學(xué)位論文-基于Misty1算法的加密軟件（Java）的實現(xiàn)

PAGE第1頁共29頁學(xué)位論文基于Misty1算法的加密軟件（Java）的實現(xiàn)論文作者姓名：申請學(xué)位專業(yè)：計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)申請學(xué)位類別：論文提交日期：基于Misty1算法的加密軟件（Java）的實現(xiàn)摘要隨著計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及通信技術(shù)的飛速發(fā)展，信息安全成了信息社會急需解決的最重要的問題之一，密碼技術(shù)是保證信息安全的核心技術(shù)。本文用JAVA語言開發(fā)了一個基于Misty1算法的加密軟件，該軟件能對文件進(jìn)行加密和解密。在具體實現(xiàn)時，首先分析了Misty1算法的基本結(jié)構(gòu)，設(shè)計出相應(yīng)的實施方法，正確實現(xiàn)了該算法，其次，設(shè)計了一個圖形用戶界面，最后對軟件進(jìn)行了測試，驗證了實現(xiàn)方法的正確性。關(guān)鍵詞：Misty1；Java；加密；解密

TheImplementationofEncryptionSoftware(Java)BasedonMisty1AlgorithmAbstractWiththerapiddevelopmentofcomputernetworkstechnologyandcommunicationtechnology,Informationsecurityhasbecomeoneofthemostimportantproblemsurgenttoresolveininformationsociety,Cryptographictechnologyisthecoretechnologytoguaranteeinformationsecurity.Inthispaper,thesoftwareofencryptionbasedonMisty1algorithmisdevelopedbyusingJAVAlanguage.Itcanencryptanddecryptafile.Duringtheprocessofimplementation,thebasicstructureofthealgorithmisanalyzedfirstandthecounterpartmethodisdesigned,secondly,aGUIisdesigned,finally,thesoftwareistested,theresultshowsthatmethodofimplementationisright.Keywords:Misty1;Java;Encryption;Decrypt目錄論文總頁數(shù)：24頁1 引言 11.1 課題背景 11.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀 11.3 本課題研究的意義 21.4 本課題的研究方法 32 Misty1算法描述 32.1 秘鑰產(chǎn)生部分 32.2 數(shù)據(jù)隨機(jī)化部分 42.3 函數(shù)描述 42.3.1 FI函數(shù) 42.3.2 FO函數(shù) 52.3.3 FL函數(shù) 72.3.4 FL-1函數(shù) 83 Misty1加密軟件的設(shè)計與實現(xiàn) 93.1 工作環(huán)境介紹 93.2 Java及程序編輯工具介紹 93.2.1 Java介紹 93.2.2 程序編輯工具介紹 103.3 Misty1算法應(yīng)用于文件加密的分析 123.4 Misty1算法的實現(xiàn) 133.4.1 加密 133.4.2 解密 153.5 設(shè)計流程圖、圖形界面及事件處理 183.5.1 加密/解密流程圖 183.5.2 圖形界面 183.5.3 處理按鈕事件 204 程序演示 214.1 程序演示 214.2 結(jié)果及存在的問題 21結(jié)論 22參考文獻(xiàn) 22致謝 23聲明 24第24頁共24頁引言課題背景現(xiàn)代密碼學(xué)是一門迅速發(fā)展的應(yīng)用科學(xué)。隨著因特網(wǎng)的迅速普及，人們依靠它傳送大量的信息，但是這些信息在網(wǎng)絡(luò)上的傳輸都是公開的。