一个RSA算法的加密运算,需要完整的演算过程。

一个RSA算法的加密运算,需要完整的演算过程。,第1张

那我给你解释下RSA吧,尽量让你看懂:

*RSA是非对称加密体系,也就是说加密用一个公钥,解密用一个私钥,这2个密钥不同,这点非常非常重要。

其实RSA非常简洁,但很美

流程

1,寻找2个大的素数p,q n=p*q=33 N=(p-1)*(q-1)=20

公钥e一般是3 私钥d要通过公钥e去算出指塌来

e*d=1(mod N) 就是说e和d的乘积模N得1 也就是e和d关于模N互为逆元

3*7=1(mod 20) 可知d=7

加密的明文设为M 加密后的密文设为c

加密过程:C=M^e(mod n)

解密过程:M=C^d(mod n)

举个具体的例子 假如M=2

加密过程:C=2^3(mod 33)=8(mod 33)

解密过程:M=8^7(mod 33)=2097152(mod 33)=2(mod 33) 可以看出和和本来的明文是相同的。

原理可以理解为 M=M^(ed) (mod n)

本例中 e*d=21 也就是是M^21次方等于M

RSA这个特性是数论中的费马定理推出的

在讲讲细节 比如楼主加密的是26的字母 就当明文的值是从1到26

就拿n=33说吧 加密后的密文的值是1到33 这很正常

但是派前解密后 一定和明文的值相同 也就是1到26

实际情况中 公钥e是公开的 私钥d是保密的

比如甲要给乙发个东西 乙的公钥由于是公开的 所以甲知道 但甲不知道乙的私钥

甲先用乙的公钥加密 之后 这个密文只能用乙的私钥 由于乙的私钥是保密的 只有他自己知道 所以保证了安全

RSA最大的安全问题是 n的分解 只要把n分解为p*q 则N=(p-1)(q-1)

根据 e*d=1(mod N) 就可以通过e算出d 那么私钥都被人算出来了 也就没安全性而言了

不过可惜的是 大数分解是一个单向的函数 你算知道p,q算n很容易,但是知道n算出p,q相当难

强调一句 n是加密解尘逗清密用的 N是知道e算d的

楼主也没说你要干嘛 想看懂就这么多

如果要实现这个算法:

必须知道2点:

1.p,q这个两个大素数的生成,这牵扯到素性检验,数论中是一章的内容,没法和你展开

2.取模运算,由于加密解密过程可能取一个数的几十次方的模数,所以这个必须用简便的算法来化解复杂度,也就是模重复平方算法。

如果要编程中使用,太容易了

去下个dll

在java中 直接有可用于RSA的类 相当容易

如果楼主想研究的更深 可以把邮箱 发我 RSA我以前做过一个ppt

//rsa.h

#include <stdio.h>

#define MAX_NUM 63001

#define MAX_PRIME 251

//! 返回代码

#define OK 100

#define ERROR_NOEACHPRIME 101

#define ERROR_NOPUBLICKEY 102

#define ERROR_GENERROR 103

unsigned int MakePrivatedKeyd( unsigned int uiP, unsigned int uiQ )

unsigned int GetPrivateKeyd( unsigned int iWhich )

unsigned int MakePairkey( unsigned int uiP, unsigned int uiQ, unsigned int uiD )

unsigned int GetPairKey( unsigned int &d, 尘凳行unsigned int &e )

void rsa_encrypt( int n, int e, char *mw, int iLength, int *&cw )

void rsa_decrypt( int n, int d, int *&cw, int cLength, char *mw )

void outputkey()

//rsa.c

#include "rsa.h"

//! 保存私钥d集合

struct pKeyset

{

unsigned int set[ MAX_NUM ]

unsigned int size

}pset

//! 保存公、私钥对

struct pPairkey

{

unsigned int d

unsigned int e

unsigned int n

}pairkey

// 名称:isPrime

// 功能:判断两个数是否互质

//  参数:m: 数a n: 数b

// 返回:m、n互质返回true 否则返回false

bool isPrime( unsigned int m, unsigned int n )

{

unsigned int i=0

bool Flag = true

if( m<2 || n<2 )

return false

unsigned int tem = ( m > n ) ? n : m

for( i=2 i<=tem && Flag i++ )

{

bool mFlag = true

bool nFlag = true

if( m % i == 0 )

mFlag = false

if( n % i == 0 )

nFlag = false

if( !mFlag 派哗&& !nFlag )

Flag = false

}

if( Flag )

return true

else

return false

}

// 名称:MakePrivatedKeyd

// 功能:由素数Q、Q生成私钥d

//  参数:uiP: 素数P uiQ: 素数Q

// 返回:私钥d

unsigned int MakePrivatedKeyd( unsigned int uiP, unsigned int uiQ )

{

unsigned int i=0

//! 得到所有与z互质的数( 私钥d的集合 )

unsigned int z = ( uiP -1 ) * ( uiQ -1 )

pset.size = 0

for( i=0 i<z i++ )

