① RSA演算法舉例
首先看下rsa演算法:
找兩素數p和q
計算n=p*q和
t=(p-1)*(q-1)
取小於n的一個數e,並且e與t互質,就是最大公約數是1
找一個數d,d滿足(ed-1)
mod
t
=0
公鑰取(n,e),私鑰取(n,d)
現在開始分析,
已知公鑰是(n=35,e=5),那麼
n=p*q,p與q只能是7和5
那麼t就是24
而(ed-1)%t=0
也就是(5d-1)%24=0,那麼可以取d為5
所以私鑰是
(d=5,n=35)
解密公式:m=c^d
mod
n
=10^5
mod
35
=5
所以明文m是5
② RSA 加密演算法(原理篇)
前幾天看到一句話,「我們中的很多人把一生中最燦爛的笑容大部分都獻給了手機和電腦屏幕」。心中一驚,這說明了什麼?手機和電腦已經成為了我們生活中的一部分,所以才會有最懂你的不是你,也不是你男朋友,而是大數據。
如此重要的個人數據,怎樣才能保證其在互聯網上的安全傳輸呢?當然要靠各種加密演算法。說起加密演算法,大家都知道有哈希、對稱加密和非對稱加密了。哈希是一個散列函數,具有不可逆操作;對稱加密即加密和解密使用同一個密鑰,而非對稱加密加密和解密自然就是兩個密鑰了。稍微深入一些的,還要說出非對稱加密演算法有DES、3DES、RC4等,非對稱加密演算法自然就是RSA了。那麼當我們聊起RSA時,我們又在聊些什麼呢?今天筆者和大家一起探討一下,有不足的地方,還望各位朋友多多提意見,共同進步。
RSA簡介:1976年由麻省理工學院三位數學家共同提出的,為了紀念這一里程碑式的成就,就用他們三個人的名字首字母作為演算法的命名。即 羅納德·李維斯特 (Ron Rivest)、 阿迪·薩莫爾 (Adi Shamir)和 倫納德·阿德曼 (Leonard Adleman)。
公鑰:用於加密,驗簽。
私鑰:解密,加簽。
通常知道了公鑰和私鑰的用途以後,即可滿足基本的聊天需求了。但是我們今天的主要任務是來探究一下RSA加解密的原理。
說起加密演算法的原理部分,肯定與數學知識脫不了關系。
我們先來回憶幾個數學知識:
φn = φ(A*B)=φ(A)*φ(B)=(A-1)*(B-1)。
這個公式主要是用來計算給定一個任意的正整數n,在小於等於n的正整數中,有多少個與n構成互質的關系。
其中n=A*B,A與B互為質數,但A與B本身並不要求為質數,可以繼續展開,直至都為質數。
在最終分解完成後,即 φ(N) = φ(p1)*φ(p2)*φ(p3)... 之後,p1,p2,p3都是質數。又用到了歐拉函數的另一個特點,即當p是質數的時候,φp = p - 1。所以有了上面給出的歐拉定理公式。
舉例看一下:
計算15的歐拉函數,因為15比較小,我們可以直接看一下,小於15的正整數有 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14。和15互質的數有1、2、4、7、8、11、13、14一共四個。
對照我們剛才的歐拉定理: 。
其他感興趣的,大家可以自己驗證。
之所以要在這里介紹歐拉函數,我們在計算公鑰和私鑰時候,會用到。
如果兩個正整數m 和 n 互質,那麼m 的 φn 次方減1,可以被n整除。
其中 .
其中當n為質數時,那麼 上面看到的公式就變成了
mod n 1.
這個公式也就是著名的 費馬小定理 了。
如果兩個正整數e和x互為質數,那麼一定存在一個整數d,不止一個,使得 e*d - 1 可以被x整除,即 e * d mode x 1。則稱 d 是 e 相對於 x的模反元素。
了解了上面所講的歐拉函數、歐拉定理和模反元素後,就要來一些化學反應了,請看圖:
上面這幅圖的公式變化有沒有沒看明白的,沒看明白的咱們評論區見哈。
最終我們得到了最重要的第5個公式的變形,即紅色箭頭後面的:
mod n m。
其中有幾個關系,需要搞明白,m 與 n 互為質數,φn = x,d 是e相對於x的模反元素。
有沒有看到一些加解密的雛形。
從 m 到 m。 這中間涵蓋了從加密到解密的整個過程,但是缺少了我們想要的密文整個過程。
OK,下面引入本文的第四個數學公式:
我們來看一下整個交換流程:
1、客戶端有一個數字13,服務端有一個數字15;
2、客戶端通過計算 3的13次方 對 17 取余,得到數字12; 將12發送給服務端;同時服務端通過計算3的15次方,對17取余,得到數字6,將6發送給客戶端。至此,整個交換過程完成。
3、服務端收到數字12以後,繼續計算,12的15次方 對 17取余,得到 數字10。
4、客戶端收到數字 6以後,繼續計算,6的13次方 對 17 取余,得到數字 10。
有沒有發現雙方,最終得到了相同的內容10。但是這個數字10從來沒有在網路過程中出現過。
好,講到這里,可能有些人已經恍然大悟,這就是加密過程了,但是也有人會產生疑問,為什麼要取數字3 和 17 呢,這里還牽涉到另一個數學知識,原根的問題。即3是17的原根。看圖
有沒有發現規律,3的1~16次方,對17取余,得到的整數是從1~16。這時我們稱3為17的原根。也就是說上面的計算過程中有一組原根的關系。這是最早的迪菲赫爾曼秘鑰交換演算法。
解決了為什麼取3和17的問題後,下面繼續來看最終的RSA是如何產生的:
還記得我們上面提到的歐拉定理嗎,其中 m 與 n 互為質數,n為質數,d 是 e 相對於 φn的模反元素。
當迪菲赫爾曼密鑰交換演算法碰上歐拉定理會產生什麼呢?
