若通信双方使用RSA单向陷门函数加解密信息, 已知接收方公钥 (en)=(5,35),截获密文为C=10,求明文M.
时间: 2024-05-27 10:09:08 浏览: 18
在RSA加密中,加密过程为 $C\equiv M^e \pmod n$,其中 $n=pq$ 为两个大质数的乘积,$e$ 为加密密钥,$C$ 为密文,$M$ 为明文。
在本题中,接收方公钥为 $(e,n)=(5,35)$,即 $n=35$, $e=5$。已知密文 $C=10$,我们需要求解明文 $M$。
由于加密过程中使用了单向陷门函数,我们需要使用接收方的私钥才能解密。接收方的私钥 $d$ 可以通过求解如下同余方程得到:
$$
ed \equiv 1 \pmod {\varphi(n)}
$$
其中 $\varphi(n)$ 表示欧拉函数,对于任意正整数 $n$,有 $\varphi(n)$ 表示小于等于 $n$ 的正整数中与 $n$ 互质的数的个数。对于素数 $p$,$\varphi(p)=p-1$。对于两个不同的素数 $p$ 和 $q$,$\varphi(pq)=(p-1)(q-1)$。
在本题中,$n=35=5\times7$,$\varphi(n)=(5-1)(7-1)=24$。因此,我们需要求解以下同余方程:
$$
5d \equiv 1 \pmod {24}
$$
通过计算可得,$d=5$ 是方程的一个解。因此,接收方的私钥为 $d=5$。
接下来,我们可以使用接收方的私钥将密文 $C=10$ 解密为明文 $M$:
$$
M \equiv C^d \pmod n
$$
代入参数,得
$$
M \equiv 10^5 \pmod {35} \equiv 25 \pmod {35}
$$
因此,原始明文为 $M=25$。
相关问题
设通信双方使用RSA公钥密码体制,接收方的公钥是(e,n)=(3,253),接收的密文是c=110,求明文m。
根据RSA公钥密码体制的加密过程,密文c是明文m经过加密得到的,即:
c = m^e mod n
代入已知的参数,即可得到:
110 = m^3 mod 253
为了求解明文m,需要将上式转化为求解m的形式。这里可以尝试暴力枚举m的取值,从1到252依次代入上式计算,找到使得等式成立的m值即可。但是这种方法显然不太可行,因为需要计算252次。
更好的方法是使用RSA算法中的解密过程,根据公钥和私钥的关系,可以得到:
d = e^-1 mod φ(n)
其中,φ(n)表示欧拉函数,对于素数p和q,有φ(n) = (p-1)(q-1)。在本题中,n = 253 = 11 × 23,因此φ(n) = 10 × 22 = 220。将e = 3代入上式,可以得到d = 147。
解密过程如下:
m = c^d mod n = 110^147 mod 253 = 191
因此,明文m为191。
设通信双方使用RSA公钥密码体制,接收方的公钥是(e,n)=(3,253),接收的密文是c=110,求明文m
根据RSA公钥密码体制的加密过程,密文c = m^e mod n,其中m为明文。
将给定的参数代入公式,得到:
110 = m^3 mod 253
将253分解质因数,得到253 = 11 * 23。
根据模运算的性质,m^3 mod 253 = (m^3 mod 11) * (m^3 mod 23) mod 253。
因为3是比较小的指数,可以通过枚举的方式找到满足条件的m。
首先,计算m^3 mod 11,因为11是质数,根据费马小定理,m^(11-1) mod 11 = 1,即m^10 mod 11 = 1。因此,m^3 mod 11 的取值只有0、1、-1三种情况。
接下来,计算m^3 mod 23。由于23比较大,不能直接用费马小定理。可以采用快速幂算法,将3表示为二进制形式:3 = 2^1 + 2^0,然后进行幂运算:
m^3 mod 23 = m^(2^1) * m^(2^0) mod 23 = (m^2 mod 23) * (m^1 mod 23) mod 23
接着,使用快速幂算法计算m^2 mod 23 和 m^1 mod 23:
m^1 mod 23 = m mod 23
m^2 mod 23 = (m^1)^2 mod 23 = (m mod 23)^2 mod 23
最后,将m^3 mod 253表示为m^3 mod 11和m^3 mod 23的乘积:
m^3 mod 253 = (m^3 mod 11) * (m^3 mod 23) mod 253
根据前面的计算结果,m^3 mod 11的取值只有0、1、-1三种情况,而m^3 mod 23的取值可以通过快速幂算法得到。可以将这两个取值的组合列出来,计算它们的乘积,看看哪个乘积等于110 mod 253。
m^3 mod 11 | m^3 mod 23 | m^3 mod 253
-----------|-------------|-------------
0 | 0 | 0
1 | 1 | 1
-1 | 22 | 157
可以看到,只有m^3 mod 23 = 22时,才有可能满足条件。因此,可以将m^3 mod 23 = 22带入前面的快速幂算法中,计算出m的取值:
m^1 mod 23 = m mod 23
m^2 mod 23 = (m^1)^2 mod 23 = (m mod 23)^2 mod 23
m^4 mod 23 = (m^2)^2 mod 23 = ((m mod 23)^2)^2 mod 23
m^8 mod 23 = (m^4)^2 mod 23 = (((m mod 23)^2)^2)^2 mod 23
m^16 mod 23 = (m^8)^2 mod 23 = ((((m mod 23)^2)^2)^2)^2 mod 23
m^22 mod 23 = (m^16) * (m^4) * (m^2) * (m^0) mod 23 = ((((((m mod 23)^2)^2)^2)^2) * ((m mod 23)^2) * m) mod 23
因此,m^3 mod 23 = 22时,m的取值为:
m = ((((((m mod 23)^2)^2)^2)^2) * ((m mod 23)^2) * m) mod 253
代入m^3 mod 253 = (m^3 mod 11) * (m^3 mod 23) mod 253,可以得到:
110 = (-1) * 22 mod 253
即110 + 253k = -22,解得k = 1,因此:
m = ((((((m mod 23)^2)^2)^2)^2) * ((m mod 23)^2) * m) mod 253 = 153
因此,明文m为153。