写一个基于RSA算法的数字签名的程序包含GUI界面

时间: 2024-02-20 15:56:12 浏览: 19
以下是一个基于Python语言实现的RSA数字签名程序,包含GUI界面: ```python import random import hashlib import tkinter as tk # 生成质数 def is_prime(num): if num < 2: return False for i in range(2, int(num**0.5)+1): if num % i == 0: return False return True def generate_prime(): while True: num = random.randint(100, 1000) if is_prime(num): return num # 扩展欧几里得算法求解模反元素 def extended_gcd(a, b): if b == 0: return a, 1, 0 else: gcd, x, y = extended_gcd(b, a % b) return gcd, y, x - (a // b) * y # 生成公钥和私钥 def generate_key_pair(): # 随机生成两个质数p和q p = generate_prime() q = generate_prime() n = p * q phi_n = (p - 1) * (q - 1) # 选择一个与phi_n互质的整数e作为公钥 while True: e = random.randint(2, phi_n-1) if extended_gcd(e, phi_n)[0] == 1: break # 计算e的模反元素d作为私钥 gcd, d, _ = extended_gcd(e, phi_n) d = d % phi_n if d < 0: d += phi_n return (n, e), (n, d) # 加密 def encrypt(m, public_key): n, e = public_key c = pow(m, e, n) return c # 解密 def decrypt(c, private_key): n, d = private_key m = pow(c, d, n) return m # 签名 def sign(message, private_key): n, d = private_key hash = hashlib.sha256(message.encode('utf-8')).hexdigest() h = int(hash, 16) signature = pow(h, d, n) return signature # 验证签名 def verify(message, signature, public_key): n, e = public_key hash = hashlib.sha256(message.encode('utf-8')).hexdigest() h = int(hash, 16) h_new = pow(signature, e, n) return h == h_new # GUI界面 class Application(tk.Frame): def __init__(self, master=None): super().__init__(master) self.master = master self.master.title('RSA数字签名') self.pack() self.create_widgets() def create_widgets(self): # 待签名消息 self.message_label = tk.Label(self, text='待签名消息:') self.message_label.grid(row=0, column=0, padx=5, pady=5) self.message_entry = tk.Entry(self, width=40) self.message_entry.grid(row=0, column=1, padx=5, pady=5) # 生成密钥对 self.generate_key_button = tk.Button(self, text='生成密钥对', command=self.generate_key) self.generate_key_button.grid(row=1, column=0, padx=5, pady=5) # 公钥 self.public_key_label = tk.Label(self, text='公钥:') self.public_key_label.grid(row=2, column=0, padx=5, pady=5) self.public_key_text = tk.Text(self, height=3, width=40) self.public_key_text.grid(row=2, column=1, padx=5, pady=5) # 私钥 self.private_key_label = tk.Label(self, text='私钥:') self.private_key_label.grid(row=3, column=0, padx=5, pady=5) self.private_key_text = tk.Text(self, height=3, width=40) self.private_key_text.grid(row=3, column=1, padx=5, pady=5) # 签名 self.sign_button = tk.Button(self, text='签名', command=self.sign_message) self.sign_button.grid(row=4, column=0, padx=5, pady=5) self.signature_label = tk.Label(self, text='签名结果:') self.signature_label.grid(row=4, column=1, padx=5, pady=5) self.signature_text = tk.Text(self, height=3, width=40) self.signature_text.grid(row=5, column=1, padx=5, pady=5) # 验证签名 self.verify_button = tk.Button(self, text='验证签名', command=self.verify_signature) self.verify_button.grid(row=6, column=0, padx=5, pady=5) self.is_valid_label = tk.Label(self, text='签名是否有效:') self.is_valid_label.grid(row=6, column=1, padx=5, pady=5) self.is_valid_text = tk.Text(self, height=1, width=10) self.is_valid_text.grid(row=7, column=1, padx=5, pady=5) # 退出 self.quit_button = tk.Button(self, text='退出', command=self.master.quit) self.quit_button.grid(row=8, column=1, padx=5, pady=5) # 生成密钥对 def generate_key(self): self.public_key, self.private_key = generate_key_pair() self.public_key_text.delete(1.0, tk.END) self.public_key_text.insert(tk.END, str(self.public_key)) self.private_key_text.delete(1.0, tk.END) self.private_key_text.insert(tk.END, str(self.private_key)) # 签名 def sign_message(self): message = self.message_entry.get() if message: signature = sign(message, self.private_key) self.signature_text.delete(1.0, tk.END) self.signature_text.insert(tk.END, str(signature)) # 验证签名 def verify_signature(self): message = self.message_entry.get() signature = self.signature_text.get(1.0, tk.END) if message and signature: is_valid = verify(message, int(signature), self.public_key) self.is_valid_text.delete(1.0, tk.END) self.is_valid_text.insert(tk.END, str(is_valid)) # 启动GUI程序 if __name__ == '__main__': root = tk.Tk() app = Application(master=root) app.mainloop() ``` 在程序中,首先定义了一些辅助函数,包括生成质数、扩展欧几里得算法求解模反元素等。然后,利用这些函数实现了RSA算法的核心功能,包括生成密钥对、加密、解密、签名和验证签名。最后,使用tkinter库创建了一个简单的GUI界面,包括待签名消息、生成密钥对、公钥和私钥、签名结果、验证签名和退出按钮。用户可以在GUI界面中输入待签名消息,点击“生成密钥对”按钮生成公钥和私钥,点击“签名”按钮进行签名,点击“验证签名”按钮验证签名是否有效。

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