用C++,不使用OpenSSL库,简单地实现一个DSA签名算法,其中要有公共参数,公钥私钥,签名,验证算法
时间: 2024-01-04 18:03:37 浏览: 88
好的,以下是一个简单的DSA签名算法的实现,其中包含了公共参数、公钥、私钥、签名、验证算法。
```c++
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
#include <cmath>
using namespace std;
// 随机数生成函数
int GenerateRandom(int min, int max)
{
return rand() % (max - min + 1) + min;
}
// 求幂函数
int PowMod(int base, int exponent, int modulus)
{
int result = 1;
base = base % modulus;
while (exponent > 0)
{
if (exponent & 1)
result = (result * base) % modulus;
exponent = exponent >> 1;
base = (base * base) % modulus;
}
return result;
}
// 求逆元函数
int InverseMod(int a, int m)
{
int m0 = m, t, q;
int x0 = 0, x1 = 1;
if (m == 1)
return 0;
while (a > 1)
{
// q是商,t是余数
q = a / m;
t = m;
// m是余数,a是除数,x0和x1是上一次计算的结果
m = a % m;
a = t;
t = x0;
x0 = x1 - q * x0;
x1 = t;
}
if (x1 < 0)
x1 += m0;
return x1;
}
// DSA签名函数
void DSASign(int message, int& p, int& q, int& g, int& x, int& r, int& s)
{
int k = GenerateRandom(2, q - 1); // 随机数k
r = PowMod(g, k, p) % q; // r的计算
int k_inv = InverseMod(k, q); // k的逆元
s = (k_inv * (message + x * r)) % q; // s的计算
}
// DSA验证函数
bool DSAVerify(int message, int p, int q, int g, int y, int r, int s)
{
if (r < 1 || r > q || s < 1 || s > q)
return false;
int w = InverseMod(s, q);
int u1 = (message * w) % q;
int u2 = (r * w) % q;
int v = ((PowMod(g, u1, p) * PowMod(y, u2, p)) % p) % q;
return v == r;
}
int main()
{
srand(time(0));
// 公共参数
int p = 23;
int q = 11;
int g = 2;
// 私钥和公钥
int x = 6;
int y = PowMod(g, x, p);
// 签名
int message = 10;
int r, s;
DSASign(message, p, q, g, x, r, s);
// 验证
bool result = DSAVerify(message, p, q, g, y, r, s);
if (result)
cout << "DSA验证成功!" << endl;
else
cout << "DSA验证失败!" << endl;
return 0;
}
```
在代码中,我们首先定义了生成随机数和求幂函数,然后定义了求逆元函数。接下来我们实现了DSA签名函数和DSA验证函数,其中签名函数使用了随机数k,计算r和s。而验证函数则是按照DSA的流程进行计算,最后判断得到的v是否等于r。
在main函数中,我们先定义了公共参数p、q、g,然后生成了私钥x和对应的公钥y。接着我们对消息进行签名,并使用公钥进行验证,最后输出验证结果。
需要注意的是,由于DSA签名算法涉及到了大数计算,如果签名的消息太大,那么在计算的时候可能会出现溢出的情况。因此,在实际使用中需要对算法进行优化。
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