２０１ １年第３期 福建 电脑 １５１ 基于ＤＥＳ和ＲＳＡ的局域网内保密通信 王颖，张菁，刘威 （大连海洋大学信息工程学院辽宁大连１１６０２３） 【摘 要】：信息加密作为一项基本技术是所有通信安全的基石，其目的是为了防止信息被未经授权泄 漏、篡改和破坏，同时防止对通信业务进行分析。本文介绍一种基于ＤＥＳ和ＲＳＡ的局域网内保密通信方 案。 【关键词】：ＤＥＳ；ＲＳＡ；非对称密码；密钥 ０、引言 文本和文件，并开创线程监听另两个端Ｉ２ｔ进行接收。在 随着计算机技术和通信技术的不断发展，计算机 文件的发送接收过程中．采用二进制字节流传递。 网络日益成为工业、农业和国防等各方面的重要信息 加密过程用到了ＤＥＳ与ＲＳＡ两个算法。为提高安 交换手段，并渗透到社会生活的各个领域。目前．无论 全性．ＤＥＳ算法的密钥由发送方调用随机函数随机生 是局域网还是广域网．其中都存在着自然和人为等诸 成，而不是两方事先约定［３１。随机产生的密钥经ＲＳＡ算 多因素的潜在威胁。因此，网络必须具有足够强的安全 法加密后要同信息一并传给接收方。为避免密钥同信 措施．才能确保网络信息的安全。 息混淆，可约定先发送密钥，后发送信息。并在中间插 ＤＥＳ算法速度快、效率高．但其安全性依赖于密钥 入标识位。的保密 而ＲＳＡ算法速度较慢．不适合加密大量的数 为方便程序调用加密解密算法．对ＤＥＳ和ＲＳＡ算 据。通常要将ＤＥＳ和ＲＳＡ混合使用。 法的接口作一下约定。ＲＳＡ算法有两个人口参数，Ｄａｔａ １、ＤＥＳ与ＲＳＡ概述 和Ｍｏｄｅ．其中Ｄａｔａ为待加密解密的数据．Ｍｏｄｅ为工 １．１ ＤＥＳ简介 作方式：加密或解密。ＤＥＳ算法有三个入曰参数，Ｄａｔａ、 数据加密标准ＤＥＳ的出现是密码学历史上的一个 Ｋｅｙ和Ｍｏｄｅ 其中Ｄａｔａ为８字节共６４位．是要被加密 重要事件．它是密码学历史上第一个广泛应用于商用 或解密的数据：Ｋｅｙ也为８字节６４位，是ＤＥＳ算法的 数据保密的、公开的密码算法，它开创了公开密码算法 工作密钥：Ｍｏｄｅ为工作方式：加密或解密。因ＤＥＳ算 的先例 ＤＥＳ使用一个５６位的密钥以及附加的８位奇 法一次处理的数据固定为８字节．故传递的信息要以 偶校验位．产生最大６４位的分组大小。这是一个迭代 ８字节为单位分段处理 的分组密码．使用称为Ｆｅｉｓｔｅｌ的技术．其中将加密的 ３、工程具体实现 文本块分成两半 使用子密钥对其中一半应用循环功 ３．１工程简介 能．然后将输出与另一半进行”异或”运算：接着交换这 该工程采用ＤＥＳ算法对传递的信息进行加密。为 两半．这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。 弥补ＤＥＳ算法的不足．采用ＲＳＡ算法作补充。 ＤＥＳ使用１６个循环，使用异或、置换、代换、移位操作 四种基本运算Ｉ” １．２ ＲＳＡ简介 ＤＥＳ算法的安全依赖于其密钥的保密．而密钥在 网上的传递与分配并不安全 为此采用ＲＳＡ算法对 ＤＥＳ密钥进行加密。提高了安全性［４１。 该程序分服务器与客户端两部分。在建立连接后． 目前最优秀的公钥方案之一 ＲＳＡ算法是第一个能同 两端可相互收发信息。但对用户而言，两端并无区别。 时用于加密和数字签名的算法 易于理解和操作。ＲＳＡ 只是客户端程序在开始运行时有一个对话框．用来输 算法是一种非对称密码算法．所谓非对称．就是指该算 入服务器ＩＰ地址以建立连接 工程基本功能分两部 法需要一对密钥．使用其中一个加密，则需要用另一个 分，聊天会话与文件传输。信息在发送前要经ＤＥＳ和 才能解密Ｉ２］ ＲＳＡ算法加密处理．接收方接收后调用相应算法解密。 ２、工程实现思路 工程大体功能如下： 采用Ｃ，Ｓ模式建立网络链接。考虑到实现简便，共 （１）发送方对要发送的信息用ＤＥＳ算法加密，生成 创建四个Ｓｏｃｋｅｔ链接。