我們得到下面的推論:
好,到這里我們是不是已經看到了整個的加密和解密過程了。
其中 m 是明文;c 是密文; n 和 e 為公鑰;d 和 n 為私鑰 。
其中幾組數字的關系一定要明確:
1、d是e 相對於 φn 的模反元素,φn = n-1,即 e * d mod n = 1.
2、m 小於 n,上面在講迪菲赫爾曼密鑰交換演算法時,提到原根的問題,在RSA加密演算法中,對m和n並沒有原根條件的約束。只要滿足m與n互為質數,n為質數,且m < n就可以了。
OK,上面就是RSA加密演算法的原理了,經過上面幾個數學公式的狂轟亂炸,是不是有點迷亂了,給大家一些時間理一下,後面會和大家一起來驗證RSA演算法以及RSA為什麼安全。
③ rsa加密解密演算法
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。
④ 用RSA對下列數據實現加密和解密:
分類: 電腦/網路 >> 程序設計 >> 其他編程語言
問題描述:
用RSA對下列數據實現加密和解密:
a. p=3,q=11,e=7;M=5
b. p=7,q=11,e=3;M=9
解析:
拜託:老大,你的家庭作業也來問?
你自己學吧:下面是課文^
RSA加密演算法
該演算法於1977年由美國麻省理工學院MIT(Massachusetts Institute of Technology)的Ronal Rivest,Adi Shamir和Len Adleman三位年輕教授提出,並以三人的姓氏Rivest,Shamir和Adlernan命名為RSA演算法。該演算法利用了數論領域的一個事實,那就是雖然把兩個大質數相乘生成一個合數是件十分容易的事情,但要把一個合數分解為兩個質數卻十分困難。合數分解問題目前仍然是數學領域尚未解決的一大難題,至今沒有任何高效的分解方法。與Diffie-Hellman演算法相比,RSA演算法具有明顯的優越性,因為它無須收發雙方同時參與加密過程,且非常適合於電子函件系統的加密。
RSA演算法可以表述如下:
(1) 密鑰配製。假設m是想要傳送的報文,現任選兩個很大的質數p與q,使得:
(12-1);
選擇正整數e,使得e與(p-1)(q-1)互質;這里(p-1)(q-1)表示二者相乘。再利用輾轉相除法,求得d,使得:
(12-2);
其中x mod y是整數求余運算,其結果是x整除以y後剩餘的余數,如5 mod 3 = 2。
這樣得:
(e,n),是用於加密的公共密鑰,可以公開出去;以及
(d,n),是用於解密的專用鑰匙,必須保密。
(2) 加密過程。使用(e,n)對明文m進行加密,演算法為:
(12-3);
這里的c即是m加密後的密文。
(3) 解密過程。使用(d,n)對密文c進行解密,演算法為:
(12-4);
求得的m即為對應於密文c的明文。
RSA演算法實現起來十分簡捷,據說英國的一位程序員只塌仔用了3行Perl程序便實現了加密和解密運算。
RSA演算法建立在正整數求余運算基礎之上,同時還保持了指數運算的性質,這一點我們不難證明。例如:
(12-5);
(12-6)。
RSA公共密鑰加密演算法的核心是歐拉(Euler)函數ψ。對於正整數n,ψ(n)定義為小於n且與n互質的正整數的個數。例如ψ(6) = 2,這是因為小於6且與6互質的數有1和5共兩個數;再如ψ(7) = 6,這是因為互質數有1,2,3,5,6共6個。
歐拉在公元前300多年就發現了ψ函數的一個十分有趣的性質,那就是對於任意小於n且與n互質的正整數m,總有mψ(n) mod n = 1。例如,5ψ(6) mod 6 = 52 mod 6= 25 mod 6 =1。也就是說,在對n求余的運算下,ψ(n)指數具有周期性。
當n很小時,計算ψ(n)並不難,使用窮舉法即可求出;但當n很大時,計算ψ(n)就十分困難了,其運算量與判斷n是否為質數的情況相當。不過在特殊情況下,利用ψ函數的兩個性質,可以極大地減少運算量。
性質1:如果p是質數,則ψ(p) = (p-1)。
性質2:如果p與q均為質數,則ψ(p·q) = ψ(p)·ψ(q) = (p-1)(q-1)。
RSA演算法正是注意到這兩條性質來設計公共密鑰加密系統的,p與q的乘積n可以作為公共密鑰公布出來,而n的因子p和q則包含在專用密鑰中,可以用來解密。如果解密需要用到ψ(n),衡桐收信方由於知道因子p和q,可以方便地算出ψ(n) = (p-咐衫坦1)(q-1)。如果竊聽者竊得了n,但由於不知道它的因子p與q,則很難求出ψ(n)。這時,竊聽者要麼強行算出ψ(n),要麼對n進行因數分解求得p與q。然而,我們知道,在大數范圍內作合數分解是十分困難的,因此竊密者很難成功。
