安全有效的分组加密方案设计与应用开题报告

1. 研究目的与意义（文献综述）

课题目的：

本课伴随着人类社会科技与经济的全面发展，网络应用的全面普及，人类步入了一个新的时代——“网络时代”。在网络世界里，人们可以更加高效地分享各种信息资源，可以不受空间限制来进行信息交换。网络使用者的人数越来越多，使得网络的重要性越来越大。但是人们在享受网络所带来的巨大便利的同时，也面临着各种信息安全方面的严峻考验。在网络上传输一些重要信息时，我们可能会遭遇黑客的恶意攻击，导致我们的重要信息被黑客窃取，从而使我们在现实社会中承受重大的损失。再者，信息安全问题不但会影响到个人，甚至会影响到国家。如果国家的重要信息被其他国家的黑客截获破解，可能会导致整个国家都遭受重大的损失。所以，如何保证信息安全，是一个非常重要的问题。

在信息安全问题的困扰下，对密码学的研究无疑具有十分巨大的价值。密码学的每一次理论技术突破，对于整个世界的信息安全的进一步完善都有很大的推动作用。而本文的目的就是通过分析古典和现代分组密码体制的构造特性及各种设计方法的优缺点，利用先进的设计技术设计出安全且高效的分组密码加密方案，并把分组密码方案用于解决实际应用问题。

2. 研究的基本内容与方案

本课题的基本内容，就是通过分析现代分组密码体制的构造特性以及各种设计方式的优缺点，结合当代优秀的密码学专家在分组密码方面的先进理论以及先进的设计技术，设计出一种高效且安全的分组密码加密方案。

先来说说分组密码。分组密码的最大特别就是加密密钥和解密秘钥相同，其安全性主要依赖于秘钥，而不依赖于加密算法和解密算法的保密。因此，这两种算法可以公开。但是，这并不代表分组密码有着绝对的安全性。因为分组密码的秘钥可能会被厉害的解密者借用计算机进行统计分析而破解出来，所以，如何设计而使得黑客通过已有的明文密文得到秘钥更加困难，就是设计分组密码的关键。

在当代密码学中，为了提高分组密码的安全性，最常见的办法就是“扩散”和“混淆”。“扩散”和“混淆”都是现代分组密码的基本设计理念。“扩散”就是尽可能扩散每位明文在密文中的影响，使每一位明文都可以影响密文中的很多位。“混淆”就是将密文与明文之间的统计关系复杂化，使得对手得到的统计关系很复杂，无法通过这种复杂而模糊的统计关系得到秘钥。将两者有效地结合起来，才能设计出安全有效的加密方式。

3. 研究计划与安排

1-3周：查阅文献，完成开题报告4-6周：总体设计，完成论文综述7-10周：初步设计分组加密算法，对算法的有效性和安全性进行讨论

11-13周：进一步完善分组密码体制，讨论它的应用。

14-15周：写论文，提交初稿，给老师检查，修改定稿，答辩。

4. 参考文献（12篇以上）

[1]张玉安,冯登国.一种实用的仿一次一密分组加密方案[j].北京邮电大学学报,2005,02:101-104.

[2]刘连浩,崔杰,胡睿达,刘上力.基于aes的短分组加密技术的改进[j].计算机工程,2007,14:157-159.

[3]朱峰,郭宝安,黄连生,贾志红.一种抗差分攻击的分组加密算法[j].清华大学学报(自然科学版),1998,s1:55-59.