使用C++编写程序·题目: ·编程实现RSA的加密和解密 ·基本要求: ·参数可选较小的数(如10万以内的数) ·可不用判断p,q是否为素数,在输入时保证p,q为素数,且(e,φ(n))=1即可 ·语言不限 ·测试用例中的明文M为自己姓名(汉语拼音)的首字母和尾字母的平均值(向上取整) (a-z分别映射为1-25) ·可选要求: ·输入时判断p,q是否为素数,判断e是否满足要求
时间: 2023-11-27 19:54:35 浏览: 31
以下是使用C++编写的RSA加密和解密程序,满足题目要求:
```c++
#include <iostream>
#include <cmath>
using namespace std;
// 判断一个数是否为素数
bool isPrime(int n) {
if (n <= 1) return false;
int sqrtn = int(sqrt(n));
for (int i = 2; i <= sqrtn; i++) {
if (n % i == 0) return false;
}
return true;
}
// 求最大公约数
int gcd(int a, int b) {
return b == 0 ? a : gcd(b, a % b);
}
// 求模反元素
int modInverse(int a, int m) {
int x1 = 1, y1 = 0;
int x2 = 0, y2 = 1;
int r1 = m, r2 = a;
while (r2 != 0) {
int q = r1 / r2;
int t1 = x1 - q * x2, t2 = y1 - q * y2, t3 = r1 - q * r2;
x1 = x2, y1 = y2, r1 = r2;
x2 = t1, y2 = t2, r2 = t3;
}
if (r1 != 1) return -1; // 不存在模反元素
if (x1 < 0) x1 += m;
return x1;
}
// RSA加密
int encrypt(int m, int e, int n) {
int c = 1;
for (int i = 0; i < e; i++) {
c = (c * m) % n;
}
return c;
}
// RSA解密
int decrypt(int c, int d, int n) {
int m = 1;
for (int i = 0; i < d; i++) {
m = (m * c) % n;
}
return m;
}
int main() {
// 输入p、q、e和明文M
int p, q, e, M;
cout << "请输入p、q和e:" << endl;
cin >> p >> q >> e;
cout << "请输入明文M:" << endl;
cin >> M;
// 判断p、q和e是否满足要求
if (!isPrime(p)) {
cout << "p不是素数!" << endl;
return 0;
}
if (!isPrime(q)) {
cout << "q不是素数!" << endl;
return 0;
}
int n = p * q, phi_n = (p - 1) * (q - 1);
if (gcd(e, phi_n) != 1) {
cout << "e不满足(e,φ(n))=1的要求!" << endl;
return 0;
}
// 计算d和密文C
int d = modInverse(e, phi_n);
int M_avg = (int)ceil((M + 1) / 2.0); // 明文M为自己姓名(汉语拼音)的首字母和尾字母的平均值(向上取整)
int C = encrypt(M_avg, e, n);
// 输出密文C和解密后的明文M
cout << "密文C:" << C << endl;
cout << "解密后的明文M:" << decrypt(C, d, n) << endl;
return 0;
}
```
注意,该程序仅适用于加密和解密较小的数,如10万以内的数。如果要加密和解密更大的数,需要使用更高效的算法,如Miller-Rabin素性测试和扩展欧几里得算法。