基于AES算法的安全电子邮件系统研究与实现

发布时间：2020-09-19 16:31

　　电子邮件在Internet上因其方便和快捷性得到广泛应用,在日常生活中也成为人们交流和沟通的主要工具之一。然而互联网的开放性降低了e-mail在Internet上传输的安全性,邮件容易受到第三方的攻击。e-mail在传输过程中使用的是SMTP协议,由于邮件传输协议不存在加密服务,所以攻击者能在邮件传输过程中获取邮件内容。因为保证传输网络的安全性是很困难的,所以为了确保电子邮件内容的机密性,防止信息泄露,必须为电子邮件提供加密服务。本文设计了一款在windows系统上运行可以在开放的无线网络环境中使用的安全电子邮件软件,该软件能够有效地对邮件进行加密传输,实现了邮件加解密与邮件发送接收的一体化,在送达邮件的同时确保了邮件内容的安全性。本文将密码学技术应用到电子邮件系统当中,采用更高效的AES算法对邮件内容进行加密,针对列混合变换和逆列混合变换进行了优化,使用矩阵代替原算法的列字节混合和逆列字节混合矩阵,使得加密运算和解密运算消耗相等的运算资源,减少解密过程的延时,解决了解密运算比加密运算时间长的问题,具有安全系数高、加解密迅速等优点。对于分组密码算法进行迭代时选用CBC加密模式,将明文分组与前一个密文分组进行XOR运算,然后再进行加密,这样避免了相同的密文被破译,极大地提升了电子邮件在网络中传输的安全性。本文采用Visual Studio.NET的集成开发环境,C#编程语言,设计了一款在PC机上运行的应用程序,分析了电子邮件传输原理与相关协议,通过对安全电子邮件发送和接收模块、加密和解密模块的系统架构,给出各个模块的设计流程和实现过程,最后进行详细的系统功能性测试。
【学位单位】：黑龙江大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TP393.098

【参考文献】