分别用于文本的发送、接收和文 密文的同时产生了解密必需的密钥 件的发送、接收 服务器与客户端程序在链接建立后是 完全等同的 两端分别运用四个Ｓｏｃｋｅｔ中的两个发送 （２）对密钥用ＲＳＡ算法加密。 ＲＳＡ是被研究得最广泛的公钥算法．普遍认为是 （３）加密后的密钥连同密文打包后一起发送到局 １５２ 域网上 福 建 电脑 ２０１１年第３期 辑。 （４）接收方接到信息包后分解成密文和密钥两部 文本区３：用于显示接收到的密文，此密文由一线 分。 程监听Ｓｏｃｋｅｔ获得。不可编辑。 （５）对密钥用ＲＳＡ算法解密。 文本区４：可编辑。编辑结束时．键入回车可激发事 （６）结合解密后的密钥调用ＤＥＳ算法对密文进行 件，功能同Ｂｕｔｔｏｎ＂Ｓｅｎｄ”。 解密，生成明文，即发送方发出的信息。 按钮Ｅｎｃｒｙｐｔ：对应的响应函数从文本区４中取得 该工程选用ＪＡＶＡ作为开发工具．具体用到ＪＡＶＡ 字符串，对该字符串调用加密算法加密。并把密文显示 中的Ｓｗｉｎｇ图形界面开发技术、Ｓｏｃｋｅｔ网络链接技术、 在文本区２中 文件流传输技术等 按钮Ｄｅｃｉｐｈｅｒ：对应的响应函数从文本区３中取 ３．２工程界面设计 得字符串，对该字符串调用解密算法解密 并把明文显 程序主界面如图１所示。窗体大小为６４０ｘ４８０．总 示在文本区１中 体采用边框布局 按钮Ｓｅｎｄ：对应的响应函数从文本区２中取得字 符串，把该字符串发送至Ｓｏｃｋｅｔ 并把文本区４中的文 本显示到文本区１中．同时把文本区４清空。 按钮ＢｒｏＷｓｅ：对应的响应函数激活一个文件选择 对话框．通过该对话框获取待发送文件的路径及名称。 按钮ＳｅｎｄＦｉｌｅ：对应的响应函数打开按钮Ｂｒｏｗｓｅ 取得的文件．从该文件中读取字节流。对该字节流加密 后存入本地事先设定的另一文件 然后把加密后的文 件通过字节流传送至Ｓｏｃｋｅｔ 按钮Ｑｕｉｔ：退出程序。 ４、结束语 本文先概述了ＤＥＳ与ＲＳＡ算法．然后给出一个基 于ＤＥＳ和ＲＳＡ的局域网内保密通信方案．该方案中。 图１程序主界面 ＤＥＳ用于加密数据。ＲＳＡ用于加密ＤＥＳ的密钥。 参考文献： 各控件说明： 菜单Ｆｉｌｅ：包含一个Ｍｅｎｕｌｔｅｍ组件Ｑｕｉｔ，用以退出 程序。以后视情况可添加相关功能。 【１１￣．１晓星，胡畅霞，刘明生．安全加密算法ＤＥＳ的分析与改进Ⅱ】 ．２００６（１２）：３２—３３． 菜单Ｈｅｌｐ：包含一个ＭｅｎｕＩｔｅｍ组件Ａｂｏｕｔ，选择 微计算机信息．２】李云飞，柳青，郝林，周保林．一种有效的ＲｓＡ算法改进方案Ⅱ】 Ａｂｏｕｔ激活一个程序说明的对话框 对话框上有一 ［计算机应用，２０１０．３０（９）：２３９３—２３９７． Ｂｕｔｔｏｎ ０Ｋ用于关闭对话框 ｆ３１徐洪波，李颖华．ＤＥＳ加密算法在保护文件传输中数据安全的 文本区１：用于记录本方发送的和接收到的明文． 不可编辑 应用Ⅱ］．信息网络安全，２００９（６）：２４—２６，７６． ｆ４１张效强，王锋。高开明．基于加密算法的数据安全传输的研究与 文本区２：用于显示本方将要发送的密文，不可编 设计Ⅱ】－计算机与数字工程，２００８，３６（５）：１０７—１０９． （上接第１２７页） ２】王俊峰．电工电子技术实验教程［Ｍ】．郑州：黄河水利出版社， 是必然的发展趋势ＩＳ］ 将计算机和温室控制网组成有线 【网络和无线网络系统 通过Ｉｎｔｅｒｎｅｔ可对温室环境因 ２００１ ３］吴显鼎．集成电子电子线路设计手册【Ｍ】．福州：福建科技出版 子进行监测，使有关人员及时了解温室内环境参数的 【情况．及时做出决策．也可以组织国内外专家对小气 【４】刘庆玉，付立思，赵玲，等．温室环境自动控制系统的研究 候环境因子进行远程精确会诊．提出最适宜温室植物 卟农村能源，１９９８ １９９７，１３（增刊） 社．２００３ 生长的环境 【５】范云翔．智能型温室控制器的研究开发Ｏ】．农业工程学报， 参考文献： 【１】余孟尝．数字电子技术基础简明教程［Ｍ】．北京：高－４－＇￣－ｆ出版 社．１９９９
