1978年就出現了這種演算法,它是第一個既能用於數據加密
也能用於數字簽名的演算法。它易於理解和操作,也很流行。算
法的名字以發明者的名字命名:Ron Rivest, AdiShamir 和
Leonard Adleman。但RSA的安全性一直未能得到理論上的證明。
RSA的安全性依賴於大數分解。公鑰和私鑰都是兩個大素數
( 大於 100個十進制位)的函數。據猜測,從一個密鑰和密文
推斷出明文的難度等同於分解兩個大素數的積。
密鑰對的產生:選擇兩個大素數,p 和q 。計算:
n = p * q
然後隨機選擇加密密鑰e,要求 e 和 ( p - 1 ) * ( q - 1 )
互質。最後,利用Euclid 演算法計算解密密鑰d, 滿足
e * d = 1 ( mod ( p - 1 ) * ( q - 1 ) )
其中n和d也要互質。數e和
n是公鑰,d是私鑰。兩個素數p和q不再需要,應該丟棄,不要讓任
何人知道。 加密信息 m(二進製表示)時,首先把m分成等長數據
塊 m1 ,m2,..., mi ,塊長s,其中 2^s <= n, s 盡可能的大。對
應的密文是:
ci = mi^e ( mod n ) ( a )
解密時作如下計算:
mi = ci^d ( mod n ) ( b )
RSA 可用於數字簽名,方案是用 ( a ) 式簽名, ( b )
式驗證。具體操作時考慮到安全性和 m信息量較大等因素,一般是先
作 HASH 運算。
RSA 的安全性。
RSA的安全性依賴於大數分解,但是否等同於大數分解一直未能得到理
論上的證明,因為沒有證明破解RSA就一定需要作大數分解。假設存在
一種無須分解大數的演算法,那它肯定可以修改成為大數分解演算法。目前,
RSA的一些變種演算法已被證明等價於大數分解。不管怎樣,分解n是最顯
然的攻擊方法。現在,人們已能分解140多個十進制位的大素數。因此,
模數n必須選大一些,因具體適用情況而定。
RSA的速度:
由於進行的都是大數計算,使得RSA最快的情況也比DES慢上100倍,無論
是軟體還是硬體實現。速度一直是RSA的缺陷。一般來說只用於少量數據
加密。
RSA的選擇密文攻擊:
RSA在選擇密文攻擊面前很脆弱。一般攻擊者是將某一信息作一下偽裝
(Blind),讓擁有私鑰的實體簽署。然後,經過計算就可得到它所想要的信
息。實際上,攻擊利用的都是同一個弱點,即存在這樣一個事實:乘冪保
留了輸入的乘法結構:
( XM )^d = X^d *M^d mod n
前面已經提到,這個固有的問題來自於公鑰密碼系統的最有用的特徵
--每個人都能使用公鑰。但從演算法上無法解決這一問題,主要措施有
兩條:一條是採用好的公鑰協議,保證工作過程中實體不對其他實體
任意產生的信息解密,不對自己一無所知的信息簽名;另一條是決不
對陌生人送來的隨機文檔簽名,簽名時首先使用One-Way HashFunction
對文檔作HASH處理,或同時使用不同的簽名演算法。在中提到了幾種不
同類型的攻擊方法。
RSA的公共模數攻擊。
若系統中共有一個模數,只是不同的人擁有不同的e和d,系統將是危險
的。最普遍的情況是同一信息用不同的公鑰加密,這些公鑰共模而且互
質,那末該信息無需私鑰就可得到恢復。設P為信息明文,兩個加密密鑰
為e1和e2,公共模數是n,則:
C1 = P^e1 mod n
C2 = P^e2 mod n
密碼分析者知道n、e1、e2、C1和C2,就能得到P。
因為e1和e2互質,故用Euclidean演算法能找到r和s,滿足:
r * e1 + s * e2 = 1
假設r為負數,需再用Euclidean演算法計算C1^(-1),則
( C1^(-1) )^(-r) * C2^s = P mod n
另外,還有其它幾種利用公共模數攻擊的方法。總之,如果知道給定模數
的一對e和d,一是有利於攻擊者分解模數,一是有利於攻擊者計算出其它
成對的e』和d』,而無需分解模數。解決辦法只有一個,那就是不要共享
模數n。
RSA的小指數攻擊。 有一種提高
RSA速度的建議是使公鑰e取較小的值,這樣會使加密變得易於實現,速度
有所提高。但這樣作是不安全的,對付辦法就是e和d都取較大的值。
RSA演算法是第一個能同時用於加密和數字簽名的演算法,也易於理解和操作。
RSA是被研究得最廣泛的公鑰演算法,從提出到現在已近二十年,經歷了各
種攻擊的考驗,逐漸為人們接受,普遍認為是目前最優秀的公鑰方案之一。
RSA的安全性依賴於大數的因子分解,但並沒有從理論上證明破譯RSA的難
度與大數分解難度等價。即RSA的重大缺陷是無法從理論上把握它的保密性
能如何,而且密碼學界多數人士傾向於因子分解不是NPC問題。
RSA的缺點主要有:
A)產生密鑰很麻煩,受到素數產生技術的限制,因而難以做到一次
一密。B)分組長度太大,為保證安全性,n 至少也要 600 bits
以上,使運算代價很高,尤其是速度較慢,較對稱密碼演算法慢幾個數量級;
且隨著大數分解技術的發展,這個長度還在增加,不利於數據格式的標准化。
目前,SET(Secure Electronic Transaction)協議中要求CA採用2048比特長
的密鑰,其他實體使用1024比特的密鑰。
2. 解密演算法d是加密演算法e的逆運算嗎
1978年就出現了這種演算法,它是第一個既能用於數據加密
也能用於數字簽名的演算法.它易於理解和操作,也很流行.算
法的名字以發明者的名字命名:Ron Rivest,AdiShamir 和
Leonard Adleman.但RSA的安全性一直未能得到理論上的證明.
