c++实现编程实现RSA密码系统: 1. 随机生成两个大素数p和q, n=p*q. 查找相关资料编写生成大素数的算法。 2. 生成公钥对{n,e}和私钥对{n, d} 3. 对明文(消息):mw=“信息安全专业+自己名字+学号”进行数字化,如明文:“信息安全专业+张三+22415010141” 4. 对消息mw加密和解密。

时间: 2024-03-30 07:33:54 浏览: 153
好的,以下是一个简单的C++实现: ```c++ #include <iostream> #include <gmpxx.h> //需要安装GMP库 using namespace std; //生成随机大素数 void generatePrime(mpz_t &p, mpz_t &q, int bits) { gmp_randstate_t state; gmp_randinit_mt(state); mpz_init(p); mpz_init(q); mpz_urandomb(p, state, bits); mpz_urandomb(q, state, bits); mpz_nextprime(p, p); mpz_nextprime(q, q); gmp_randclear(state); } //求模逆元 void modInverse(mpz_t &d, const mpz_t &e, const mpz_t &phi) { mpz_invert(d, e, phi); } //生成公钥和私钥 void generateKeyPair(mpz_t &n, mpz_t &e, mpz_t &d, const mpz_t &p, const mpz_t &q) { //计算n=p*q mpz_mul(n, p, q); //计算phi(n)=(p-1)*(q-1) mpz_t phi; mpz_init(phi); mpz_sub_ui(p, p, 1); mpz_sub_ui(q, q, 1); mpz_mul(phi, p, q); mpz_add_ui(p, p, 1); mpz_add_ui(q, q, 1); //选择e,1<e<phi(n),且e与phi(n)互质 mpz_init_set_ui(e, 65537); while (mpz_cmp(e, phi) >= 0 || mpz_gcd(e, e, phi) != 1) { mpz_nextprime(e, e); } //计算d,使得d*e ≡ 1 (mod phi(n)) modInverse(d, e, phi); mpz_clear(phi); } //将明文转化为数字 void encode(const string &msg, mpz_t &m) { mpz_init(m); for (int i = 0; i < msg.length(); i++) { mpz_mul_ui(m, m, 256); mpz_add_ui(m, m, msg[i]); } } //将数字转化为明文 string decode(const mpz_t &m) { string msg; mpz_t temp; mpz_init_set(temp, m); while (mpz_cmp_ui(temp, 0) > 0) { char c = mpz_fdiv_q_ui(temp, temp, 256); msg = c + msg; } mpz_clear(temp); return msg; } //加密 void encrypt(mpz_t &c, const mpz_t &m, const mpz_t &e, const mpz_t &n) { mpz_powm(c, m, e, n); } //解密 void decrypt(mpz_t &m, const mpz_t &c, const mpz_t &d, const mpz_t &n) { mpz_powm(m, c, d, n); } int main() { //生成随机大素数p和q mpz_t p, q, n; mpz_init(p); mpz_init(q); mpz_init(n); generatePrime(p, q, 1024); //生成公钥和私钥 mpz_t e, d; mpz_init(e); mpz_init(d); generateKeyPair(n, e, d, p, q); //明文 string msg = "信息安全专业+张三+22415010141"; //将明文编码为数字 mpz_t m; mpz_init(m); encode(msg, m); //加密 mpz_t c; mpz_init(c); encrypt(c, m, e, n); //解密 mpz_t m2; mpz_init(m2); decrypt(m2, c, d, n); //将数字解码为明文 string msg2 = decode(m2); //输出结果 cout << "明文:" << msg << endl; cout << "密文:" << c << endl; cout << "解密后的明文:" << msg2 << endl; //清除变量 mpz_clear(p); mpz_clear(q); mpz_clear(n); mpz_clear(e); mpz_clear(d); mpz_clear(m); mpz_clear(c); mpz_clear(m2); return 0; } ``` 需要注意的是,这里使用的是经典RSA加密算法,存在一些安全问题,例如选择的e值过小,容易被攻击者利用低指数攻击等方式破解加密。在实际应用中,需要选择更加安全的RSA变种,例如使用更大的密钥长度、选择更加安全的e值等。
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