1．目的及意义
随着经济社会的发展，科学技术的日新月异的更新变化，人们逐步步入信息社会。随着信息社会的到来，人们在享受信息资源所带来的巨大的利益的同时，也面临着信息安全的严峻考验。信息安全已经成为世界性的现实问题，信息安全问题已威胁到国家的政治、经济、军事、文化、意识形态等领域。同时，信息安全问题也是人们能否护自己的个人隐私的关键。信息安全是社会稳定安全的必要前提条件。
在网络上传输数据文件进行交流成了我们的习惯，然而在传输过程中有可能遭受黑客等其他一些恶意迫害者的攻击，导致数据误传，错传，甚至内容被修改或者被截走，网络传输数据的不安全给我们的生活带来了巨大的隐患。因此研究一套可行的加密算法是非常必要的，而且有实现的可能性。正因为如此，诞生了网络密码学，网络密码学的诞生极大地保障了网路数据传输的安全性。对称加密与解密算法DES和非对称加密算法RSA的诞生极大地丰富了网络密码学的内容，保障了网路数据传输的安全性。本次任务就是使用C 编程语言设计并实现一个加密与解密工具。
数据加密标准DES
DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位，产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。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DES算法的安全性比较高目前只有一种方法可以破解该算法，那就是穷举法。它采用64位密钥技术，实际只有56位有效，8位用来校验的.譬如，有这样的一台PC机器，它能每秒计算一百万次，那么256位空间它要穷举的时间为2285年.所以这种算法还是比较安全的一种算法. 三重DES，该算法被用来解决使用 DES 技术的 56 位时密钥日益减弱的强度，其方法是：使用两个独立密钥对明文运行 DES 算法三次，从而得到 112 位有效密钥强度。三重DES（TripleDES）有时称为DESede（表示加密、解密和加密这三个阶段）。
高级加密标准AES
密码学中的高级加密标准（Advanced Encryption Standard，AES），又称高级加密标准Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。经过五年的甄选流程，高级加密标准由美国国家标准与技术研究院 （NIST）于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197，并在2002年5月26日成为有效的标准。2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。严格地说，AES和Rijndael加密法并不完全一样（虽然在实际应用中二者可以互换），因为Rijndael加密法可以支持更大范围的区块和密钥长度：AES的区块长度固定为128 比特，密钥长度则可以是128，192或256比特；而Rijndael使用的密钥和区块长度可以是32位的整数倍，以128位为下限，256比特为上限。加密过程中使用的密钥是由Rijndael密钥生成方案产生。大多数AES计算是在一个特别的有限域完成的。AES加密过程是在一个4×4的字节矩阵上运作，这个矩阵又称为“体（state）”，其初值就是一个明文区块（矩阵中一个元素大小就是明文区块中的一个Byte）。（Rijndael加密法因支持更大的区块，其矩阵行数可视情况增加）加密时，各轮AES加密循环（除最后一轮外）均包含4个步骤：
AddRoundKey — 矩阵中的每一个字节都与该次回合金钥（round key）做XOR运算；每个子密钥由密钥生成方案产生。
SubBytes — 通过一个非线性的替换函数，用查找表的方式把每个字节替换成对应的字节。
ShiftRows — 将矩阵中的每个横列进行循环式移位。
MixColumns — 为了充分混合矩阵中各个直行的操作。这个步骤使用线性转换来混合每内联的四个字节。
最后一个加密循环中省略MixColumns步骤，而以另一个AddRoundKey取代。
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2. 研究的基本内容与方案

{title}2.1 研究目标

本次论文设计采用C 作为编程设计语言，按照软件工程的流程，结合实际情况考虑，并确定论文实施的总体方案，对数据加密与解密算法论文进行详细设计，明确各个模块要实现的功能，然后进行编程、测试完善各个功能模块，最后实现系统集成并确保其能成功运行。
2.2 研究内容
在Windows系统环境下，设计并实现一个文件加密解密工具，能实现文件的加密、解密，包括通过人机专用界面加密、解密文件，通过鼠标右键选择文件，然后加密文件，以及通过鼠标右键选择文件，然后解密文件，通过鼠标双击文件解密文件，并启动文件对应的处理程序（如被加密的文件是Word文档，则启动Word程序）。
2.3 拟采用的技术方案及措施

利用合适的编程工具及加密算法，设计并实现一个安全强度较高的文档加解密的软件。
1、学习密码学的基础理论和技术，钻研加密解密算法和技术，基于加解密强度较高的加解密算法（如DES或AES等），利用图形界面，实现对“文件”及“文件夹”的加密和解密功能。
2、通过图形界面，选择或输入要加密或解密的文件或文件夹。
3、选择熟悉而合适的图形界面编程技术。
项目实施阶段可分为5个阶段，分别是需求分析、系统设计、编码和单元测试、系统测试、验证，详细内容如图1所示。





（1）需求分析：采用面向对象的分析方法，完成系统用例图、用例描述、顺序图和分析时的类图。
（2）系统设计：采用面向对象的设计方法，完成设计时的顺序图和类图。
（3）编码和单元测试：单元测试借助集成软件开发环境提供的单元测试工具完成。
（4）系统测试：包括集成测试和案例验证，设计一个具体的应用来验证该系统。
3. 参考文献
[1] 刘树鹏, 戴舜, 许博臣. 基于Windows下的文件保密隐藏系统的设计与实现[J]. 电脑知识与技术, 2016, 12(27):30-33.
[2] 冯黎明. 文件自适应加密解密系统设计与实现[J]. 技术与市场, 2016, 23(1):90-90.
[3] 周文婷, 马凤伟, 孔庆. 基于DES算法的文件加密系统的设计与实现[J]. 计算机安全, 2012(7):13-16.
[4] Stanley B. Lippman.C Primer Plus中文版（第6版）人民邮电出版社.2012.
[5] Zhang Z . Design and implementation of dual-factor authentication file encryption system based on smart-phone[M]. 2012.
[6] 谭小展. 基于C 的保密文件加密处理设计[J]. 计算机光盘软件与应用, 2013(8):252-253.
[7]William Stallings，Lawrie Brown.计算机安全原理与实践 机械工业出版社.2016.
[8]张焕国，唐明.密码学引论 武汉大学出版社.2015.
[9]唐琳.数据加密标准研究之DES设计思想及体制分析[J].赤峰学报,2014,25(12):25-26.
[10]赵文敬,吴彦波.基于DES和RSA的混合加密算法设计[J].黑龙江省计算中心,2014,25(10):33-35.
[11]Sharma M , Garg R B . DES: The oldest symmetric block key encryption algorithm[C]// System Modeling amp; Advancement in Research Trends. IEEE, 2017.
[12]Khanezaei N, Hanapi Z M. A framework based on RSA and AES encryption algorithms for cloud computing services[C]// Systems, Process amp; Control. 2015.
[13]漆世钱.基于VC 的DES加密算法实现[J].公安海警学院电子技术系,2014,25(12):26-28.
[14]梁海英，李淑梅，谭晓东，胡世洋，罗琳. 基于案例的Visual C 程序设计[M]. 北京：清华大学出版社, 2016.08.

[15]王庆宝. C 程序设计上机实践与学习辅导 第2版[M]. 北京：清华大学出版社, 2016.08.

[16]Lichao Z . Key encryption technology of GML based on AES[J]. Science of Surveying amp; Mapping, 2017.
[17]Adam N . Building Windows 10 Applications with Xaml and C# Unleashed[J]. 2016.