{

if( isPrime( i, z ) )

{

pset.set[ pset.size++ ] = i

}

}

return pset.size

}

// 名称:MakePairKey

// 功能:生成RSA公、私钥对

//  参数:uiP: 素数P uiQ: 素数Q uiD: 私钥d

// 返回:错误代码

unsigned int MakePairkey( unsigned int uiP, unsigned int uiQ, unsigned int uiD )

{

bool bFlag = true

unsigned int i = 0, e

unsigned int z = ( uiP-1 ) * ( uiQ-1 )

unsigned int d = pset.set[uiD]

//d=uiD

if( !isPrime( z, d ) )

return ERROR_NOEACHPRIME

for( i=2 i<z i++ )

{

if( (i*d)%z == 1 )

{

e = i

bFlag = false

}

}

if( bFlag )

return ERROR_NOPUBLICKEY

if( (d*e)%z != 1 )

ERROR_GENERROR

pairkey.d = d

pairkey.e = e

pairkey.n = uiP * uiQ

return OK

}

// 名称:GetPairKey

// 功能:对外提供粗兆接口,获得公、私钥对

//  参数:uiP: 素数P uiQ: 素数Q uiD: 私钥d

// 返回:

unsigned int GetPairKey( unsigned int &d, unsigned int &e )

{

d = pairkey.d

e = pairkey.e

return pairkey.n

}

// 名称:GetPrivateKeyd

// 功能:对外提供接口,由用户选择ID得以私钥d

//  参数:iWhich: 用户选择私钥d的ID

// 返回:私钥d值

unsigned int GetPrivateKeyd( unsigned int iWhich )

{

if( pset.size >= iWhich )

return pset.set[ iWhich ]

else

return 0

}

// 名称:rsa_encrypt

// 功能:RSA加密运算

//  参数:n: 公钥n e: 公钥e mw: 加密明文 iLength: 明文长度 cw: 密文输出

// 返回:无

void rsa_encrypt( int n, int e, char *mw, int mLength, int *&cw )

{

int i=0, j=0

__int64 temInt = 0

for( i=0 i<mLength i++ )

{

temInt = mw[i]

if( e!=0 )

{

for( j=1 j<e j++ )

{

temInt = ( temInt * mw[i] ) % n

}

}

else

{

temInt = 1

}

cw[i] = (int)temInt

}

}

// 名称:rsa_decrypt

// 功能:RSA解密运算

//  参数:n: 私钥n d: 私钥d cw: 密文 cLength: 密文长度 mw: 明文输出

// 返回:无

void rsa_decrypt( int n, int d, int *&cw, int cLength, char *mw )

{

int i=0, j=-1

__int64 temInt = 0

for( i=0 i<cLength/4 ++i )

{

mw[i] = 0

temInt = cw[i]

if( d != 0 )

{

for( j=1 j<d j++ )

{

temInt = (__int64)( temInt * cw[i] ) % n

}

}

else

{

temInt = 1

}

mw[i] = (char)temInt

}

}

void outputkey()

{

printf("PublicKey(e,n): (%d,%d)\n",pairkey.e,pairkey.n)

printf("PrivateKey(d,n): (%d,%d)\n",pairkey.d,pairkey.n)

}

//main.c

// 工程:RSA

// 功能:RSA加、解密文件

//  作者:jlcss|ExpNIS

#include <stdio.h>

#include <afxwin.h>

#include <math.h>

#include "rsa.h"

#define DECRYPT_FILE "RSA加密密文.txt"

#define ENCRYPT_FILE "RSA解密明文.txt"

//! 约束文件最大2M

#define MAX_FILE 1024*1024*2

// 名称:usage

// 功能:帮助信息

//  参数:应用程序名称

// 返回:提示信息

void Usage( const char *appname )

{

printf( "\n\tusage:rsa -k 素数P 素数Q\n" )

printf( "\tusage: rsa -e 明文文件 公钥e 公钥n\n" )

printf( "\tusage: rsa -d 密文文件 私钥d 私钥n\n" )

}

// 名称:IsNumber

// 功能:判断数字字符数组

//  参数:strNumber:字符数组

// 返回:数字字组数组返回true,否则返回false

bool IsNumber( const char *strNumber )

{

unsigned int i

if( !strNumber )

return false

for ( i = 0  i < strlen(strNumber)  i++ )

{

if ( strNumber[i] < '0' || strNumber[i] > '9' )

return false

}

return true

}

// 名称:IsPrimeNumber

// 功能:判断素数

//  参数:num: 输入整数

// 返回:素数返回true,否则返回false

bool IsPrimeNumber( unsigned int num )

{

unsigned int i

if( num <= 1 )

return false

unsigned int sqr = (unsigned int)sqrt((double)num)

for( i = 2 i <= sqr i++ )