有了關於ψ函數的認識,我們再來分析RSA演算法的工作原理:
(1) 密鑰配製。設m是要加密的信息,任選兩個大質數p與q,使得 ;選擇正整數e,使得e與ψ(n) = (p-1)(q-1)互質。
利用輾轉相除法,計算d,使得ed mod ψ(n) = ,即ed = kψ(n) +1,其中k為某一正整數。
公共密鑰為(e,n),其中沒有包含任何有關n的因子p和q的信息。
專用密鑰為(d,n),其中d隱含有因子p和q的信息。
(2) 加密過程。使用公式(12-3)對明文m進行加密,得密文c。
(3) 解密過程。使用(d,n)對密文c進行解密,計算過程為:
cd mod n = (me mod n)d mod n
= med mod n
= m(kψ(n) + 1) mod n
= (mkψ(n) mod n)·(m mod n)
= m
m即為從密文c中恢復出來的明文。
例如,假設我們需要加密的明文代碼信息為m = 14,則:
選擇e = 3,p = 5,q = 11;
計算出n = p·q = 55,(p-1)(q-1) = 40,d = 27;
可以驗證:(e·d) mod (p-1)(q-1) = 81 mod 40 = 1;
加密:c = me mod n = 143 mod 55 = 49;
解密:m = cd mod n = 4927 mod 55 = 14。
關於RSA演算法,還有幾點需要進一步說明:
(1) 之所以要求e與(p-1)(q-1)互質,是為了保證 ed mod (p-1)(q-1)有解。
(2) 實際操作時,通常先選定e,再找出並確定質數p和q,使得計算出d後它們能滿足公式(12-3)。常用的e有3和65537,這兩個數都是費馬序列中的數。費馬序列是以17世紀法國數學家費馬命名的序列。
(3) 破密者主要通過將n分解成p·q的辦法來解密,不過目前還沒有辦法證明這是唯一的辦法,也可能有更有效的方法,因為因數分解問題畢竟是一個不斷發展的領域,自從RSA演算法發明以來,人們已經發現了不少有效的因數分解方法,在一定程度上降低了破譯RSA演算法的難度,但至今還沒有出現動搖RSA演算法根基的方法。
(4) 在RSA演算法中,n的長度是控制該演算法可靠性的重要因素。目前129位、甚至155位的RSA加密勉強可解,但目前大多數加密程序均採用231、308甚至616位的RSA演算法,因此RSA加密還是相當安全的。
據專家測算,攻破512位密鑰RSA演算法大約需要8個月時間;而一個768位密鑰RSA演算法在2004年之前無法攻破。現在,在技術上還無法預測攻破具有2048位密鑰的RSA加密演算法需要多少時間。美國Lotus公司懸賞1億美元,獎勵能破譯其Domino產品中1024位密鑰的RSA演算法的人。從這個意義上說,遵照SET協議開發的電子商務系統是絕對安全的。
⑤ rsa加密演算法
rsa加密演算法如下:
演算法原理:
RSA公開密鑰密碼體制的原理是:根據數論,尋求兩個大素數比較簡單,而將它們的乘積進行因式分解卻極其困難,因此可以將乘積公開作為加密密鑰
⑥ RSA演算法介紹
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。 這種演算法1978年就出現了,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。演算法的名字以發明者的名字命名:Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman。 RSA演算法是一種非對稱密碼演算法,所謂非對稱,就是指該演算法需要一對密鑰,使用其中一個加密,則需要用另一個才能解密。 RSA的演算法涉及三個參數,n、e1、e2。 其中,n是兩個大質數p、q的積,n的二進製表示時所佔用的位數,就是所謂的密鑰長度。 e1和e2是一對相關的值,e1可以任意取,但要求e1與(p-1)*(q-1)互質;再選擇e2,要求(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1。 (n及e1),(n及e2)就是密鑰對。 RSA加解密的演算法完全相同,設A為明文,B為密文,則:A=B^e1 mod n;B=A^e2 mod n; e1和e2可以互換使用,即: A=B^e2 mod n;B=A^e1 mod n;
