用c代码实现deffie-hellman算法

Diffie-Hellman密钥交换协议是一种非对称加密技术，用于两个通信方在没有预先共享秘密的情况下建立共享密钥。以下是使用C语言实现Diffie-Hellman的基本步骤：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>

// 生成大素数p和生成器g
#define PRIME_SIZE 2048
#define P (next_prime(generate_large_prime()))
#define G (generate_generator(P))

// 生成随机私钥
#define PRIV_KEY_SIZE 512
static unsigned char priv_key[PRIV_KEY_SIZE];
void generate_privkey() {
    srand(time(NULL));
    for (int i = 0; i < PRIV_KEY_SIZE; ++i) {
        priv_key[i] = rand() % 256;
    }
}

// 计算公钥
unsigned long long compute_public_key(unsigned long long priv) {
    return pow(G, priv, P);
}

// 通过公共密钥计算共享密钥
unsigned long long compute_shared_secret(unsigned long long pub_key) {
    return pow(pub_key, priv_key, P);
}

// 验证共享密钥是否匹配
int check_shared_secret(const unsigned long long expected, const unsigned long long actual) {
    return expected == actual;
}

// 主函数演示如何使用
int main() {
    generate_privkey();
    unsigned long long my_pub_key = compute_public_key(priv_key);
    
    printf("My public key: %llu\n", my_pub_key);

    // 假设对方也进行了同样的操作，得到了他们的公钥pub_key_other
    unsigned long long pub_key_other = /* ... */;
    unsigned long long shared_secret = compute_shared_secret(pub_key_other);
    
    if (check_shared_secret(shared_secret, compute_shared_secret(my_pub_key))) {
        printf("Shared secret matches: Success!\n");
    } else {
        printf("Shared secret mismatch: Failure!\n");
    }

    return 0;
}

// 辅助函数：生成大素数
static unsigned long long next_prime(unsigned long long n) {
    while (true) {
        n++;
        if (is_prime(n)) {
            return n;
        }
    }
}

// 辅助函数：检测是否为质数
static int is_prime(unsigned long long num) {
    if (num <= 1) return 0;
    if (num <= 3) return 1;
    if (num % 2 == 0 || num % 3 == 0) return 0;

    for (unsigned long long i = 5; i * i <= num; i += 6)
        if (num % i == 0 || num % (i + 2) == 0)
            return 0;

    return 1;
}

// 辅助函数：生成一个安全的生成器
static unsigned long long generate_large_prime() {
    return /* Implement a secure prime generation algorithm */;
}

// 辅助函数：生成生成器
static unsigned long long generate_generator(unsigned long long p) {
    return /* Choose a generator g such that gcd(g, p - 1) == 1 */;
}

这只是一个简化版的实现，并未包括所有辅助函数。实际应用中，你需要确保生成的大素数、生成器的选择以及素数检验等步骤都是安全的。