c++应用RSA对文件进行加密,并测试加密时间。

时间: 2024-03-05 19:49:31 浏览: 16
首先,RSA算法是一种公钥加密算法,它的加密和解密都是基于一对公钥和私钥完成的。在这里,我们需要使用C++实现RSA加密和解密算法,并将其应用于对文件进行加密和解密。 以下是实现RSA加密和解密的基本步骤: 1. 选择两个大质数p和q,并计算它们的乘积N=p*q。 2. 计算欧拉函数φ(N)=(p-1)*(q-1)。 3. 选择一个整数e,满足1<e<φ(N)且e与φ(N)互质。 4. 计算e对于φ(N)的模反元素d,即满足e*d ≡ 1 (mod φ(N))。 5. 公钥为(N,e),私钥为(N,d)。 6. 加密时,将明文M转换为整数m,然后计算密文C=m^e(mod N)。 7. 解密时,将密文C计算出明文M=C^d(mod N)。 下面是用C++实现RSA加密和解密的示例代码: ``` #include <iostream> #include <fstream> #include <ctime> #include <cstdlib> #include <cmath> using namespace std; // 求最大公约数 int gcd(int a, int b) { if (b == 0) return a; return gcd(b, a % b); } // 求模反元素 int modInv(int a, int m) { int m0 = m, t, q; int x0 = 0, x1 = 1; if (m == 1) return 0; while (a > 1) { // q是a/m的商,t是a对m取模的余数 q = a / m; t = m; m = a % m, a = t; // 更新x0和x1 t = x0; x0 = x1 - q * x0; x1 = t; } if (x1 < 0) x1 += m0; return x1; } // 判断素数 bool isPrime(int n) { if (n <= 1) return false; for (int i = 2; i <= sqrt(n); i++) if (n % i == 0) return false; return true; } // 生成RSA公钥和私钥 void generateKeys(int& n, int& e, int& d) { int p, q, phi; do { p = rand() % 1000 + 1000; } while (!isPrime(p)); do { q = rand() % 1000 + 1000; } while (!isPrime(q) || p == q); n = p * q; phi = (p - 1) * (q - 1); do { e = rand() % phi + 2; } while (gcd(e, phi) != 1); d = modInv(e, phi); } // 加密 void encrypt(int n, int e, const char* infile, const char* outfile) { ifstream fin(infile, ios::binary); ofstream fout(outfile, ios::binary); char ch; int m, c; while (fin.get(ch)) { m = ch; c = pow(m, e) % n; fout.write((char*)&c, sizeof(c)); } fin.close(); fout.close(); } // 解密 void decrypt(int n, int d, const char* infile, const char* outfile) { ifstream fin(infile, ios::binary); ofstream fout(outfile, ios::binary); int c, m; while (fin.read((char*)&c, sizeof(c))) { m = pow(c, d) % n; fout.put((char)m); } fin.close(); fout.close(); } int main() { int n, e, d; generateKeys(n, e, d); clock_t start = clock(); // 记录加密开始时间 encrypt(n, e, "test.txt", "test.enc"); clock_t end = clock(); // 记录加密结束时间 cout << "Encryption time: " << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl; start = clock(); // 记录解密开始时间 decrypt(n, d, "test.enc", "test.dec"); end = clock(); // 记录解密结束时间 cout << "Decryption time: " << (double)(end - start) / CLOCKS_PER_SEC << "s" << endl; return 0; } ``` 注意,这里只是一个简化的示例代码,实际应用中需要考虑更多的安全性和性能问题。在加密大文件时,可能需要分块处理,或者使用其他更高效的加密算法。 以上代码中,我们使用了C++的文件流,可以将文件中的每个字节作为一个字符读入或写入文件。加密时,我们将每个字符转换为一个整数m,然后计算密文C=m^e(mod N)并写入输出文件。解密时,我们将密文C读入并计算出明文m=C^d(mod N),然后将其转换为一个字符并写入输出文件。 运行该程序,将会生成加密后的文件test.enc和解密后的文件test.dec,并输出加密和解密的时间。 希望这个示例能够帮助你实现RSA加密和解密,并测试加密时间。

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