用c++编写程序实现ElGamal公钥密码系统。

时间: 2024-03-10 21:44:56 浏览: 93
好的,我可以为您提供一个简单的C++实现ElGamal公钥密码系统的代码。 首先,我们需要定义一些变量和函数来实现加密和解密过程。ElGamal系统中有两个大质数p和g,私钥x和公钥y,消息m和加密后的消息c。加密过程中,我们需要选择一个随机数k,并计算出c1和c2。解密过程中,我们需要使用私钥x来计算k的逆元,并使用c1和c2来计算出消息m。下面是完整的代码实现: ```c++ #include <iostream> #include <cmath> #include <cstdlib> #include <cstring> #include <ctime> using namespace std; // 生成指定范围内的随机数 int random(int min, int max) { return rand() % (max - min + 1) + min; } // 判断一个数是否为质数 bool isPrime(int n) { if (n <= 1) return false; if (n == 2 || n == 3) return true; if (n % 6 != 1 && n % 6 != 5) return false; int sqr = sqrt(n); for (int i = 5; i <= sqr; i += 6) if (n % i == 0 || n % (i + 2) == 0) return false; return true; } // 计算幂次方 int power(int a, int b, int p) { int ans = 1 % p; a %= p; while (b) { if (b & 1) ans = (long long)ans * a % p; a = (long long)a * a % p; b >>= 1; } return ans; } // 计算逆元 int inverse(int a, int p) { return power(a, p - 2, p); } // 生成ElGamal公钥密码系统的公私钥 void generateKeys(int &p, int &g, int &x, int &y) { // 选择两个大质数p和g do { p = random(1000, 9999); } while (!isPrime(p)); do { g = random(2, p - 1); } while (power(g, (p - 1) / 2, p) == 1); // 选择私钥x x = random(1, p - 2); // 计算公钥y y = power(g, x, p); } // 加密 void encrypt(int p, int g, int y, int m, int &c1, int &c2) { // 选择一个随机数k int k = random(1, p - 2); // 计算c1和c2 c1 = power(g, k, p); c2 = (long long)m * power(y, k, p) % p; } // 解密 int decrypt(int p, int x, int c1, int c2) { // 计算k的逆元 int kInv = inverse(power(c1, x, p), p); // 计算消息m return (long long)c2 * kInv % p; } int main() { srand(time(NULL)); // 随机数种子 int p, g, x, y, m, c1, c2; // 生成公私钥 generateKeys(p, g, x, y); // 输入消息 cout << "请输入要加密的消息(小于" << p << "):" << endl; cin >> m; // 加密 encrypt(p, g, y, m, c1, c2); // 输出加密后的消息 cout << "加密后的消息:" << c1 << " " << c2 << endl; // 解密 m = decrypt(p, x, c1, c2); // 输出解密后的消息 cout << "解密后的消息:" << m << endl; return 0; } ``` 这段代码可以生成ElGamal公钥密码系统的公私钥,加密和解密消息。您可以根据需要进行修改和扩展。请注意,此代码仅用于演示目的,不适用于实际应用。
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