因此，對于關(guān)系到個人利益的信息必須經(jīng)過加密之后才可以在網(wǎng)上傳送，這將離不開現(xiàn)代密碼技術(shù)。Misty1算法是在1996年公布的，它是一個分組密碼算法，密鑰長度是128位，明文長度是64位。它是由在三菱工作的EisakuTakeda提交給NESSIE。MISTY1可以在資源緊張的環(huán)境下實現(xiàn)。整個算法是由遞歸等組成，每一個層次的結(jié)構(gòu)又一穩(wěn)妥的Feistel結(jié)構(gòu)。MISTY1是一迭代密碼可以迭代超過8輪，或者更普遍，迭代4回。它用128位密鑰對64位數(shù)據(jù)進(jìn)行不確定輪回的加密。它采用了兩個S-盒，一個7×7S-盒，s7，一個9×9S-盒，s9。它取得了良好的良好的阻力線和鑒別攻擊,而且還使能實行以相對較少的邏輯組件中執(zhí)行函數(shù)的程度相對較低。國內(nèi)外研究現(xiàn)狀隨著我國對計算機(jī)的普及，計算機(jī)和通信技術(shù)已經(jīng)在我國得到了廣泛發(fā)展及應(yīng)用，從而使我們對信息的安全存儲、安全處理和安全傳輸?shù)男枰絹碓狡惹?。特別在Internet的應(yīng)用中，以及個人通信、個人電子身份證、辦公自動化，電子郵件、電子自動轉(zhuǎn)帳支付系統(tǒng)和自動零售業(yè)務(wù)網(wǎng)的建立與實現(xiàn)，信息的安全保護(hù)問題已經(jīng)顯得十分突出，而能夠解決這一問題的一個有效手段就是使用現(xiàn)代密碼技術(shù)。美國早在1977年就制定了本國的數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，即DES。隨著DES的出現(xiàn)，人們對分組密碼展開了深入的研究和討論，已有大量的分組密碼，如DES的各種變形、IDEA算法、SAFER系列算法、RC系列算法、Skipjack算法、FEAL系列算法、REDOC系列算法、CAST系列算法Khufu,KhafreMMB,3-WAY,TEA,Blowfish,GOST,SQUARE,MISTY,Rijndael算法和AES15種候選算法（第一輪），另有NESSIE17種候選算法（第一輪）等。目前分組密碼所采用的整體結(jié)構(gòu)可分為Feistel結(jié)構(gòu)（例如CAST—256、DEAL、DFC、E2等）、SP網(wǎng)絡(luò)（例如Safer+、Serpent等）及其他密碼結(jié)構(gòu)（例如Frog和HPC）。加解密相似是Feistel型密碼的一個實現(xiàn)優(yōu)點(diǎn)，但它在密碼的擴(kuò)散似乎有些慢，例如需要兩輪才能改變輸入的每一個比特。SP的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常清晰，S一般被稱為混淆層，主要起混淆作用。P一般被稱為擴(kuò)散層，主要起擴(kuò)散作用。在明確S和P的某些密碼指標(biāo)后，設(shè)計者能估計SP型密碼抵抗差分密碼分析和線性密碼分析的能力。SP網(wǎng)絡(luò)和Feistel網(wǎng)絡(luò)相比，可以得到更快速的擴(kuò)散，但是SP密碼的加/解密通常不相似。目前對分組密碼安全的討論主要包括差分密碼分析、線性密碼分析和強(qiáng)力攻擊等。從理論上講，差分密碼分析和線性密碼分析是目前攻擊分組密碼的最有效的方法，而從實際上說，強(qiáng)力攻擊是攻擊分組密碼最可靠的方法。到目前為止，已有大量文獻(xiàn)討論各種分組密碼的安全性，同時推出了譬如截斷差分分析、非線性密碼分析及插值攻擊等多種分析方法。自AES候選算法公布以后，國內(nèi)外許多專家學(xué)者都致力于候選算法的安全分析，預(yù)計將會推出一些新的攻擊方法，這無疑將進(jìn)一步推動分組密碼的發(fā)展。本課題研究的意義標(biāo)準(zhǔn)化是工業(yè)社會的一個基本概念，它意味著生產(chǎn)規(guī)?；?、降低成本、方便維修和更換為了實現(xiàn)非相關(guān)團(tuán)體之間的保密通信，加密體制的標(biāo)準(zhǔn)化是必要的。分組密碼由于其固有特點(diǎn)，已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程的首選體制。信息安全的最大特點(diǎn)之一是自主性，因而其核心技術(shù)——密碼學(xué)的研究與開發(fā)應(yīng)當(dāng)是一種本土性的科學(xué)。