[編輯本段]一、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。
[編輯本段]二、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慢上好幾倍,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。
[編輯本段]三、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
[編輯本段]四、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。
可以直接hi我
給你一些例子
⑦ RSA演算法加密
RSA加密演算法是一種典型的非對稱加密演算法,它基於大數的因式分解數學難題,它也是應用最廣泛的非對稱加密演算法,於1978年由美國麻省理工學院(MIT)的三位學著:Ron Rivest、Adi Shamir 和 Leonard Adleman 共同提出。
它的原理較為簡單,假設有消息發送方A和消息接收方B,通過下面的幾個步驟,就可以完成消息的加密傳遞:
消息發送方A在本地構建密鑰對,公鑰和私鑰;
消息發送方A將產生的公鑰發送給消息接收方B;
B向A發送數據時,通過公鑰進行加密,A接收到數據後通過私鑰進行解密,完成一次通信;
反之,A向B發送數據時,通過私鑰對數據進行加密,B接收到數據後通過公鑰進行解密。
由於公鑰是消息發送方A暴露給消息接收方B的,所以這種方式也存在一定的安全隱患,如果公鑰在數據傳輸過程中泄漏,則A通過私鑰加密的數據就可能被解密。
如果要建立更安全的加密消息傳遞模型,需要消息發送方和消息接收方各構建一套密鑰對,並分別將各自的公鑰暴露給對方,在進行消息傳遞時,A通過B的公鑰對數據加密,B接收到消息通過B的私鑰進行解密,反之,B通過A的公鑰進行加密,A接收到消息後通過A的私鑰進行解密。
當然,這種方式可能存在數據傳遞被模擬的隱患,但可以通過數字簽名等技術進行安全性的進一步提升。由於存在多次的非對稱加解密,這種方式帶來的效率問題也更加嚴重。
⑧ rsa演算法原理
RSA演算法是最常用的非對稱加密演算法,它既能用於加密,也能用於數字簽名。RSA的安全基於大數分解的難度。其公鑰和私鑰是一對大素數(100到200位十進制數或更大)的函數。從一個公鑰和密文恢復出明文的難度,等價於分解兩個大素數之積。
我們可以通過一個簡單的例子來理解RSA的工作原理。為了便於計算。在以下實例中只選取小數值的素數p,q,以及e,假設用戶A需要將明文「key」通過RSA加密後傳遞給用戶B,過程如下:設計公私密鑰(e,n)和(d,n)。
令p=3,q=11,得出n=p×q=3×11=33;f(n)=(p-1)(q-1)=2×10=20;取e=3,(3與20互質)則e×d≡1 mod f(n),即3×d≡1 mod 20。通過試算我們找到,當d=7時,e×d≡1 mod f(n)同餘等式成立。因此,可令d=7。從而我們可以設計出一對公私密鑰,加密密鑰(公鑰)為:KU =(e,n)=(3,33),解密密鑰(私鑰)為:KR =(d,n)=(7,33)。
英文數字化。將明文信息數字化,並將每塊兩個數字分組。假定明文英文字母編碼表為按字母順序排列數值。則得到分組後的key的明文信息為:11,05,25。
明文加密。用戶加密密鑰(3,33) 將數字化明文分組信息加密成密文。由C≡Me(mod n)得:
C1(密文)≡M1(明文)^e (mod n) == 11≡11^3 mod 33 ;
C2(密文)≡M2(明文)^e (mod n) == 26≡05^3 mod 33;
C3(密文)≡M3(明文)^e (mod n) == 16≡25^3 mod 33;
所以密文為11.26.16。
密文解密。用戶B收到密文,若將其解密,只需要計算,即:
M1(明文)≡C1(密文)^d (mod n) == 11≡11^7 mod 33;
M2(明文)≡C2(密文)^d (mod n) == 05≡26^7 mod 33;
M3(明文)≡C3(密文)^d (mod n) == 25≡16^7 mod 33;
轉成明文11.05.25。根據上面的編碼表將其轉換為英文,我們又得到了恢復後的原文「key」。
當然,實際運用要比這復雜得多,由於RSA演算法的公鑰私鑰的長度(模長度)要到1024位甚至2048位才能保證安全,因此,p、q、e的選取、公鑰私鑰的生成,加密解密模指數運算都有一定的計算程序,需要仰仗計算機高速完成。