dh代码 python

### 实现Diffie-Hellman算法

Diffie-Hellman密钥交换协议允许双方在公共信道上安全地建立共享秘密[^1]。以下是该算法的一个简单Python实现：

import random

def generate_large_prime():
    """生成大素数"""
    from sympy import nextprime
    return nextprime(random.randint(2**31, 2**32))

def modular_exponentiation(base, exponent, modulus):
    """模幂运算，即计算 (base^exponent) % modulus"""
    result = pow(base, exponent, modulus)
    return result

class DiffieHellman:
    def __init__(self, generator=None, prime_modulus=None):
        self.generator = generator or 2
        self.prime_modulus = prime_modulus or generate_large_prime()
        self.private_key = random.randint(2, self.prime_modulus - 2)

    def get_public_key(self):
        """生成并返回公钥"""
        public_key = modular_exponentiation(
            base=self.generator,
            exponent=self.private_key,
            modulus=self.prime_modulus
        )
        return public_key

    def compute_shared_secret(self, other_party_public_key):
        """利用对方的公钥来计算共享的秘密值"""
        shared_secret = modular_exponentiation(
            base=other_party_public_key,
            exponent=self.private_key,
            modulus=self.prime_modulus
        )
        return shared_secret


# 测试代码如下：
alice = DiffieHellman(generator=5, prime_modulus=23)
bob = DiffieHellman(generator=5, prime_modulus=23)

print(f"Alice 的私钥: {alice.private_key}")
print(f"Bob 的私钥: {bob.private_key}")

public_key_alice = alice.get_public_key()
public_key_bob = bob.get_public_key()

shared_secret_alice = alice.compute_shared_secret(public_key_bob)
shared_secret_bob = bob.compute_shared_secret(public_key_alice)

if shared_secret_alice == shared_secret_bob:
    print("成功建立了相同的共享秘钥!")
else:
    print("未能建立相同共享秘钥.")

此段代码展示了如何创建两个`DiffieHellman`对象分别代表Alice和Bob，并通过交换各自的公钥最终达成一致的共享秘密。