對于有些產(chǎn)品，可以通過外方引進(jìn)來解決由于技術(shù)落后而帶來的問題。然而對于安全產(chǎn)品，除非能完全確信它在硬件和軟件上沒有陷門，否則，貿(mào)然使用可能帶來不可預(yù)測的后果。而要做到軟硬件上的確認(rèn)通常是十分困難的。因此，最明智的方法是依靠自己的力量并汲取現(xiàn)有的先進(jìn)經(jīng)驗進(jìn)行研究、設(shè)計和開發(fā)。為了維護(hù)通信安全、打擊犯罪，1993年4月，美國政府宣布了一項新的建議，該建議倡導(dǎo)聯(lián)邦政府和工業(yè)界使用新的具有密鑰托管功能的聯(lián)邦加密標(biāo)準(zhǔn)。該建議稱為托管加密標(biāo)準(zhǔn)(escrowedencrytionstandard，EES)，又稱C1ipper建議。其目的是為用戶提供更好的安全通信方式，同時允許政府機(jī)構(gòu)在必要情況下進(jìn)行監(jiān)聽。EES系統(tǒng)中嵌入了分組加密算法Sk-ipjack，盡管目前對該系統(tǒng)和算法有許多爭議，但從維護(hù)國家通信安全的角度，這項建議是有積極意義的。在區(qū)域通信系統(tǒng)中，用戶較多，他們的地位、作用都不相同，所流通的信息的重要性也不可能完全相同，因此他們要求得到的安全保護(hù)等級也不應(yīng)該相同。由此可見，研究多安全級密碼算法非常必要。迭代分組密碼(所謂選代分組密碼就是以迭代一個簡單的輪函數(shù)為基礎(chǔ)的密碼，即通過選擇某個較簡單的密碼變換，在密鑰控制下以迭代方式多次利用它進(jìn)行加密變換，例如Feistel型密碼就是一種選代密碼，是分組密碼的典型代表，其數(shù)學(xué)思想簡單而靈巧。特別是在相同的輪函數(shù)之下，迭代次數(shù)的不同即代表了安全強(qiáng)度的不同級別。在Internet／Intranet中隨著通信量和業(yè)務(wù)種類的增加，對安全認(rèn)證和保密業(yè)務(wù)的需求日益迫切。比如，PGP(PrettyGoodPrivacy)就是一種廣泛應(yīng)用于Internet中E-mail系統(tǒng)的一種安全技術(shù)方案，它也可以用于其他網(wǎng)絡(luò)中。PGP的安全業(yè)務(wù)包括機(jī)密性、認(rèn)證性、不可抵賴性等，其中的機(jī)密性就是利用分組密碼算法IDEA來保證的。另外，分組密碼的工作模式可提供一些人們所需要的其他密碼技術(shù)，比如流密碼技術(shù)和雜湊技術(shù)等。本課題的研究方法研究相關(guān)資料，理解Misty1算法的原理，并參考學(xué)習(xí)使用其他編程語言編寫的基于此算法的加密軟件的代碼。深入學(xué)習(xí)Java編程語言，熟悉其編寫程序的流程。然后嘗試用Java來實現(xiàn)Misty1算法，能對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。對程序進(jìn)行測試，對測試結(jié)果進(jìn)行分析研究，進(jìn)而對程序進(jìn)行改進(jìn)，對關(guān)鍵算法代碼進(jìn)行盡可能的優(yōu)化，最終得到一個在windows運(yùn)行的可以用指定密鑰對文件進(jìn)行MISTY1加密并可解密的完整應(yīng)用程序。Misty1算法描述MISTY1算法是用128位密鑰對64位數(shù)據(jù)進(jìn)行不確定輪回的加密。它在設(shè)計時就采用了經(jīng)證實可以抵抗密碼微分分析和線形分析的安全理論，而且它實現(xiàn)了在硬件環(huán)境和軟件環(huán)境下都比較高的加密速度。算法可以分為兩部分，一部分是密鑰的產(chǎn)生部分，另一部分是數(shù)據(jù)隨機(jī)化部分。密鑰產(chǎn)生部分根據(jù)128位的輸入密鑰，產(chǎn)生128位的擴(kuò)展密鑰。數(shù)據(jù)隨機(jī)化部分輸入64位的數(shù)據(jù)進(jìn)行混合，也就是所謂的加密。秘鑰產(chǎn)生部分K為輸入密鑰,K’為擴(kuò)展密鑰,K和K’都是128位,擴(kuò)展密鑰是由函數(shù)FI從K,1,...K,8中產(chǎn)生,并存儲在K,9,...,K,16中。Ki代表K的一個元素,1≤i≤8,每個的長度為16位；然后Ki被認(rèn)為作輸入到FI，Ki+1作為FI模的密鑰。