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。 注意:本题无标准答案,请同学们查找相关资料解决该问题,提交程序代码和加密解密示例。
时间: 2024-03-26 16:35:21 浏览: 54
RSA 密码系统:使用 RSA 加密和解密消息。-matlab开发
RSA密码系统的实现涉及到大数计算等复杂算法,以下是一个简单的Python实现,仅供参考:
```python
import random
import math
# 判断素数
def is_prime(num):
if num <= 1:
return False
for i in range(2, int(math.sqrt(num))+1):
if num % i == 0:
return False
return True
# 生成大素数
def generate_prime(bit_length):
while True:
num = random.getrandbits(bit_length)
if is_prime(num):
return num
# 求最大公约数
def gcd(a, b):
while b != 0:
a, b = b, a % b
return a
# 扩展欧几里得算法求逆元
def extend_euclid(a, b):
if b == 0:
return 1, 0
x, y = extend_euclid(b, a % b)
return y, x - (a // b) * y
# 生成公钥和私钥
def generate_key_pair(bit_length):
# 生成两个大素数
p = generate_prime(bit_length)
q = generate_prime(bit_length)
# 计算 n 和 φ(n)
n = p * q
phi_n = (p-1) * (q-1)
# 随机选择 e,且 e 和 phi_n 互质
while True:
e = random.randrange(2, phi_n)
if gcd(e, phi_n) == 1:
break
# 计算 d,使得 e*d ≡ 1 (mod phi_n)
d, _ = extend_euclid(e, phi_n)
if d < 0:
d += phi_n
# 返回公钥和私钥
public_key = (n, e)
private_key = (n, d)
return public_key, private_key
# 加密
def encrypt(message, public_key):
n, e = public_key
# 将明文转换成数字
message = message.encode()
m = int.from_bytes(message, byteorder='big')
# 加密
c = pow(m, e, n)
return c
# 解密
def decrypt(ciphertext, private_key):
n, d = private_key
# 解密
m = pow(ciphertext, d, n)
# 将数字转换成明文
message = m.to_bytes((m.bit_length()+7)//8, byteorder='big').decode()
return message
# 测试
if __name__ == '__main__':
bit_length = 1024
message = "信息安全专业+张三+22415010141"
print("明文:", message)
public_key, private_key = generate_key_pair(bit_length)
ciphertext = encrypt(message, public_key)
print("密文:", ciphertext)
plaintext = decrypt(ciphertext, private_key)
print("解密后的明文:", plaintext)
```
需要注意的是,RSA密码系统的安全性依赖于大素数的难以分解性,因此在实际应用中需要选择足够长的密钥长度。同时,对于明文较长的情况,可以使用分块加密的方式来加密和解密。
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