RSA算法的关键是生成公钥私钥对。,在C环境中通过一个给定的两个不同的素数(100以内),并根据计算出公钥PubliceKey(e,n)和私钥PrivateKey(d,n)。RSA加/解密公式为C=Pe mod n和P=Cd mod n编程实现。 具体要求: (1) 编程实现素数的选择判断(2分) (2) 编程实现模逆算法。(2分) (3)编程实现快速模指运算。(2分) (4)编程实现RSA算法。(2分) (5)编程实现利用RSA进行数据加解密。(2分) (6)实现利用RSA对较大数据进行加解密(3分) (7)实现简单的GUI界面(2分)
时间: 2023-06-25 16:04:54 浏览: 45
很好,这是一个有趣的编程挑战。我可以提供一些思路和代码示例来帮助你完成这个任务。
首先,我们需要实现素数选择判断。一个简单的方法是使用试除法,即对给定的整数 n,从 2 到 sqrt(n) 依次测试是否能整除 n。如果找到了一个能整除 n 的数,那么 n 就不是素数。否则,n 是素数。下面是一个示例代码:
```c
#include <math.h>
int is_prime(int n) {
if (n < 2) {
return 0;
}
int i;
for (i = 2; i <= sqrt(n); i++) {
if (n % i == 0) {
return 0;
}
}
return 1;
}
```
接下来,我们需要实现模逆算法。对于给定的正整数 a 和模数 n,求一个正整数 x,使得 ax ≡ 1 (mod n)。这个问题可以用扩展欧几里得算法来解决。下面是一个示例代码:
```c
int extended_gcd(int a, int b, int *x, int *y) {
if (b == 0) {
*x = 1;
*y = 0;
return a;
}
int x1, y1;
int d = extended_gcd(b, a % b, &x1, &y1);
*x = y1;
*y = x1 - (a / b) * y1;
return d;
}
int mod_inverse(int a, int n) {
int x, y;
int d = extended_gcd(a, n, &x, &y);
if (d != 1) {
return -1; // 没有模逆
}
x = (x % n + n) % n;
return x;
}
```
然后,我们需要实现快速模指运算。给定正整数 a、b 和模数 n,求 a^b mod n 的值。这个问题可以用快速幂算法来解决。下面是一个示例代码:
```c
int mod_pow(int a, int b, int n) {
int ans = 1;
while (b > 0) {
if (b & 1) {
ans = (ans * a) % n;
}
a = (a * a) % n;
b >>= 1;
}
return ans;
}
```
现在我们可以实现 RSA 算法了。首先,我们需要选择两个不同的素数 p 和 q,并计算 n = pq 和 φ(n) = (p - 1)(q - 1)。然后,选择一个加密指数 e,使得 1 < e < φ(n) 并且 e 与 φ(n) 互质。计算私钥指数 d,使得 ed ≡ 1 (mod φ(n))。最后,公钥是 (e, n),私钥是 (d, n)。下面是一个示例代码:
```c
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
int generate_prime() {
int p;
do {
p = rand() % 100 + 1;
} while (!is_prime(p));
return p;
}
int generate_key(int *e, int *d, int *n) {
srand(time(NULL));
int p = generate_prime();
int q = generate_prime();
while (p == q) {
q = generate_prime();
}
*n = p * q;
int phi = (p - 1) * (q - 1);
*e = 2; // 选择一个小的加密指数
while (extended_gcd(*e, phi, NULL, NULL) != 1) {
(*e)++;
}
*d = mod_inverse(*e, phi);
return 0;
}
```
最后,我们需要实现数据加解密。对于一个给定的消息 m,加密过程是将其转换为整数 M,然后计算 C = M^e mod n。解密过程是将 C 转换为整数 c,然后计算 M = c^d mod n。下面是一个示例代码:
```c
int encrypt(int m, int e, int n) {
return mod_pow(m, e, n);
}
int decrypt(int c, int d, int n) {
return mod_pow(c, d, n);
}
```
如果你想实现对较大数据的加解密,可以使用 GMP 库来处理大整数。具体来说,你需要将上述代码中的 int 类型替换为 mpz_t 类型,并且调用相应的 GMP 函数来处理大整数。
最后,如果你想实现一个简单的 GUI 界面,可以使用 GTK+ 库来创建窗口和按钮,并将上述代码集成到事件处理函数中。