FI模的輸出是16位的K,i,1≤i≤8,K9=K1(圖2-1)圖2-1密鑰產(chǎn)生K=K1‖K2‖K3‖K4‖K5‖K6‖K7‖K8fori=1to8doK,i=FI(Ki,Ki+1)K,=K,1‖K,2‖K,3‖K,4‖K,5‖K,6‖K,7‖K,8數(shù)據(jù)隨機(jī)化部分?jǐn)?shù)據(jù)隨機(jī)化部分使用了兩種函數(shù)，F(xiàn)O和FL，函數(shù)FO調(diào)用函數(shù)FI。密鑰擴(kuò)展部分也使用函數(shù)FI。FI函數(shù)使用兩個S盒，S7和S9。函數(shù)描述FI函數(shù)FI函數(shù)將16位輸入分為兩部分L0和R0(圖2-2)圖2-2FI函數(shù)FI的輸入為：X16=L0‖R0KIij=KIijL‖KIijRFI則定義為：R1=S9[L0]∧(00b‖R0)L1=R0R2=S7[L1]∧(truncate(R1))KIijLR3=S9[L2]∧(00b‖R2)L3=R2Y16=L3‖R3FI函數(shù)程序代碼：publicintFI(intx,intKI)//FI函數(shù){ intL1,L2,L3,R1,R2,R3; R1=S9[((x>>7)&0x1FF)]^(x&0x007F); L1=x&0x7F; R2=S7[L1]^(R1&0x7F)^((KI>>9)&0x7F); L2=R1^(KI&0x1FF); R3=S9[L2]^R2; L3=R2; return(L3<<9)|R3;}FO函數(shù)FO函數(shù)將32位的輸入X32分為兩個16位的L0和R0(圖2-3)圖2-3FO函數(shù)FO的輸入為：X32=L0‖R0KOi=KOi1‖KOi2‖KOi3‖KOi4KIi=KIi1‖KIi2‖KIi3FO的功能能表現(xiàn)為：fori=1to3do:Rj=FI(Lj-1∧KOij,KIij)∧Rj-1Lj=Rj-1Y32=(L3∧KOi4)R3FO函數(shù)程序代碼：publiclongFO(longx,inty,intz)//FO函數(shù){inti;intKOS[]=newint[4];intKIS[]=newint[3];System.arraycopy(KO,y,KOS,0,KOS.length);System.arraycopy(KI,z,KIS,0,KIS.length);intL1,L2,L3,R1,R2,R3; R1=FI((KO[0]^((int)(x>>16)&0xFFFF)),KI[0])^((int)(x&0xFFFF));L1=(int)(x&0xFFFF);R2=FI((L1^KO[1]),KI[1])^R1; L2=R1;R3=FI((L2^KO[2]),KI[2])^R2;L3=R2^KO[3];return(((long)L3)<<16)|((long)R3);}FL函數(shù)函數(shù)FL用于加密。它采用32位的輸入數(shù)據(jù)X32，將X32分為兩個16位即XL和XR。另外一個是擴(kuò)展密鑰的下標(biāo)KEY，返回一個32位的數(shù)據(jù)Y32(圖2-4)圖2-4FL函數(shù)FL的輸入為：X32=XL‖XRKLi=KLiL‖KLIrFL的功能為：YR=(XL&KLiL)∧XRYL=(YR|KLIr)∧XL則輸出：Y32=YL‖YRFL函數(shù)程序代碼：publiclongFL(longx,longkey)//FL函數(shù){ longXL,XR,KL,KR,YL,YR; XL=x>>16;XR=x&0x0000FFFF; KL=key>>16;KR=key&0x0000FFFF;YR=(XL&KL)^XR;YL=(YR|KR)^XL;return(YL<<16)|YR;}FL-1函數(shù)FL-1函數(shù)是逆向的FL函數(shù)，用于解密。它將32位的輸入Y32分為兩個16位的YL和YR，與KLi進(jìn)行計算，返回一個X32(圖2-5)圖2-5FL-1函數(shù)FL-1輸入為：Y32=YL‖YRKLi=KLiL‖KLIrFL-1的功能：XL=(YR|KLIr)∧YLXR=(XL&KLiL)∧YR則輸出：X32=XL‖XRFL-1函數(shù)程序代碼：publiclongFLINV(longy,longkey)//FLINV函數(shù)，F(xiàn)L函數(shù)的逆{ longXL,XR,KL,KR,YL,YR;YL=y>>16;YR=y&0x0000FFFF;KL=key>>16;KR=key&0x0000FFFF;XL=(YR|KR)^YL;XR=(XL&KL)^YR;return(XL<<16)|XR;}Misty1加密軟件的設(shè)計與實現(xiàn)工作環(huán)境介紹本設(shè)計使用的編程語言為Java，使用Java2PlatformStandardEdition5.0。