RSA演算法實現

2021-07-31 09:31:00 字數 1156 閱讀 1786

設計說明

rsa演算法為一種非對稱密碼演算法,選取兩個互異大素數p,q,計算n=pq,f=(p-1)(q-1),選取不同於q,p的另一素數e並計算在模f下的乘法逆元d,若明文為m,即可根據加密演算法c=me mod n進行加密編碼,解密時使用m=cd mod n即可。e也稱為加密指數,d被稱為解密指數。以上引數中,稱為公開金鑰,為私用金鑰。

設計中先將一定範圍內的所有素數儲存在陣列內,實驗中的素數範圍為(1000,100000),然後隨機選取兩個大素數,之後計算f,n,隨機選取另一素數e,使用擴充套件歐幾里得演算法來求取e在模f下的乘法逆元d,最後利用快速冪取模函式來對原文進行加密和解密。實驗中的明文為儲存在字元陣列內的a-z字元。

模組說明

- 素數生成模組

素數篩選說明:該函式篩選出1000~100000內的素數並儲存在陣列num內,傳入引數為整形陣列,儲存篩選出的素數,返回值為篩選出的素數個數,實現如下:

素數選取說明:通過隨機的方法,在陣列內選取乙個素數並返回,傳入引數為篩選出的素數陣列及陣列長度

- 乘法逆元求取模組

該函式實現擴充套件歐幾里得演算法,傳入四個引數分別對應:數a,模f及兩個臨時變數,返回值為a的模反元素即在模f下a的乘法逆元

- 加密解密模組

因為底數及冪都是大數,應用數學函式庫實現冪計算較為耗時,故該函式實現快速冪取模演算法,主要用於加密和解密的實現:三個引數分別為底數、冪、模值,返回值為冪取模的結果。

- 主函式模組

因為選取的資料及運算結果都為大數,故大多採用了long long int型別宣告,存入明文a-z字串,呼叫以上各模組來實現完整的rsa演算法。因為大素數隨機生成選取,故主函式模組進行了判斷,選取互異的p,q,e且滿足e

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