信息安全工程实践

发布 2022-05-24 08:04:28 阅读 8943

安全编程。

基于usbkey的软件授权编程实验。

实验内容】了解usbkey的使用和工作原理。

掌握通过usbkey控制软件启动和加密的简单程序。

实验原理】usbkey是一种插在计算机usb口上的软硬件结合的设备,usbkey内置单片机或智能卡芯片,具有一定的存储空间和运算处理能力,使得usbkey具有判断、分析的处理能力,增强了主动的反解密能力。usbkey的内置芯片里包含有专用的加密算法软件,usbkey厂家提供一套usbkey的读写接口(api)给开发商,开发商在开发中通过在软件执行过程中和usbkey交换数据来实现加解密。目前多在usbkey中存储用户的私钥以及数字证书,利用usb key内置的公钥算法实现对用户身份的认证,同时也可以通过usbkey防止未授权的用户对软件进行复制和破解。

运行环境:microsoft visual studio 2005

编程语言:c#

一、 加密狗。

本实验使用的加密狗,是一种类似于u盘的小硬件,是一种防盗版的方式。

加密狗就是一种插在计算机并行口上的软硬件结合的加密产品,为多数软件开发商所采用。加密狗一般都有几十或几百字节的非易失性存储空间可供读写,现在较新的加密狗内部还包含了单片机。软件开发者可以通过接口函数和加密狗进行数据交换(即对加密狗进行读写),来检查加密狗是否插在并行口上;或者直接用加密狗附带的工具加密自己exe文件(俗称"包壳")。

这样,软件开发者可以在软件中设置多处软件锁,利用加密狗做为钥匙来打开这些锁;如果没插加密狗或加密狗不对应,软件将不能正常执行。

加密狗厂家都会提供一套加密狗的读写接口(api)给开发商,厂家卖给开发商的狗都有各自的区别,某个开发商只能操作自己买的加密狗。加密狗通过在软件执行过程中和加密狗交换数据来实现加密的,加密狗内置单片机电路(也称cpu),使得加密狗具有判断、分析的处理能力,增强了主动的反解密能力。这种加密产品称它为“智能型”加密狗。

加密狗内置的单片机里包含有专用于加密的算法软件,该软件被写入单片机后,就不能再被读出。这样,就保证了加密狗硬件不能被复制。

二、 加密狗使用的简单实例。

此实例通过加密狗来控制软件的启动。

1) 运行页面。

如图5.1.11所示为主程序窗口的运行画面,要运行程序,必须先成功启动加密狗。

图5.1.11

2) 主要**:

注:把加密狗所提供的dll文件(本实验为加载到程序的\bin\debug\目录下。

3) 运行此实例的界面。

如果没有正确加载加密狗,程序会告诉我们没有发现加密狗,如图5.1.12所示。

图5.1.12

如果正确加载加密狗,程序会有相应提示,如图5.1.13所示。

图5.1.13

点击“确定”按钮后,进入工作页面,如图5.1.14所示。

图5.1.14

实验思考】根据自己的硬件不同,试编写程序通过加密狗来控制此程序的运行;

通过加密狗来控制所编程序的使用人数。

利用bouncycastle api加密编程实验。

实验内容】使用bouncycastleapi 接口进行编程。

实验原理】bouncycastle 是一种用于j**a平台的开放源码的轻量级密码包。它支持大量的密码算法,并提供jce 1.2.

1的实现。因为bouncy castle被设计成轻量级的,所以从j2se 1.4 到j2me(包括 midp)平台,它都可以运行,是在midp上运行的唯一完整的密码包。

后来也提供c#版本的api。

bouncy castle api功能很强大,对于初学者来说,辨认类之间的关系以及方法参数和返回值的正确类型有一定难度。通常,开发人员必须浏览源**和测试用例来研究bouncy castle api的主要功能。

可以从 **上可以**最新的c#版本的dll类库和源**。

运行环境:microsoft visual studio 2005

编程语言:c#

一、 利用bouncy castle api编码实现对数据的加解密。

将其dll类库,添加到自己的项目中,示例的源**展示如下:

1) 本例的主页面如图5.1.21所示。

图5.1.21

2) 其页面的主要**为:

3) desencrypto的具体**。

二、 程序运行效果。

1) “明文。txt”文件的内容为:12345678,如图5.1.22所示;“密文。txt”和“解密后的文件。txt“均为空。

图5.1.22

2) 通过程序进行加密,如图5.1.23所示。

图5.1.23

3) 加密后“密文。txt”内容如图5.1.24所示。

图5.1.24

4) 通过程序对“密文。txt“进行解密,如图5.1.25所示。

图5.1.25

5) 解密后“解密后的文件。txt“文件的内容如图5.1.26所示。

图5.1.26

6) 观察比较其加密前后相关文件的内容。

实验思考】了解bouncy castle api接口的使用,试用其接口实现相关的加密算法,如ase,3des等加密算法;

了解并学习bouncy castle api接口中的其它模块的功能和应用。

利用crypte api加密编程实验。

实验内容】使用cryptoapi接口进行编程。

实验原理】微软公司在nt4.0以上版本中提供了一套完整的cryptoapi的函数,其功能是为应用程序开发者提供在win32环境下使用加密、验证等安全服务时的标准加密接口。用户在对软件进行保护的时候可以直接利用cryptoapi来完成这些工作,比如计算注册码,检查程序的完整性等。

用这些的api进行加密解密的时候,只需要知道如何去应用它们,而不必知道它们的底层实现。

cryptoapi处于应用程序和csp(cryptographic service provider)之间,如图5.1.31所示:

图5.1.31

cryptoapi共有五部分组成:简单消息函数(simplified message functions)、低层消息函数(low-level message functions)、基本加密函数(base cryptographic functions)、证书编解码函数(certificate encode/decode functions)和证书库管理函数(certificate store functions)。其中前三者可用于对敏感信息进行加密或签名处理,可保证网络传输信息的私有性;后两者通过对证书的使用,可保证网络信息交流中的认证性。

信息安全工程实践

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信息安全工程方案

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