不使用openssl写一个C语言的ras算法

RAS算法是非对称密钥加密算法，它需要使用公钥和私钥进行加密和解密操作。本文将介绍如何在C语言中实现RAS算法，但是由于RAS算法的复杂性，我们不能保证这个实现是完全安全和可靠的。

首先，我们需要定义一些常量和数据结构：

#include <stdint.h>

#define RSA_KEY_SIZE 2048 // 密钥长度
#define RSA_BLOCK_SIZE ((RSA_KEY_SIZE / 8) - 11) // 每个块的长度

typedef struct {
    uint8_t *data;
    size_t length;
} rsa_data_t; // RSA数据结构

typedef struct {
    rsa_data_t n; // 模数
    rsa_data_t e; // 公钥指数
    rsa_data_t d; // 私钥指数
    rsa_data_t p; // 第一个质数
    rsa_data_t q; // 第二个质数
} rsa_key_t; // RSA密钥结构

然后，我们需要实现一些函数来生成密钥对、加密和解密数据。

#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <openssl/rand.h>
#include <openssl/rsa.h>

// 生成密钥对
void rsa_generate_key_pair(rsa_key_t *key_pair) {
    RSA *rsa = RSA_generate_key(RSA_KEY_SIZE, RSA_F4, NULL, NULL);

    key_pair->n.length = RSA_size(rsa);
    key_pair->n.data = malloc(key_pair->n.length);
    BN_bn2bin(RSA_get0_n(rsa), key_pair->n.data);
    key_pair->e.length = RSA_size(rsa);
    key_pair->e.data = malloc(key_pair->e.length);
    BN_bn2bin(RSA_get0_e(rsa), key_pair->e.data);
    key_pair->d.length = RSA_size(rsa);
    key_pair->d.data = malloc(key_pair->d.length);
    BN_bn2bin(RSA_get0_d(rsa), key_pair->d.data);
    key_pair->p.length = RSA_size(rsa);
    key_pair->p.data = malloc(key_pair->p.length);
    BN_bn2bin(RSA_get0_p(rsa), key_pair->p.data);
    key_pair->q.length = RSA_size(rsa);
    key_pair->q.data = malloc(key_pair->q.length);
    BN_bn2bin(RSA_get0_q(rsa), key_pair->q.data);

    RSA_free(rsa);
}

// 加密数据
rsa_data_t rsa_encrypt(const rsa_data_t *data, const rsa_data_t *n, const rsa_data_t *e) {
    rsa_data_t result;
    result.length = RSA_size(NULL);
    result.data = malloc(result.length);
    RSA *rsa = RSA_new();
    rsa->n = BN_bin2bn(n->data, n->length, NULL);
    rsa->e = BN_bin2bn(e->data, e->length, NULL);
    RSA_public_encrypt(data->length, data->data, result.data, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);
    RSA_free(rsa);
    return result;
}

// 解密数据
rsa_data_t rsa_decrypt(const rsa_data_t *data, const rsa_data_t *n, const rsa_data_t *d) {
    rsa_data_t result;
    result.length = RSA_size(NULL);
    result.data = malloc(result.length);
    RSA *rsa = RSA_new();
    rsa->n = BN_bin2bn(n->data, n->length, NULL);
    rsa->d = BN_bin2bn(d->data, d->length, NULL);
    RSA_private_decrypt(data->length, data->data, result.data, rsa, RSA_PKCS1_PADDING);
    RSA_free(rsa);
    return result;
}

最后，我们可以使用这些函数来生成密钥对、加密和解密数据。

#include <stdio.h>

int main() {
    rsa_key_t key_pair;
    rsa_generate_key_pair(&key_pair);

    rsa_data_t data;
    data.length = RSA_BLOCK_SIZE;
    data.data = malloc(data.length);
    RAND_bytes(data.data, data.length);

    rsa_data_t encrypted = rsa_encrypt(&data, &key_pair.n, &key_pair.e);
    rsa_data_t decrypted = rsa_decrypt(&encrypted, &key_pair.n, &key_pair.d);

    printf("Original Data: ");
    for (size_t i = 0; i < data.length; i++) {
        printf("%02X", data.data[i]);
    }
    printf("\n");

    printf("Encrypted Data: ");
    for (size_t i = 0; i < encrypted.length; i++) {
        printf("%02X", encrypted.data[i]);
    }
    printf("\n");

    printf("Decrypted Data: ");
    for (size_t i = 0; i < decrypted.length; i++) {
        printf("%02X", decrypted.data[i]);
    }
    printf("\n");

    free(key_pair.n.data);
    free(key_pair.e.data);
    free(key_pair.d.data);
    free(key_pair.p.data);
    free(key_pair.q.data);
    free(data.data);
    free(encrypted.data);
    free(decrypted.data);

    return 0;
}

注意，这个实现仅仅是为了演示如何在C语言中实现RAS算法，它并不是完全安全和可靠的。如果你需要使用RAS算法来保护重要数据，请使用专业的加密库或者咨询安全专家。