RSA的安全性依賴於大數分解.公鑰和私鑰都是兩個大素數
( 大於 100個十進制位)的函數.據猜測,從一個密鑰和密文
推斷出明文的難度等同於分解兩個大素數的積.
密鑰對的產生:選擇兩個大素數,p 和q .計算:
n = p * q
然後隨機選擇加密密鑰e,要求 e 和 ( p - 1 ) * ( q - 1 )
互質.最後,利用Euclid 演算法計算解密密鑰d,滿足
e * d = 1 ( mod ( p - 1 ) * ( q - 1 ) )
其中n和d也要互質.數e和
n是公鑰,d是私鑰.兩個素數p和q不再需要,應該丟棄,不要讓任
何人知道.加密信息 m(二進製表示)時,首先把m分成等長數據
塊 m1 ,m2,...,mi ,塊長s,其中 2^s
3. 簡述RSA體制密鑰的生成及其加密、解密演算法。
RSA體制密鑰的生成:
1. 選擇兩個大素數,p 和q 。
2. 計算: n = p * q (p,q分別為兩個互異的大素數,p,q 必須保密,一般要求p,q為安全素數,n的長度大於512bit ,這主要是因為RSA演算法的安全性依賴於因子分解大數問題)。有歐拉函數 (n)=(p-1)(q-1)。
3. 然後隨機選擇加密密鑰e,要求 e 和 ( p - 1 ) * ( q - 1 ) 互質。
4. 最後,利用Euclid 演算法計算解密密鑰d, 滿足de≡1(mod φ(n))。其中n和d也要互質。數e和n是公鑰,d是私鑰。兩個素數p和q不再需要,應該丟棄,不要讓任何人知道。
加密、解密演算法:
1. 加密信息 m(二進製表示)時,首先把m分成等長數據塊 m1 ,m2,..., mi ,塊長s,其中 2^s <= n, s 盡可能的大。
2. 對應的密文是:ci ≡mi^e ( mod n ) ( a )
3. 解密時作如下計算:mi ≡ci^d ( mod n ) ( b ) RSA 可用於數字簽名,方案是用 ( a ) 式簽名, ( b )式驗證。
4. 加密演算法的演算法
一個加密系統S可以用數學符號描述如下:
S={P, C, K, E, D}
其中
P——明文空間,表示全體可能出現的明文集合,
C——密文空間,表示全體可能出現的密文集合,
K——密鑰空間,密鑰是加密演算法中的可變參數,
E——加密演算法,由一些公式、法則或程序構成,
D——解密演算法,它是E的逆。
當給定密鑰kÎK時,各符號之間有如下關系:
C = Ek(P), 對明文P加密後得到密文C
P = Dk(C) = Dk(Ek(P)), 對密文C解密後得明文P
如用E-1 表示E的逆,D-1表示D的逆,則有:
Ek = Dk-1且Dk = Ek-1
因此,加密設計主要是確定E,D,K。
RSA是Rivest、Shamir和Adleman提出來的基於數論非對稱性(公開鑰)加密演算法。大整數的素因子難分解是RSA演算法的基礎。
RSA在國外早已進入實用階段,已研製出多種高速的RSA的專用晶元。盡管RSA的許多特性並不十分理想,但迫於信息安全的實際需要,許多重要的信息系統還是採用RSA作為基礎加密機制。從RSA提出不久,我國有關部門就一直對它進行研究。從應用的角度看,軟體實現的RSA已經開始用於計算機網路加密,用來完成密鑰分配、數字簽名等功能。
除了RSA之外,還有DES(數據加密標准)。盡管DES公開了其加密演算法並曾被美國列為「標准」,但很快被廢棄。加密技術又回歸到「演算法保密」的傳統上。
5. RSA加密演算法問題求解!!
首先說一下求d的答案,ed=1mod(p-1)(q-1)=1mod60即7d=1mod60的意思是e與d的乘積對(p-1)(q-1)取余結果是1,題目給出e=7,(p-1)(q-1)可以求得是60,即(7d)%60=1【%是取余符號】,可以得出43*7=301=5*60+1
題目已給出M=17,秘文C=M^e mod n即M的e次方對n取余,代入數值為17^5%143=10
希望對你有幫助
6. 請問以下對稱加密法的加密方法和解密方法是什麼
一、加密方法
一個加密系統S可以用數學符號描述如下:
S={P, C, K, E, D}
其中 :
P——明文空間,表示全體可能出現的明文集合,
C——密文空間,表示全體可能出現的密文集合,
K——密鑰空間,密鑰是加密演算法中的可變參數,
E——加密演算法,由一些公式、法則或程序構成,
D——解密演算法,它是E的逆。
當給定密鑰kÎK時,各符號之間有如下關系:
C = Ek(P), 對明文P加密後得到密文C
P = Dk(C) = Dk(Ek(P)), 對密文C解密後得明文P
如用E-1 表示E的逆,D-1表示D的逆,則有:
Ek = Dk-1且Dk = Ek-1
因此,加密設計主要是確定E,D,K。
二、解密方法
1 實現密鑰的交換,在對稱加密演算法中有這樣一個問題,對方如何獲得密鑰,在這里就可以通過公鑰演算法來實現。即用公鑰加密演算法對密鑰進行加密,再發送給對方就OK了
2 數字簽名。加密可以使用公鑰/私鑰,相對應的就是使用私鑰/公鑰解密。因此若是發送方使用自己的私鑰進行加密,則必須用發送方公鑰進行解密,這樣就證明了發送方的真實性,起到了防抵賴的作用。