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RSA加密解密算法示例（C语言）

幻想影院 • 2023-4-14 • 软件运维 • 阅读 20

RSA加密解密算法示例（C语言）,第1张

#include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <没消string.h>

#include <math.h>

#include <time.h>

#define PRIME_MAX 200   // 生成素数范围

#define EXPONENT_MAX 200 // 生成指数e范围

#define Element_Max 127    // 加密单元的最大值，这里为一个char, 即1Byte

char str_read[100]="hello world !"  // 待加密的原文

int str_encrypt[100]                // 加密后的内容

char str_decrypt[100]              // 解密出来的内容

int str_read_len                    // str_read 的长度

int prime1, prime2                  // 随机生成的两个质数

int mod, eular                      // 模数和欧拉数

int pubKey, priKey                  // 公钥指数和私钥指数

// 生成随机素数，实际应用中，这两个质数越大，就越难破解。

int randPrime()

{

int prime, prime2, i

next:

prime = rand() % PRIME_MAX   // 随机产生数

if (prime <= 1) goto next      // 不是质数，生成下一个随机数

if (prime == 2 || prime == 3) return prime

prime2 = prime / 2              // prime>=4, prime2 的平方必定大于 prime , 因此只检查银察厅小于等于prime2的数

for (i = 2i <= prime2i++)   // 判断是否为素数

{

if (i * i >prime) return prime

if (prime % i == 0) goto next  // 不是质数，生成下一个随机数

}

}

// 欧几里德算法，判断a,b互质

int gcd(int a, int b)

{

int temp

while (b != 0) {

temp = b

b = a % b

a = temp

}

return a

}

//生成公钥指数，条件是 1<e <欧拉数，且与欧拉数互质。

int randExponent()

{

int e

while (1)

{

e = rand() % eularif (e <EXPONENT_MAX) break

}

while (1)

{

if (gcd(e, eular) == 1) return ee = (e + 1) % eularif (e == 0 || e >EXPONENT_MAX) e = 2

}

}

//生成私钥指数

int inverse()

{

int d, x

while (1)

{

d = rand() % eular

x = pubKey * d % eular

if (x == 1)

{

return d

}

}

}

//加密函数

void jiami()           

{

str_read_len = strlen(str_read)      //从参数表示的地址往后找，找到第一个'\0'，即串锋隐尾。计算'\0'至首地址的“距离”，即隔了几个字符，从而得出长度。

printf("密文是：")

for (int i = 0i <str_read_leni++)

{

int C = 1int a = str_read[i], b = a % mod

for (int j = 0j <pubKeyj++) //实现加密

{

C = (C*b) % mod

}

str_encrypt[i] = C

printf("%d ", str_encrypt[i])

}

printf("\n")

}

//解密函数

void jiemi()         

{

int i=0  for (i = 0i <str_read_leni++)

{

int C = 1int a = str_encrypt[i], b=a%mod

for (int j = 0j <priKeyj++)

{

C = (C * b) % mod

}

str_decrypt[i] = C

}

str_decrypt[i] = '\0'printf("解密文是：%s \n", str_decrypt)

}

int main()

{

srand(time(NULL))

while (1)

{

prime1 = randPrime()prime2 = randPrime()printf("随机产生两个素数：prime1 = %d , prime2 = %d ", prime1, prime2)

mod = prime1 * prime2printf("模数：mod = prime1 * prime2 = %d \n", mod)if (mod >Element_Max) break// 模数要大于每个加密单元的值

}

eular = (prime1 - 1) * (prime2 - 1)  printf("欧拉数：eular=(prime1-1)*(prime2-1) = %d \n", eular)

pubKey = randExponent()printf("公钥指数：pubKey = %d\n", pubKey)

priKey = inverse()printf("私钥指数：priKey = %d\n私钥为 (%d, %d)\n", priKey, priKey, mod)

jiami()jiemi()

return 0

}

//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/8190900.html

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