密码学大作业AES、SHA3、RSA部分实现

在密码学领域，AES（Advanced Encryption Standard）、SHA3（Secure Hash Algorithm 3）和RSA都是至关重要的加密技术，广泛应用于数据安全和网络安全中。以下是这些技术的详细解释： 1. AES（高级加密标准）： AES是一种块密码，用于对数据进行对称加密。它基于替换和置换操作，通过多轮迭代实现加密。AES有不同密钥长度，如128、192和256位，其中128位是最常见和推荐的。在本大作业中，AES的C语言实现可能涉及到关键步骤，如字节代换、行移位、列混淆和轮密钥加法，这需要理解并实现这些基本操作。 2. SHA3（安全哈希算法3）： SHA3是Keccak算法的标准化版本，用于生成数据的固定长度摘要，通常用于验证数据完整性。SHA3不使用密钥，是非对称的哈希函数。它提供了一种将任意大小输入转化为固定长度输出的方法，且对输入的微小变化会产生显著不同的输出。在C语言实现SHA3时，需要理解其内部的 sponge 架构和Keccak-f permutations。 3. RSA（ Rivest-Shamir-Adleman）： RSA是一种非对称加密算法，基于大整数因子分解的困难性。它包括一对密钥：公钥和私钥。信息可以用公钥加密，只能用对应的私钥解密；反之亦然，可用于数字签名。Python实现RSA通常会涉及大数运算，如模幂运算和欧几里得算法，以及计算欧拉函数φ(n)、素数测试和密钥生成。 在大作业中，你可能需要完成以下任务： - 对AES的加密和解密过程进行实现，确保正确性，并能处理不同大小的数据块。 - 实现SHA3哈希函数，能够接受任意输入并返回固定长度的哈希值，同时考虑碰撞抵抗和安全性。 - 编写RSA的公钥和私钥生成算法，实现加密和解密功能，以及可能的数字签名和验证过程。 这些任务不仅要求对加密算法原理的理解，还需要熟悉编程语言的细节，如内存管理、数据类型和算法效率。通过这个大作业，你将深入理解密码学的核心概念，并掌握实际应用这些技术的技能。