{

if( num % i == 0 )

return false

}

return true

}

// 名称:FileIn

// 功能:读取磁盘文件到内存

//  参数:strFile:文件名称;inBuff:指向文件内容缓冲区

// 返回:实际读取内容大小(字节)

int FileIn( const char *strFile, unsigned char *&inBuff )

{

int iFileLen=0, iBuffLen=0

//! 打开密文文件

CFile file( strFile, CFile::modeRead )

iFileLen = ( int )file.GetLength()

if( iFileLen>MAX_FILE )

{

printf( "文件长度不能大于 %dM,!\n", MAX_FILE/(1024*1024) )

goto out

}

iBuffLen = iFileLen

inBuff = new unsigned char[iBuffLen]

if( !inBuff )

goto out

ZeroMemory( inBuff, iBuffLen )

file.Read( inBuff, iFileLen )

file.Close()

out:

return iBuffLen

}

// 名称:FileOut

// 功能:加/解密结果输出到当前目录磁盘文件中

//  参数:strOut指向输出字符缓冲区,输出大小len,strFile为输出文件

// 返回:无

void FileOut( const void *strOut, int len, const char *strFile )

{

//! 输出到文件

CFile outfile( strFile , CFile::modeCreate | CFile::modeWrite )

outfile.Write( strOut , len )

outfile.Close()

}

// 名称:CheckParse

// 功能:校验应用程序入口参数

//  参数:argc等于main主函数argc参数,argv指向main主函数argv参数

// 返回:若参数合法返回true,否则返回false

//  备注:简单的入口参数校验

bool CheckParse( int argc, char** argv )

{

bool bRes = false

if( argc != 4 && argc != 5 )

goto out

if( argc == 4 && argv[1][1] == 'k' )

{

//! 生成公、私钥对

if( !IsNumber( argv[2] ) || 

!IsNumber( argv[3] ) ||

atoi( argv[2] ) > MAX_PRIME ||

atoi( argv[3] ) > MAX_PRIME )

goto out

}

else if( (argc == 5) && (argv[1][1] == 'e' || argv[1][1] == 'd') )

{

//! 加密、解密 *** 作

if( !IsNumber( argv[3] ) ||

!IsNumber( argv[4] ) ||

atoi( argv[3] ) > MAX_NUM ||

atoi( argv[4] ) > MAX_NUM )

goto out

}

else

Usage(*argv)

bRes = true

out:

return bRes

}

// 名称:kOption1

// 功能:程序k选项 *** 作:由素数P、Q生成私钥d集合

//  参数:uiP: 程序入口参数P uiQ: 程序入口参数Q

// 返回:执行正确返回生成私钥数目,否则返回0

unsigned int kOption1( unsigned int uiP, unsigned int uiQ )

{

unsigned int uiRes = 0

if( !IsPrimeNumber( uiP ) )

{

printf( "P输入错误,P必须为(0, %d]素数", MAX_PRIME )

return uiRes

}

if( !IsPrimeNumber( uiQ ) )

{

printf( "Q输入错误,Q必须为(0, %d]素数", MAX_PRIME )

return uiRes

}

if( uiP == uiQ )

{

printf( "素数P与素数Q相同,很容易根据公钥n开平方得出素数P和Q,这种加密不安全,请更换素数!\n" )

return uiRes

}

printf( "正在生成私钥d集合......\n" )

uiRes = MakePrivatedKeyd( uiP, uiQ )

return uiRes

}

//! 程序主函数

int main( int argc, char **argv )

{

unsigned int p , q , d , n , e//two prime p & q, public key(n, e) , private key(n , d)

CheckParse(argc,  argv )

d=4828 //uid

if(argc == 4)

{

p = atoi( argv[2] )

q = atoi( argv[3] )

MakePrivatedKeyd(p, q)

MakePairkey(p, q, d )

outputkey()

}

else if(argc == 5)

{

char FileName[20]

strcpy(FileName, argv[2])

int len

if(argv[1][1] == 'e' )

{

unsigned char *inBuffer=(unsigned char *)malloc(MAX_FILE) //输入缓冲区

int *cw=(int *)malloc(MAX_FILE)

len = FileIn(FileName , inBuffer)

e = atoi(argv[3])

n = atoi(argv[4])

rsa_encrypt( n, e, (char *)inBuffer, len, cw )

FileOut( cw, 4*len, DECRYPT_FILE )

}

else if(argv[1][1] == 'd')

{

char *Buffer=(char *)malloc(MAX_FILE) //输入缓冲区

int *cw=(int *)malloc(MAX_FILE)

len = FileIn(FileName, (unsigned char *&)cw)

d = atoi(argv[3])

n = atoi(argv[4])

rsa_decrypt( n, d, cw, len, Buffer )

FileOut( Buffer, len/4, ENCRYPT_FILE )

}

}

return 0

}


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原文地址: http://outofmemory.cn/yw/12450741.html

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