rsa-crt算法超高效率很高级的精简py语言实现的完整代码
时间: 2023-08-31 14:29:56 浏览: 108
### 回答1:
RSA-CRT (Rivest–Shamir–Adleman with Chinese Remainder Theorem) 是一种用于解决数字签名问题的算法。它的高效率来自于利用中国剩余定理进行快速幂计算。
下面是一个使用 Python 语言实现 RSA-CRT 算法的完整代码示例:
```python
def rsa_crt(c, dp, dq, p, q):
# 计算模 p 和模 q 的幂次
mp = pow(c, dp, p)
mq = pow(c, dq, q)
# 计算 q 的逆元
q_inv = inverse(q, p)
# 计算最终的私钥消息
m = (q_inv * (mp - mq)) % p * q + mq
return m
def inverse(a, n):
# 计算 a 在模 n 意义下的逆元
t, newt = 0, 1
r, newr = n, a
while newr != 0:
quotient = r // newr
t, newt = newt, t - quotient * newt
r, newr = newr, r - quotient * newr
if r > 1:
return None # a 没有在模 n 意义下的逆元
if t < 0:
t = t + n
return t
```
上述代码实现了两个函数:`rsa_crt` 函数用于计算 RSA-CRT 算法得到的私钥消息,`inverse` 函数用于计算一个数在模另一个数意义下的逆元。
在调用 `rsa_crt` 函数时,需要提供参数:
- `c`:要解密的密文
- `dp`:私钥的参数 dp
- `dq`:私钥的参数 dq
- `p`:私钥的参数 p
- `q`:私钥的参数 q
### 回答2:
RSA-CRT算法是一种高效率且高级的RSA算法优化技术。它通过使用中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem,CRT)来减少模幂运算的计算量,进一步提高了RSA算法的执行效率。以下是一个基于Python语言实现的完整的RSA-CRT算法的精简代码示例:
```python
import math
# 逆元素计算函数
def mod_inverse(a, m):
g, x, y = extended_euclidean(a, m)
return x % m
# 扩展欧几里得算法
def extended_euclidean(a, b):
if a == 0:
return b, 0, 1
else:
gcd, x, y = extended_euclidean(b % a, a)
return gcd, y - (b // a) * x, x
# 快速模幂运算函数
def mod_exp(base, exp, mod):
res = 1
while exp > 0:
if exp % 2 == 1:
res = (res * base) % mod
base = (base * base) % mod
exp //= 2
return res
# RSA加密函数
def encrypt_rsa_crt(plain_text, public_key):
n, e, p, q, d_p, d_q = public_key
m_1 = mod_exp(plain_text, d_p, p)
m_2 = mod_exp(plain_text, d_q, q)
h = (mod_inverse(p, q) * (m_1 - m_2)) % q
return (m_2 + h * p) % n
# RSA解密函数
def decrypt_rsa_crt(cipher_text, private_key):
n, e, p, q, d_p, d_q = private_key
m_1 = mod_exp(cipher_text, d_p, p)
m_2 = mod_exp(cipher_text, d_q, q)
h = (mod_inverse(p, q) * (m_1 - m_2)) % q
return (m_2 + h * p) % n
# 测试代码
if __name__ == "__main__":
p = 61
q = 53
e = 17
d_p = mod_inverse(e, p - 1)
d_q = mod_inverse(e, q - 1)
n = p * q
public_key = (n, e, p, q, d_p, d_q)
private_key = (n, e, p, q, d_p, d_q)
plain_text = 123
cipher_text = encrypt_rsa_crt(plain_text, public_key)
decrypted_text = decrypt_rsa_crt(cipher_text, private_key)
print("Plain text:", plain_text)
print("Encrypted text:", cipher_text)
print("Decrypted text:", decrypted_text)
```
这段代码实现了RSA加解密的CRT优化算法,并提供了一个简单的测试代码来演示其使用。其中,`encrypt_rsa_crt`函数用于对明文进行加密,`decrypt_rsa_crt`函数用于解密密文。
### 回答3:
RSA-CRT算法是一种高效率和高级的公钥加密算法。它结合了RSA算法和中国剩余定理(Chinese Remainder Theorem),可以在进行私钥操作时提高性能。
下面是一个用Python语言实现的RSA-CRT算法的完整代码:
```python
import random
# 生成RSA密钥对
def generate_key():
# 选择两个不同的大素数p和q
p = generate_prime_number()
q = generate_prime_number()
n = p * q # 计算n
phi = (p - 1) * (q - 1) # 计算欧拉函数值phi(n)
# 选择一个满足条件的私钥d
while True:
d = random.randint(2, phi - 1)
if gcd(d, phi) == 1:
break
# 计算私钥的临时变量
dp = d % (p - 1)
dq = d % (q - 1)
q_inv = mod_inverse(q, p)
# 返回公钥和私钥
return (n, d), (n, dp, dq, q_inv)
# 加密
def encrypt(message, public_key):
n, e = public_key
return pow(message, e, n) # C = M^e mod n
# 解密
def decrypt(ciphertext, private_key):
n, dp, dq, q_inv = private_key
m1 = pow(ciphertext, dp, p)
m2 = pow(ciphertext, dq, q)
h = (q_inv * (m1 - m2)) % p
return m2 + q * h
# 生成一个大素数
def generate_prime_number():
while True:
num = random.randint(2**10, 2**11) # 生成10位的随机数
if is_prime(num): # 判断是否为素数
return num
# 判断一个数是否为素数
def is_prime(num):
if num <= 1:
return False
if num <= 3:
return True
if num % 2 == 0 or num % 3 == 0:
return False
i = 5
while i ** 2 <= num:
if num % i == 0 or num % (i + 2) == 0:
return False
i += 6
return True
# 求最大公约数
def gcd(a, b):
if b == 0:
return a
else:
return gcd(b, a % b)
# 求模反元素(即求逆元)
def mod_inverse(a, m):
for x in range(1, m):
if (a * x) % m == 1:
return x
return -1
# 测试代码
if __name__ == "__main__":
message = 12345
public_key, private_key = generate_key()
ciphertext = encrypt(message, public_key)
plaintext = decrypt(ciphertext, private_key)
print("明文:", message)
print("密文:", ciphertext)
print("解密后的明文:", plaintext)
```
上述代码实现了RSA-CRT算法的密钥生成、加密、解密功能,并附有对素数的生成、判断、最大公约数、模反元素的辅助函数。通过运行测试代码部分,可以进行对称加密的测试和结果的输出。