找兩素數p和q
取n=p*q
取t=(p-1)*(q-1)
取任何壹個數e,要求滿足e<t並且e與t互素(就是最大公因數為1)
取d*e%t==1
這樣最終得到三個數: n d e
設消息為數M (M <n)
設c=(M**d)%n就得到了加密後的消息c
設m=(c**e)%n則 m == M,從而完成對c的解密。
註:**表示次方,上面兩式中的d和e可以互換。
在對稱加密中:
n d兩個數構成公鑰,可以告訴別人;
n e兩個數構成私鑰,e自己保留,不讓任何人知道。
給別人發送的信息使用e加密,只要別人能用d解開就證明信息是由妳發送的,構成了簽名機制。
別人給妳發送信息時使用d加密,這樣只有擁有e的妳能夠對其解密。
rsa的安全性在於對於壹個大數n,沒有有效的方法能夠將其分解
從而在已知n d的情況下無法獲得e;同樣在已知n e的情況下無法
求得d。
<二>實踐
接下來我們來壹個實踐,看看實際的操作:
找兩個素數:
p=47
q=59
這樣
n=p*q=2773
t=(p-1)*(q-1)=2668
取e=63,滿足e<t並且e和t互素
用perl簡單窮舉可以獲得滿主 e*d%t ==1的數d:
C:\Temp>perl -e "foreach $i (1..9999){ print($i),last if $i*63%2668==1 }"
847
即d=847
最終我們獲得關鍵的
n=2773
d=847
e=63
取消息M=244我們看看
加密:
c=M**d%n = 244**847%2773
用perl的大數計算來算壹下:
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 244**847%2773"
465
即用d對M加密後獲得加密信息c=465
解密:
我們可以用e來對加密後的c進行解密,還原M:
m=c**e%n=465**63%2773 :
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 465**63%2773"
244
即用e對c解密後獲得m=244 , 該值和原始信息M相等。
<三>字符串加密
把上面的過程集成壹下我們就能實現壹個對字符串加密解密的示例了。
每次取字符串中的壹個字符的ascii值作為M進行計算,其輸出為加密後16進制
的數的字符串形式,按3字節表示,如01F
代碼如下:
#!/usr/bin/perl -w
#RSA 計算過程學習程序編寫的測試程序
#watercloud 2003-8-12
#
use strict;
use Math::BigInt;
my %RSA_CORE = (n=>2773,e=>63,d=>847); #p=47,q=59
my $N=new Math::BigInt($RSA_CORE{n});
my $E=new Math::BigInt($RSA_CORE{e});
my $D=new Math::BigInt($RSA_CORE{d});
print "N=$N D=$D E=$E\n";
sub RSA_ENCRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$cmess);
for($i=0;$i < length($$r_mess);$i++)
{
$c=ord(substr($$r_mess,$i,1));
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->copy(); $C->bmodpow($D,$N);
$c=sprintf "%03X",$C;
$cmess.=$c;
}
return \$cmess;
}
sub RSA_DECRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$dmess);
for($i=0;$i < length($$r_mess);$i+=3)
{
$c=substr($$r_mess,$i,3);
$c=hex($c);
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->copy(); $C->bmodpow($E,$N);
$c=chr($C);
$dmess.=$c;
}
return \$dmess;
}
my $mess="RSA 娃哈哈哈~~~";
$mess=$ARGV[0] if @ARGV >= 1;
print "原始串:",$mess,"\n";
my $r_cmess = RSA_ENCRYPT(\$mess);
print "加密串:",$$r_cmess,"\n";
my $r_dmess = RSA_DECRYPT($r_cmess);
print "解密串:",$$r_dmess,"\n";
#EOF
測試壹下:
C:\Temp>perl rsa-test.pl
N=2773 D=847 E=63
原始串:RSA 娃哈哈哈~~~
加密串:5CB6CD6BC58A7709470AA74A0AA74A0AA74A6C70A46C70A46C70A4
解密串:RSA 娃哈哈哈~~~
C:\Temp>perl rsa-test.pl 安全焦點(xfocus)
N=2773 D=847 E=63
原始串:安全焦點(xfocus)
加密串:3393EC12F0A466E0AA9510D025D7BA0712DC3379F47D51C325D67B
解密串:安全焦點(xfocus)