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[crypto]-RSA算法的介绍

本文主要是介绍[crypto]-RSA算法的介绍,对大家解决编程问题具有一定的参考价值,需要的程序猿们随着小编来一起学习吧!

说明:本文使用的数据来自网络,重复的太多了,也不知道哪篇是原创.

算法原理介绍

step 说明 描述 备注
1 找出质数 P 、Q -
2 计算公共模数 N = P * Q -
3 欧拉函数 φ(N) = (P-1)(Q-1) -
4 计算公钥E 1 < E < φ(N) E的取值必须是整数
E 和 φ(N) 必须是互质数
5 计算私钥D E * D % φ(N) = 1 -
6 加密 C = ME mod N C:密文 M:明文
7 解密 M =CD mod N C:密文 M:明文
step decription equation note
1 Find the prime pairs P 、Q -
2 Calculate the common module N = P * Q -
3 euler function φ(N) = (P-1)(Q-1) -
4 Calculate the public key - E 1 < E < φ(N) E must be an integer
E and φ(N) are prime numbers
5 Calculate the private key - D E * D % φ(N) = 1 -
6 encryption C = ME mod N C:ciphertext ,M:plaintext
7 decryption M =CD mod N C:ciphertext ,M:plaintext

算法举例

  • 随机选择两个不相等的质数 : p=61、q=53
  • 计算 n = p × q = 61×53 = 3233
  • 计算n的欧拉函数 : φ(n) = (p-1)(q-1) = 3120
  • 随机选择一个整数e,条件是1< e < φ(n),且e与φ(n) 互质, 我们选择一个 e=17
  • 计算e对于φ(n)的模反元素d : d*e%φ(n)=1

支持 n e d都算出来了,n=3233,e=17,d=2753,所以公钥就是 (3233,17),私钥就是(3233, 2753)

公钥能否推导出私钥,也就是n和e的情况下,推导出d

  • (1)ed%φ(n)=1, 推导d, 需要知道e和φ(n)
  • (2)φ(n)=(p-1)(q-1)。计算φ(n), 需要知道p和q
  • (3)n=pq。只有将n因数分解,才能算出p和q.

私钥能否推导出公钥,也就是n和d的情况下,推导出e

  • (1)ed%φ(n)=1, 推导e, 需要知道d和φ(n)
  • (2)φ(n)=(p-1)(q-1)。计算φ(n), 需要知道p和q
  • (3)n=pq。只有将n因数分解,才能算出p和q.

对于3233您可以进行因数分解(3233=61×53),那么对于下面一个这样很大的数字呢?

12301866845301177551304949
  58384962720772853569595334
  79219732245215172640050726
  36575187452021997864693899
  56474942774063845925192557
  32630345373154826850791702
  61221429134616704292143116
  02221240479274737794080665
  351419597459856902143413

它等价于:

33478071698956898786044169
  84821269081770479498371376
  85689124313889828837938780
  02287614711652531743087737
  814467999489
    ×
  36746043666799590428244633
  79962795263227915816434308
  76426760322838157396665112
  79233373417143396810270092
  798736308917

公钥(e,n)对明文m进行加密 : c = m^e % n
私钥(d,n)对密文c进行解密 : m = c^d % n

其中e和d是对等的,一样的地位,可以互换的. 所以,公钥推出私钥比较困难,那么私钥推出公钥也是比较困难.
另外,在密码学中,我们一般不说通过公钥并不是完全不能推算出私钥, 而是表述为:通过公钥推算私钥在计算上是困难的。

那么为什么我们在平时使用时,感觉的是公钥不能推导私钥,但私钥可以推导公钥呢?
因为在PEM或DER的编码格式中,公钥包含了N和E,私钥包含了N E D P Q等信息,也就是私钥已经包含了公钥,故私钥是能推出公钥的。
另外在通常使用中,e一般就等于65535,所以无需推导.

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