我需要一段使用C语音编写的代码来实现p, q均为128bit(16字节)的RSA加密,要求:生成并输出大素数p、q及其乘积N=pq;输出公钥e;输出私钥d;随机生成并输出明文;加密并输出密文; 解密并输出解密后的明文。
时间: 2024-02-29 14:51:16 浏览: 22
好的,下面是一份使用 C 语言实现的 RSA 加密代码,满足您的上述需求:
```c
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <openssl/bn.h>
// 定义大素数的位数,这里假设为 128 bit
#define PRIME_BITS 128
// 定义 e 的值,这里选择常用的 65537
#define E_VALUE 65537
// 定义明文的长度,这里假设为 128 bit
#define MESSAGE_BITS 128
// 生成一个指定长度的大素数
void generate_prime(BIGNUM* prime, int bits) {
BN_generate_prime(prime, bits, 1, NULL, NULL, NULL, NULL);
}
// 生成 RSA 公私钥对
void generate_key_pair(BIGNUM* p, BIGNUM* q, BIGNUM* n, BIGNUM* e, BIGNUM* d) {
// 生成两个大素数 p, q
generate_prime(p, PRIME_BITS);
generate_prime(q, PRIME_BITS);
// 计算 n = p * q
BN_mul(n, p, q, NULL);
// 计算 phi(n) = (p - 1) * (q - 1)
BIGNUM* phi_n = BN_new();
BN_sub_word(p, 1);
BN_sub_word(q, 1);
BN_mul(phi_n, p, q, NULL);
// 选择 e 的值,这里选择常用的 65537
BN_set_word(e, E_VALUE);
// 计算 d 的值,使得 e * d ≡ 1 (mod phi(n))
BN_mod_inverse(d, e, phi_n, NULL);
// 释放内存
BN_free(phi_n);
}
// 加密明文
void encrypt_message(BIGNUM* message, BIGNUM* e, BIGNUM* n, BIGNUM* cipher) {
// 计算 cipher = message ^ e (mod n)
BN_mod_exp(cipher, message, e, n, NULL);
}
// 解密密文
void decrypt_cipher(BIGNUM* cipher, BIGNUM* d, BIGNUM* n, BIGNUM* message) {
// 计算 message = cipher ^ d (mod n)
BN_mod_exp(message, cipher, d, n, NULL);
}
// 打印二进制字符串
void print_binary_string(BIGNUM* bn) {
char* str = BN_bn2bin(bn, NULL);
int len = BN_num_bytes(bn);
for (int i = 0; i < len; i++) {
printf("%02x", (unsigned char)str[i]);
}
printf("\n");
free(str);
}
int main() {
// 初始化 OpenSSL 库
OpenSSL_add_all_algorithms();
// 定义变量
BIGNUM* p = BN_new();
BIGNUM* q = BN_new();
BIGNUM* n = BN_new();
BIGNUM* e = BN_new();
BIGNUM* d = BN_new();
BIGNUM* message = BN_new();
BIGNUM* cipher = BN_new();
// 生成 RSA 公私钥对
generate_key_pair(p, q, n, e, d);
// 打印 p, q, n 的值
printf("p = ");
print_binary_string(p);
printf("q = ");
print_binary_string(q);
printf("n = ");
print_binary_string(n);
// 打印 e, d 的值
printf("e = ");
print_binary_string(e);
printf("d = ");
print_binary_string(d);
// 生成随机明文
srand(time(NULL));
unsigned char message_str[MESSAGE_BITS / 8];
for (int i = 0; i < MESSAGE_BITS / 8; i++) {
message_str[i] = rand() % 256;
}
BN_bin2bn(message_str, MESSAGE_BITS / 8, message);
// 打印明文的值
printf("Message = ");
print_binary_string(message);
// 加密明文
encrypt_message(message, e, n, cipher);
// 打印密文的值
printf("Cipher = ");
print_binary_string(cipher);
// 解密密文
decrypt_cipher(cipher, d, n, message);
// 打印解密后的明文的值
printf("Decrypted Message = ");
print_binary_string(message);
// 释放内存
BN_free(p);
BN_free(q);
BN_free(n);
BN_free(e);
BN_free(d);
BN_free(message);
BN_free(cipher);
// 清除 OpenSSL 库
EVP_cleanup();
return 0;
}
```
需要注意的是,这份代码使用了 OpenSSL 库来实现 RSA 加密算法,因此需要在编译时链接上 OpenSSL 库。可以使用以下命令来编译:
```
gcc -o rsa rsa.c -lcrypto
```
其中,`-lcrypto` 表示链接 OpenSSL 库。