操作系統(tǒng)為WindowsXP，CPU為AMPXP2500+，內(nèi)存256M。Java及程序編輯工具介紹Java介紹Java是1995年5月23日由Sun公司引進(jìn)到我們這個世界的革命性編程語言，它被美國的著名雜志《PCMagazine》評為1995年是大優(yōu)秀科技作品。之所以稱Java為革命性編程語言，是因為傳統(tǒng)的軟件往往與具體的實現(xiàn)環(huán)境有關(guān)，一旦環(huán)境有所變化就需要對軟件做一番改動，耗時耗力，而Java編寫的軟件能在執(zhí)行碼上兼容。這樣，只要計算機(jī)提供了Java解釋器，用Java編寫的軟件就能在其上運(yùn)行。Java的優(yōu)點(diǎn)主要有以下幾點(diǎn)：（1）Writeonce,runanywhere這句話一直是Java程序員的精神指南，也是Java之所以能夠受到程序設(shè)計師們喜愛的原因之一，最大原因就是JVM技術(shù)。（2）簡單純面向?qū)ο蟮奶匦?，再加上眾多類庫的支持，使用Java開發(fā)各式各樣的應(yīng)用程序，可以說是易如反掌。除此之外，無論在調(diào)試或是程序修改、增加新功能方面，因為對象的特性，使得這些維護(hù)也變得非常容易。（3）安全性Java的很多功能都是針對安全性的問題考慮的，Java甚至可以對于不同的安全需求而Java應(yīng)用程序的安全等級。原則上一個未經(jīng)您允許的Java程序，是不可能傷及你的系統(tǒng)的。（4）UnicodeJava使用Unicode作為他的標(biāo)準(zhǔn)字符，這項特性使得Java的程序在不同語言的平臺上都能編寫和執(zhí)行。Java也是目前所有電腦語言中，唯一天生使用Unicode的語言。（5）網(wǎng)絡(luò)Java可以說是借助互聯(lián)網(wǎng)而重聲的，自然對于具備網(wǎng)絡(luò)功能程序的編寫，也是非常容易的。不論是一般互聯(lián)網(wǎng)的程序Socket、Email，還是服務(wù)器網(wǎng)頁的程序Servlets、JSP，甚至分布式網(wǎng)絡(luò)程序CORBA等的相關(guān)套件支持，可以說是非常豐富，使用起來也是非常容易。（6）資源回收處理資源回收處理是由JVM協(xié)助我們的程序?qū)?nèi)存做動態(tài)的管理，你的程序需要多少內(nèi)存、那些對象的內(nèi)存已經(jīng)不使用了，需要?dú)w還給系統(tǒng)，這些煩瑣且危險的工作全部交由JVM去幫我們管理，讓我們能夠更專心的寫程序，不需要擔(dān)心內(nèi)存的問題，而內(nèi)存的統(tǒng)一管理，對于跨平臺也用相當(dāng)?shù)膸椭?。?）異常處理為了使Java程序更安全、更穩(wěn)定，那么程序隨機(jī)應(yīng)變的能力就必須好。Java引入了異常處理機(jī)制，能夠在程序中比較可能有異常情況發(fā)生的地方，加上相對應(yīng)的處理，讓程序不至于因為突發(fā)的錯誤，造成執(zhí)行中斷或是當(dāng)機(jī)的情況。異常處理也讓用戶更恩能夠控制整個程序執(zhí)行的流程，也使得程序的設(shè)計更加嚴(yán)謹(jǐn)。目前Java的主要應(yīng)用在于電子商務(wù)及企業(yè)電子化部分。除此之外，Java也漸漸地在消費(fèi)性電子平臺上發(fā)揮它跨平臺的特性，各手機(jī)廠商、PDA廠商也紛紛地發(fā)表內(nèi)置JVM的系統(tǒng)，Java在這方面跟其他程序語言比起來，可以說是如魚得水。未來，除了SUN公司更加強(qiáng)J2EE、J2SE和J2ME中的功能外，Java還會更進(jìn)一步的結(jié)合XML，把現(xiàn)在外掛的XML套件包含進(jìn)Java標(biāo)準(zhǔn)套件中，那么對于跨平臺來說將更是如虎添翼。Java的未來可以說是一片光明。程序編輯工具介紹UltraEdit是很多人愛用的文本編輯軟件，它除了單純的文本編輯外，對于一些特殊的文件，例如Java、ASP等等，都會辨別出它們的關(guān)鍵字或是字符串、數(shù)字等，然后用不同的顏色表示它們，讓你更容易看出程序中有些什么，或是有沒有什么關(guān)鍵字輸入錯了。