• RSA加密算法理解(整理自网络)


    RSA相当常用。

    RSA是第一个比较完善的公开密钥算法,它既能用于加密,也能用于数字签名。

    RSA的安全基于大数分解的难度。其公钥和私钥是一对大素数(100到200位十进制数或更大)的函数。从一个公钥和密文恢复出明文的难度,等价于分解两个大素数之积(这是公认的数学难题)。
      RSA的公钥、私钥的组成,以及加密、解密的公式可见于下表:

    质数不解释了

    互质数判别方法主要有以下几种(不限于此):
    (1)两个质数一定是互质数。例如,2与7、13与19。
    (2)一个质数如果不能整除另一个合数,这两个数为互质数。例如,3与10、5与 26。
    (3)1不是质数也不是合数,它和任何一个自然数在一起都是互质数。如1和9908。
    (4)相邻的两个自然数是互质数。如 15与 16。
    (5)相邻的两个奇数是互质数。如 49与 51。
    (6)大数是质数的两个数是互质数。如97与88。
    (7)小数是质数,大数不是小数的倍数的两个数是互质数。如 7和 16。
    (8)两个数都是合数(二数差又较大),小数所有的质因数,都不是大数的约数,这两个数是互质数。如357与715,357=3×7×17,而3、7和17都不是715的约数,这两个数为互质数。等等。

    RSA加密算法。
    算法描述:
    (1)选择一对不同的、足够大的素数p,q。
    (2)计算n=pq。
    (3)计算f(n)=(p-1)(q-1),同时对p, q严加保密,不让任何人知道。
    (4)找一个与f(n)互质的数e,且1<e<f(n)。
    (5)计算d,使得de≡1 mod f(n)。这个公式也可以表达为d ≡e-1 mod f(n)
    这里要解释一下,≡是数论中表示同余的符号。公式中,≡符号的左边必须和符号右边同余,也就是两边模运算结果相同。显而易见,不管f(n)取什么值,符号右边1 mod f(n)的结果都等于1;符号的左边d与e的乘积做模运算后的结果也必须等于1。这就需要计算出d的值,让这个同余等式能够成立。
    (6)公钥KU=(e,n),私钥KR=(d,n)。
    (7)加密时,先将明文变换成0至n-1的一个整数M。若明文较长,可先分割成适当的组,然后再进行交换。设密文为C,则加密过程为:
    (8)解密过程为:。 

    2)英文数字化。
      将明文信息数字化,并将每块两个数字分组。假定明文英文字母编码表为按字母顺序排列数值,即:

      则得到分组后的key的明文信息为:11,05,25。
    (3)明文加密
      用户加密密钥(3,33) 将数字化明文分组信息加密成密文。由C≡Me(mod n)得:
    这里的计算是有问题的 代入C Me(mod n) 的公式 得到的密文是   11 26 16
      因此,得到相应的密文信息为:11,31,16。 计算得到的密文是   11 26 16
    4)密文解密。
      用户B收到密文,若将其解密,只需要计算,即:
    这张图计算有错误
      用户B得到明文信息为:11,05,25。根据上面的编码表将其转换为英文,我们又得到了恢复后的原文“key”。  

     在RSA密码应用中,公钥KU是被公开的,即e和n的数值可以被第三方窃听者得到。破解RSA密码的问题就是从已知的e和n的数值(n等于pq),想法求出d的数值,这样就可以得到私钥来破解密文。从上文中的公式:d ≡e-1 (mod((p-1)(q-1)))或de≡1 (mod((p-1)(q-1))) 我们可以看出。密码破解的实质问题是:从Pq的数值,去求出(p-1)和(q-1)。换句话说,只要求出p和q的值,我们就能求出d的值而得到私钥。
       当p和q是一个大素数的时候,从它们的积pq去分解因子p和q,这是一个公认的数学难题。比如当pq大到1024位时,迄今为止还没有人能够利用任何计算工具去完成分解因子的任务。因此,RSA从提出到现在已近二十年,经历了各种攻击的考验,逐渐为人们接受,普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。
      然而,虽然RSA的安全性依赖于大数的因子分解,但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。即RSA的重大缺陷是无法从理论上把握它的保密性能如何。
      此外,RSA的缺点还有:A)产生密钥很麻烦,受到素数产生技术的限制,因而难以做到一次一密。B)分组长度太大,为保证安全性,n 至少也要 600 bits 以上,使运算代价很高,尤其是速度较慢,较对称密码算法慢几个数量级;且随着大数分解技术的发展,这个长度还在增加,不利于数据格式的标准化。因此,使用RSA只能加密少量数据,大量的数据加密还要靠对称密码算法。


  • 相关阅读:
    2020杭电多校第二场 1006.The Oculus
    2020杭电多校第一场 1005.Fibonacci Sum
    数论——中国剩余定理
    数论——线性同余方程
    数论——乘法逆元
    数论——裴蜀定理
    javascript预解析和作用域
    数组的排序..........加深难度
    值类型和引用类型
    js中的==和===
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/amywu2015/p/5051701.html
Copyright © 2020-2023  润新知