Python實現的基於3DES圖片加密程序實現 課程論文+源碼及使用說明

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目錄
第一章 需求分析 1
1.1 研究背景及意義 1
1.2 國內外相關研究現狀及發展趨勢 1
1.3 全文內容安排 2
第二章 DES算法原理 3
2.1 DES簡介 3
2.2 DES的加密解密 3
2.3 DES工作原理 3
2.4 DES解密原理 4
2.5 三重DES 5
第三章 基於3DES的圖片加密程序具體實現 6
3.1 圖片數據的處理及分組處理 6
3.1.1 讀入圖片的二進制流 6
3.1.2 字符串轉二進制bit 6
3.1.3 des填充及分組 7
3.2 組內加密 8
3.2.1 密鑰拆分 8
3.2.2 DES初始化 10
3.2.3 密鑰置換 10
3.2.4 ip盒置換 12
3.2.5 E擴展置換 14
3.2.6 S盒代替 14
3.2.7 P盒運算 15
3.2.8 IP逆置換 16
3.3 CBC分組運行模式 16
3.3.1 數據的預處理 17
3.3.2 CBC代碼 18
3.4 密文圖像顯示 19
3.5 密文圖像解密 21
3.5.1 CBC分組組合階段 21
3.5.2 子密鑰運算階段 21
3.6 主函數編寫 22
第四章 問題處理 25
第五章 實驗數據 26
第六章 總結 28
第七章 完整程序 29
第八章 參考文獻 48
第一章緒論
本章是全篇的緒論部分，首先描述了DES算法的整體研究背景並論述了加密技術的重大意義;其次在閱覽大量中英文文獻後針對當前國內外對於DES應用的研究現狀做了綜述;最後概括性地總結了本文的主要研究工作以及全篇的結構安排。
1.1 研究背景及意義
隨著信息與通信技術的迅猛發展和廣泛應用,網絡與信息系統基礎性、全局性的作用日益增強, 人們通過互聯網進行信息交流，難免涉及到密碼保護問題，這不僅關系到個人隱私甚至可能是國家機密，國家安全。隱私與機密網絡信息的安全與保護問題日益成為亟待解決的關鍵問題。從這個意義上來說，提出一種對密碼的有效加密算法，就是我們必須面對的問題，但是密碼的復雜性和無序性給加密算法的設計帶來難題，於是，我們必須尋找一種對簡單密碼普遍適用的規律性算法，那麼，對對稱密碼的加密就成為最實用最普遍的問題。隨著中國經濟，社會的發展與崛起，生活的便捷性與快捷性越來越深入人心，網上購物，網上交易會越來越頻繁，藉此，密碼安全就成為我們最關注的問題。對密碼的保護就成為我們的共識與需求，而加密最能體現出它的分量，那對對稱
密碼的加密同樣就有深遠的研究價值與現實意義。
不僅國內，國外對數據加密同樣重視，1977年，美國數據加密標准（Data Encryption Standard, DES)頒布，在此後的30年，DES成為世界范圍內的標准，，相關算法的不斷改進，和新方法，新思路的不斷湧現，這些，對對稱密碼加密算法的深入研究都起到很大的作用。
1.2 國內外相關研究現狀及發展趨勢
國外目前不僅在密碼基礎理論方面的研究做的很好，而且在實際應用方面也做的非常好。制定了一系列特別規范的密碼標准。盡管算法的征集和討論都已經公開化，但密碼技術作為一種關鍵技術，各國都不會放棄自主權和控制權，爭奪霸權地位。
目前國際上對非數學的密碼理論與技術非常關注，討論也非常活躍。信息隱藏將在未來網絡中保護信息免於破壞起到重要作用，信息隱藏是網絡環境下把機密信息隱藏在大量信息中不讓對方發覺的一種方法。特別是圖象疊加、數字水印、潛信道、隱匿協議等的理論與技術的研究已經引起人們的重視。1996年以來，國際上召開了多次有關信息隱藏的專業研討會。基於生物特征的識別理論與技術已有所發展，形成了一些理論和技術，也形成了一些產品。
1.3全文內容安排
本文由六個章節構成，全文安排如下:
第一章，緒論。主要通過一些數據，強調研究背景及意義的重要性， 介紹國內外的關鍵技術研究現狀。在互聯網時代，加密算法對於維護國家安全、維護社會和平發展有著舉足輕重的作用。
第二章，DES算法原理。首先是對本文所使用的DES技術進行介紹，然後介紹了本文中所涉及的工作原理和3DES算法。
第三章，基於3DES的圖片加密程序具體實現。首先介紹了圖片數據的處理及分組實現，然後針對組內加密和CBC分組運行模式，詳細地舉例並闡釋了程序的運行原理，最後通過密文圖像顯示和解密驗證了方法的可行性，給出了最終的實驗結果。
第四章，列出在程序編寫過程中所遇到的問題並給出自己的解決思路。
第五章，實驗數據，給出程序最終運行時所產生的加解密文件和運行效果圖。
第六章，總結。對本文所做的研究工作做了概括總結。
第七章，給出整個程序的代碼實現。
第八章，給出程序撰寫中所引用的參考文獻。















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