].北京：機械工業出版社，2003.
[4]李繼國，餘純武等.信息安全數學基礎[M].武漢：武漢大學出版社，2006.
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