除此之外它也可以簡單地幫你做錯字的更正。不過它最強(qiáng)的地方在于能設(shè)定一些宏（Macro），讓你可以自行設(shè)計額外的特殊功能。圖3-1程序編輯工具UltraEditUltraEdit有一項執(zhí)行外部指令的功能，還可以把執(zhí)行結(jié)果顯示出來。好處是可以把DOS模式的結(jié)果顯示在一個新的文件里，這樣一來再多的信息也不怕遺漏了。使用方法很簡單，就到菜單欄上選擇“高級”→“DOS命令”，快捷鍵是“F9”。在“命令”處輸入在DOS模式下要輸入的編譯指令，在“工作目錄”圖3-2好用的功能圖3-3DOS命令執(zhí)行后界面Misty1算法應(yīng)用于文件加密的分析Misty1是對稱密鑰加密，也是分組密碼。分組密碼是將明文劃分為固定度的數(shù)據(jù)組，然后以組為單位進(jìn)行加密，分組密碼優(yōu)點(diǎn)是不需同步。實質(zhì)是，設(shè)計一種算法，能在密鑰控制下，把n比特明文簡單而又迅速地置換成唯一n比特密文，并且這種變換是可逆的（解密）。設(shè)計思想：“擴(kuò)散”將明文及密鑰的影響盡可能迅速地散布到較多個輸出的密文中（將明文冗余度分散到密文中）。產(chǎn)生擴(kuò)散的最簡單方法是通過“置換”（比如：重新排列字符）。“混淆”其目的在于使作用于明文的密鑰和密文之間的關(guān)系復(fù)雜化，是明文和密文之間、密文和密鑰之間的統(tǒng)計相關(guān)特性極小化，從而使統(tǒng)計分析攻擊不能奏效。通常的方法是“代換（Substitution)”（比如愷撒密碼）。分組密碼設(shè)計的要求：1、分組長度足夠大（64~128比特）；2、密鑰量要足夠大（64~128）；3、算法足夠復(fù)雜（包括子密鑰產(chǎn)生算法）4、加密、解密算法簡單，易軟、硬件實現(xiàn)5、便于分析（破譯是困難的，但算法卻簡潔清晰）。所以把Misty1應(yīng)用于文件加密是可行的。在對稱密碼技術(shù)中，其加密密鑰和解密密鑰相同。加密信息的安全性取決于密鑰的安全性，與算法的安全性無關(guān)，即由密文和加解密算法不可能得到明文。換句話說算法無需保密，需保密的僅是密鑰。對于帶有重要信息的小型文本和二進(jìn)制數(shù)據(jù)的維護(hù)，如果不加密，將無法放心的保存在計算機(jī)上，尤其是聯(lián)網(wǎng)的或機(jī)房里的公共計算機(jī)；如果借助功能強(qiáng)大的大型多用戶數(shù)據(jù)保護(hù)程序維護(hù)幾個小型文件，顯得十分煩瑣，好比殺雞用牛刀。所以，對于使用小型文件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的情況，更好的方案是通過一個小型應(yīng)用程序?qū)@些文件進(jìn)行對稱密鑰加密。為了適合前面敘述的在公共BBS與特定的某人交流重要保密信息的情況，加密生成的數(shù)據(jù)應(yīng)該是文本，這樣可以方便復(fù)制粘貼。Misty1算法的實現(xiàn)加密64位的明文輸入P分為兩部份分別為32位L0和R0，在第一輪回和之后的每兩個輪回，左邊和右邊的兩部分Li-1和Ri-1分別與KLi通過FL函數(shù)產(chǎn)生32位的輸出。在每次輪回中的左邊部份調(diào)用接受32位輸入和48位密鑰KIi以及64位的密鑰KOi的FO函數(shù)，產(chǎn)生32位的輸出。這種輸出是右邊部分新的一部分。在每一次輪回中，左邊部分和右邊部分相互交換給Li和Ri。經(jīng)過8次輪回最后一次調(diào)用KL函數(shù)得到左部和右部，然后再作最后的重組左邊和右邊即Ln+1和Rn+1產(chǎn)生64位輸出C64，其中n是輪回的次數(shù)（一般為8）。