信息安全技術(shù)rsa加密解密實(shí)現(xiàn)

《信息安全技術(shù)rsa加密解密實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫(kù)。

1、課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱(chēng)：基于非對(duì)稱(chēng)密碼體系的數(shù)據(jù)加密解密(RSA)時(shí)間：2016.11.21---2016.11.25目錄一、背景3二、RSA算法52.1算法描述52.2模算術(shù)里的求冪運(yùn)算62.3用公鑰進(jìn)行有效運(yùn)算72.4用私鑰進(jìn)行有效運(yùn)算7三、軟件的設(shè)計(jì)83.1軟件總體設(shè)計(jì)83.2軟件詳細(xì)設(shè)計(jì)93.3類(lèi)與主要函數(shù)113.4主要代碼11四、運(yùn)行與調(diào)試154.1運(yùn)行效果154.2調(diào)試問(wèn)題17五、經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)175.1心得與體會(huì)175.2致謝17六、參考文獻(xiàn)17一、背景隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展，作為信息采集、存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)拿襟w，計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用逐步延伸到社會(huì)生活的方方面面。當(dāng)人類(lèi)越來(lái)

2、越感受到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)功能的強(qiáng)大，不得不感嘆于信息技術(shù)帶來(lái)的方便快捷的同時(shí)，各種憂(yōu)慮也漸漸產(chǎn)生：已經(jīng)習(xí)慣性依賴(lài)于計(jì)算機(jī)的人們離開(kāi)它還能生存嗎？信息戰(zhàn)將對(duì)國(guó)防安全、軍事領(lǐng)域產(chǎn)生什么影響?信息詐騙和其他信息犯罪將如何改變?nèi)藗兊娜粘Ｉ?這些問(wèn)題都屬于計(jì)算機(jī)信息安全的范疇。起初，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的安全主要是指硬件的安全保護(hù)。隨著信息所發(fā)揮的價(jià)值日益為人們所了解，人們的目光轉(zhuǎn)移到在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中存儲(chǔ)、傳輸?shù)男畔⒌陌踩?，包括防止信息泄漏和非法慕改等。?shù)據(jù)庫(kù)集中存放和管理大量信息，其安全性對(duì)于整個(gè)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)至關(guān)重要。為了保證數(shù)據(jù)安全，人們?cè)诓煌瑢用孢\(yùn)用了各種安全措施，這些防范措施分別可以在一定程度上防止

3、某種安全威脅。但是，在操作系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)的層層防護(hù)之下，仍然無(wú)法保證數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的安全。因?yàn)橥ǔ?shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)最終是以文件形式存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)上的，這些文件大部分是多個(gè)用戶(hù)可讀可寫(xiě)的，一旦網(wǎng)上黑客通過(guò)某種途徑進(jìn)入系統(tǒng)就可以直接讀取數(shù)據(jù)文件或存儲(chǔ)介質(zhì)，從中竊取數(shù)據(jù)或利用非法軟件篡改數(shù)據(jù)庫(kù)文件內(nèi)容。信息的傳輸則通過(guò)公共信道。這些計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和公共信道是不設(shè)防的，是很脆弱的，容易受到攻擊和破壞，信息的丟失不容易被發(fā)現(xiàn)，而后果是極其嚴(yán)重的。如何保護(hù)信息的安全已不僅僅是軍事和政府部門(mén)感興趣的問(wèn)題，各企事業(yè)單位也愈感迫切。而密碼是有效而且可行的保護(hù)信息安全的辦法，有效是指密碼能夠做到使信息不被非法竊

4、取，不被篡改或破壞，可行是說(shuō)它需要付出的代價(jià)是可以接受的。因此密碼學(xué)的研究就成為一個(gè)重要的來(lái)解決信息安全問(wèn)題的一種手段了，而且有著重要的地位。二、RSA算法2.1算法描述Diffie和Hellman在其早期的論文[DIFF76B]中提出了一種新的密碼學(xué)方法，事實(shí)上，它對(duì)密碼學(xué)家提出了一種挑戰(zhàn)，即要求尋找滿(mǎn)足公鑰體制要求的密碼算法。之后很多算法被提出，其中有一些剛提出時(shí)似乎很有前途，但后來(lái)都被攻破。MIT的RonRivest，AdiShamir和Adleman于1977年提出并于1978年首次發(fā)表的算法[RIVE78],可以說(shuō)是最早提出的成功的公鑰算法之一。Rivest-Shamir-

5、Adleman（RSA）算法自其誕生之日起就稱(chēng)為比廣泛接受且被實(shí)現(xiàn)的通用的公鑰加密方法。經(jīng)過(guò)多年的分析和研究，在眾多的公開(kāi)密鑰加密算法中，RSA加密算法最受推崇，它也被推薦為公開(kāi)密鑰數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)。由數(shù)論知識(shí)可知，若將一個(gè)具有大素?cái)?shù)因子的合數(shù)進(jìn)行分解是很困難的，或者說(shuō)這個(gè)問(wèn)題的計(jì)算量是令人望而生畏的，而RSA加密算法正是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的。在RSA加密算法中，—個(gè)用戶(hù)A可根據(jù)以下步驟來(lái)選擇密鑰和進(jìn)行密碼轉(zhuǎn)換：（1）隨機(jī)的選取兩個(gè)不同的大素?cái)?shù)p和q（一般為100位以上的十進(jìn)制數(shù)），予以保密；（2）計(jì)算n=p*q，作為用戶(hù)A的模數(shù)，予以公開(kāi)；（3）計(jì)算歐拉（Euler）函數(shù)z=（p-1）*

6、（q-1），予以保密；（4）隨機(jī)的選取d與z互質(zhì)，作為A的公開(kāi)密鑰；（5）利用Euclid算法計(jì)算滿(mǎn)足同余方程e*d≡1modz的解d，作為用戶(hù)A的保密密鑰；（6）任何向用戶(hù)A發(fā)送信息M的用戶(hù)，可以用A的公開(kāi)模數(shù)D和公開(kāi)密鑰e根據(jù)C=Memodn得到密文C；2.2模算術(shù)里的求冪運(yùn)算在RSA中，加密和解密都需要計(jì)算某整數(shù)的模n整數(shù)次冪，如果先球場(chǎng)整數(shù)的冪，在對(duì)n取模，那么中間結(jié)果會(huì)非常大。幸運(yùn)的是，正如前面的例子所示，我們可利用模運(yùn)算的下列性質(zhì)來(lái)計(jì)算模冪運(yùn)算：[(amodn)*(bmodn)]modn=(a*b)modn這樣我們將中間結(jié)果對(duì)n取模，這樣使得計(jì)算切實(shí)可行。因?yàn)镽SA中所用

7、到的指數(shù)很大，所有還應(yīng)考慮冪運(yùn)算的效率問(wèn)題。為說(shuō)明如何增加效率，以計(jì)算x16為例。若直接計(jì)算則需進(jìn)行15此乘法：x16=x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x*x8=(x)(x2)(x8)，我們先計(jì)算xmodn,x2modn,x8modn，在計(jì)算[(xmodn)*(x2modn)*+2+如果重復(fù)計(jì)算每個(gè)中間結(jié)果的平方，得到x2,x4,x8和x16，那么只需要4次乘法即可計(jì)算出x16。又比如，對(duì)于整數(shù)x和n，計(jì)算x11modn。由于x11