（圖3-1）圖3-1加密其中加密輸入為：P=L0‖R0KL={KLi}KO={KOi}KI={KIi}加密函數(shù)則是：fori=1,3,...,n-1;Ri=FL(Li-1,KLi)Li=FL(Ri-1,KLi+1)^FO(Ri,KOi,KIi)Li+1=Ri^FO(Li,KOi+2,KIi+1)Ri+1=Lifori=n+1;Ri=FL(Li-1.KLi)Li=FL(Ri-1.KLi+1)最后輸出：C=Ln+1‖Rn+1下面是加密部分代碼：publicvoidEncrypt(charptext[],charuserkey[],charctext[]){longL0,L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9;longR0,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9;KeySchedule(userkey);//輪回，加密L0=(((long)ptext[0])<<24)+(((long)ptext[1])<<16)+(((long)ptext[2])<<8)+((long)ptext[3]);R0=(((long)ptext[4])<<24)+(((long)ptext[5])<<16)+(((long)ptext[6])<<8)+((long)ptext[7]);R1=FL(L0,KL[0]); L1=FO(R1,0,0)^FL(R0,KL[1]); R2=L1; L2=FO(R2,4,3)^R1; R3=FL(L2,KL[2]); L3=FO(R3,8,6)^FL(R2,KL[3]); R4=L3; L4=FO(R4,12,9)^R3; R5=FL(L4,KL[4]);L5=FO(R5,16,12)^FL(R4,KL[5]);R6=L5;L6=FO(R6,20,15)^R5;R7=FL(L6,KL[6]);L7=FO(R7,24,18)^FL(R6,KL[7]);R8=L7;L8=FO(R8,28,21)^R7;R9=FL(L8,KL[8]);L9=FL(R8,KL[9]);//最后一輪 ctext[0]=(char)((L9>>24)&0XFF);ctext[1]=(char)((L9>>16)&0XFF);ctext[2]=(char)((L9>>8)&0XFF);ctext[3]=(char)(L9&0XFF);ctext[4]=(char)((R9>>24)&0XFF);ctext[5]=(char)((R9>>16)&0XFF);ctext[6]=(char)((R9>>8)&0XFF);ctext[7]=(char)(R9&0XFF);}解密解密函數(shù)運(yùn)行與加密運(yùn)行完全相同，只需要改變兩項：（1）FL-1函數(shù)取代所有的FL函數(shù)；（2）命令中的子密鑰的應(yīng)用都扭轉(zhuǎn)。（圖3-2）圖3-2解密解密部分代碼：publicvoidDecrypt(charctext[],charuserkey[],charptext[]){longL0,L1,L2,L3,L4,L5,L6,L7,L8,L9,longR0,R1,R2,R3,R4,R5,R6,R7,R8,R9;KeySchedule(userkey); //反順序輪回，解密 L9=(((long)ctext[0])<<24)+(((long)ctext[1])<<16)+(((long)ctext[2])<<8)+((long)ctext[3]); R9=(((long)ctext[4])<<24)+(((long)ctext[5])<<16)+(((long)ctext[6])<<8)+((long)ctext[7]);R8=FLINV(L9,KL[9]);L8=FO(R8,28,21)^FLINV(R9,KL[8]);R7=L8;L7=FO(R7,24,18)^R8;R6=FLINV(L7,KL[7]);L6=FO(R6,20,15)^FLINV(R7,KL[6]);R5=L6;L5=FO(R5,16,12)^R6;R4=FLINV(L5,KL[5]);L4=FO(R4,12,9)^FLINV(R5,KL[4]);R3=L4;L3=FO(R3,8,6)^R4;R2=FLINV(L3,KL[3]);L2=FO(R2,4,3)^FLINV(R3,KL[2]);R1=L2;L1=FO(R1,0,0)^R2;R0=FLINV(L1,KL[1]);L0=FLINV(R1,KL[0]);//最后一輪 ptext[0]=(char)((L0>>24)&0XFF);ptext[1]=(char)((L0>>16)&0XFF);ptext[2]=(char)((L0>>8)&0XFF);ptext[3]=(char)(L0&0XFF);ptext[4]=(char)((R0>>24)&0XFF);ptext[5]=(char)((R0>>16)&0XFF);ptext[6]=(char)((R0>>8)&0XFF);ptext[7]=(char)(R0&0XFF);}設(shè)計流程圖、圖形界面及事件處理加密/解密流程圖在相應(yīng)文本框中輸入明文/密文在相應(yīng)文本框中輸入明文/密文輸入密鑰點(diǎn)擊“加密”/“加密”按鈕從文本框中讀取明文/密文，轉(zhuǎn)換為char類型傳入相應(yīng)數(shù)組調(diào)用加密/解密函數(shù)將結(jié)果轉(zhuǎn)換為字符串類型輸出到相應(yīng)文本框引發(fā)按鈕事件圖3-3設(shè)計流程圖圖形界面Java中有2個重要且常用的容器（Container），一個是Frame，另一個是Panal。本設(shè)計的圖形界面使用的是Frame。為了使界面一目了然，不至于混淆，往容器添加AWT元件時就需要按一定的方案。Java特別設(shè)計了Laout這個機(jī)制來解決元件版面配置的問題。Java.awt包中總工提供了五個基本的Layout類，本設(shè)計使用的是GridLayout。圖3-4圖形界面圖形界面部分代碼：f=newFrame("Misty1算法");b1=newButton("加密");b2=newButton("解密");b1.addActionListener(this);b2.addActionListener(this);t1=newTextField("",20);t2=newTextField("",20);t3=newTextField("",20);t4=newTextField("",20);Labelk1,k2,k3,k4,k5,k6;k1=newLabel("明文(8字節(jié))");k2=newLabel("密鑰(16字節(jié))");k3=newLabel("密文(8字節(jié))");k4=newLabel("解密后的明文(8字節(jié))");k5=newLabel("");k6=newLabel("");f.setLayout(newGridLayout(4,3));f.add(k1);f.add(t1);f.add(k5);f.add(k2);f.add(t2);f.add(b1);f.add(k3);f.add(t3);f.add(b2);f.add(k4);f.add(t4);f.add(k6);f.pack();f.setVisible(true);處理按鈕事件當(dāng)用戶單擊按鈕時就發(fā)生一個事件。對于按鈕這個事件源，它有一個事件，就是單擊按鈕。這個事件源獲得監(jiān)視器的方法是：addActionListener()。處理該事件的接口是ActionListener，接口中的方法是actionPerformer(ActionEvente)。單擊按鈕事件的類型是ActionEvent類型，即當(dāng)用戶單擊按鈕后，Java包java.awt.envent中的類ActionEvent自動創(chuàng)建了一個事件對象。在用戶單擊按鈕后，將用戶在文本框中輸入的字符串?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)組數(shù)據(jù)，傳入程序?qū)?yīng)的數(shù)組，然后程序調(diào)用函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算，最后把得出的結(jié)果轉(zhuǎn)換為字符串?dāng)?shù)據(jù)，輸出到指定文本框位置。按鈕事件處理部分代碼：publicvoidactionPerformed(ActionEvente)//接口實現(xiàn)方法{ 函數(shù)hxdx=new函數(shù)();//產(chǎn)生函數(shù)對象 if(e.getSource()==b1) { charplaintext1[]=(t1.getText()).toCharArray();charkey[]=(t2.getText()).toCharArray();charciphertext1[]=newchar[8]; hxdx.Encrypt(plaintext1,key,ciphertext1); t3.setText(String.valueOf(ciphertext1)); } elseif(e.getSource()==b2) { charkey[]=(t2.getText()).toCharArray(); charciphertext1[]=(t3.getText()).toCharArray(); charplaintext1[]=newchar[8]; hxdx.Decrypt(ciphertext1,key,pl