C语言实现基于rsa的盲签名算法,不使用库

时间: 2024-03-17 08:46:05 浏览: 17
以下是一个简单的C语言实现基于RSA的盲签名算法的示例代码,不使用库: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #include <time.h> #define RSA_KEY_SIZE 1024 // RSA密钥长度 #define RSA_BLOCK_SIZE (RSA_KEY_SIZE / 8) // RSA块长度 #define RSA_E 65537 // RSA公钥指数 // 定义大数结构体 typedef struct { int len; // 数字长度 int *data; // 数字数组 } bignum; // 随机生成一个指定长度的大数 void rand_bignum(bignum *num, int len) { int i; num->len = len; num->data = (int*)malloc(sizeof(int) * len); for (i = 0; i < len; i++) { num->data[i] = rand() % 10; } } // 复制大数 void copy_bignum(bignum *dest, bignum *src) { int i; dest->len = src->len; dest->data = (int*)malloc(sizeof(int) * dest->len); for (i = 0; i < dest->len; i++) { dest->data[i] = src->data[i]; } } // 比较两个大数的大小 int cmp_bignum(bignum *a, bignum *b) { int i; if (a->len > b->len) { return 1; } else if (a->len < b->len) { return -1; } else { for (i = a->len - 1; i >= 0; i--) { if (a->data[i] > b->data[i]) { return 1; } else if (a->data[i] < b->data[i]) { return -1; } } return 0; } } // 大数减法 void sub_bignum(bignum *a, bignum *b, bignum *c) { int i, borrow = 0; c->len = a->len; c->data = (int*)malloc(sizeof(int) * c->len); for (i = 0; i < c->len; i++) { c->data[i] = a->data[i] - borrow; if (i < b->len) { c->data[i] -= b->data[i]; } if (c->data[i] < 0) { c->data[i] += 10; borrow = 1; } else { borrow = 0; } } while (c->len > 1 && c->data[c->len - 1] == 0) { c->len--; } } // 大数乘法 void mul_bignum(bignum *a, bignum *b, bignum *c) { int i, j, carry; c->len = a->len + b->len; c->data = (int*)malloc(sizeof(int) * c->len); memset(c->data, 0, sizeof(int) * c->len); for (i = 0; i < a->len; i++) { carry = 0; for (j = 0; j < b->len; j++) { c->data[i + j] += a->data[i] * b->data[j] + carry; carry = c->data[i + j] / 10; c->data[i + j] %= 10; } if (carry > 0) { c->data[i + j] += carry; } } while (c->len > 1 && c->data[c->len - 1] == 0) { c->len--; } } // 大数除法 void div_bignum(bignum *a, bignum *b, bignum *c) { int i, j, k; bignum r, tmp1, tmp2; c->len = a->len - b->len + 1; c->data = (int*)malloc(sizeof(int) * c->len); memset(c->data, 0, sizeof(int) * c->len); r.len = b->len; r.data = (int*)malloc(sizeof(int) * r.len); for (i = a->len - 1; i >= 0; i--) { for (j = r.len - 1; j > 0; j--) { r.data[j] = r.data[j - 1]; } r.data[0] = a->data[i]; while (r.len > 1 && r.data[r.len - 1] == 0) { r.len--; } if (cmp_bignum(&r, b) < 0) { continue; } k = r.len - b->len; tmp1.len = b->len + k; tmp1.data = (int*)malloc(sizeof(int) * tmp1.len); memset(tmp1.data, 0, sizeof(int) * tmp1.len); for (j = 0; j < k; j++) { tmp1.data[j] = 0; } for (j = k; j < tmp1.len; j++) { tmp1.data[j] = b->data[j - k]; } while (cmp_bignum(&r, &tmp1) >= 0) { c->data[i - k]++; sub_bignum(&r, &tmp1, &tmp2); copy_bignum(&r, &tmp2); } } while (c->len > 1 && c->data[c->len - 1] == 0) { c->len--; } } // 大数取模 void mod_bignum(bignum *a, bignum *b, bignum *c) { int i, j, k; bignum r, tmp1, tmp2; r.len = a->len; r.data = (int*)malloc(sizeof(int) * r.len); for (i = 0; i < r.len; i++) { r.data[i] = a->data[i]; } while (r.len > 1 && r.data[r.len - 1] == 0) { r.len--; } if (cmp_bignum(&r, b) < 0) { copy_bignum(c, &r); return; } c->len = b->len; c->data = (int*)malloc(sizeof(int) * c->len); for (i = 0; i < c->len; i++) { c->data[i] = r.data[r.len - i - 1]; } for (i = r.len - b->len; i >= 0; i--) { k = c->len - 1; tmp1.len = c->len + 1; tmp1.data = (int*)malloc(sizeof(int) * tmp1.len); memset(tmp1.data, 0, sizeof(int) * tmp1.len); for (j = 0; j < c->len; j++) { tmp1.data[j] = c->data[j]; } tmp1.data[c->len] = r.data[i]; while (tmp1.len > 1 && tmp1.data[tmp1.len - 1] == 0) { tmp1.len--; } while (cmp_bignum(&tmp1, b) >= 0) { sub_bignum(&tmp1, b, &tmp2); copy_bignum(&tmp1, &tmp2); } c->data[k--] = tmp1.data[0]; while (c->len > 1 && c->data[c->len - 1] == 0) { c->len--; } } } // 大数幂模运算 void powmod_bignum(bignum *a, bignum *b, bignum *n, bignum *c) { int i; bignum tmp1, tmp2; tmp1.len = 1; tmp1.data = (int*)malloc(sizeof(int)); tmp1.data[0] = 1; copy_bignum(c, &tmp1); for (i = b->len - 1; i >= 0; i--) { mul_bignum(c, c, &tmp1); mod_bignum(&tmp1, n, &tmp2); copy_bignum(c, &tmp2); if (b->data[i] == 1) { mul_bignum(c, a, &tmp1); mod_bignum(&tmp1, n, &tmp2); copy_bignum(c, &tmp2); } } } // 生成RSA公钥和私钥 void gen_rsa_key(bignum *p, bignum *q, bignum *n, bignum *e, bignum *d) { bignum phi, tmp1, tmp2; bignum p_minus1, q_minus1; p_minus1.len = p->len; p_minus1.data = (int*)malloc(sizeof(int) * p_minus1.len); sub_bignum(p, &tmp1, &p_minus1); q_minus1.len = q->len; q_minus1.data = (int*)malloc(sizeof(int) * q_minus1.len); sub_bignum(q, &tmp1, &q_minus1); mul_bignum(&p_minus1, &q_minus1, &phi); mul_bignum(p, q, n); copy_bignum(e, &tmp1); while (1) { powmod_bignum(e, &phi, n, d); if (cmp_bignum(d, &tmp1) == 0) { break; } add_bignum(e, &tmp2, e); } } // 盲化处理 void blind_bignum(bignum *a, bignum *r, bignum *n, bignum *b) { powmod_bignum(r, b, n, a); } // 解盲处理 void unblind_bignum(bignum *a, bignum *r, bignum *n, bignum *b) { powmod_bignum(b, &tmp1, n, &tmp2); inv_bignum(&tmp2, r, n, &tmp1); mul_bignum(a, &tmp1, &tmp2); mod_bignum(&tmp2, n, a); } // RSA盲签名 void rsa_blind_sign(bignum *m, bignum *n, bignum *d, bignum *s) { bignum r, tmp1, tmp2; srand(time(NULL)); rand_bignum(&r, RSA_BLOCK_SIZE); powmod_bignum(&r, n, n, &tmp1); mul_bignum(&tmp1, m, &tmp2); mod_bignum(&tmp2, n, s); powmod_bignum(&r, d, n, &tmp1); inv_bignum(&tmp1, n, &tmp2); mul_bignum(&tmp2, s, &tmp1); mod_bignum(&tmp1, n, s); } // RSA盲验签 int rsa_blind_verify(bignum *m, bignum *n, bignum *e, bignum *s) { bignum r, tmp1, tmp2, tmp3; int flag; srand(time(NULL)); rand_bignum(&r, RSA_BLOCK_SIZE); powmod_bignum(&r, n, n, &tmp1); inv_bignum(&r, n, &tmp2); mul_bignum(s, &tmp2, &tmp1); mod_bignum(&tmp1, n, &tmp2); powmod_bignum(&tmp2, e, n, &tmp1); mul_bignum(&tmp1, &tmp1, &tmp2); mod_bignum(&tmp2, n, &tmp1); flag = cmp_bignum(m, &tmp1); if (flag == 0) { printf("Verify success!\n"); } else { printf("Verify failed!\n"); } return flag; } int main() { bignum p, q, n, e, d, m, s; p.len = RSA_BLOCK_SIZE / 2; p.data = (int*)malloc(sizeof(int) * p.len); q.len = RSA_BLOCK_SIZE / 2; q.data = (int*)malloc(sizeof(int) * q.len); e.len = 1; e.data = (int*)malloc(sizeof(int)); m.len = RSA_BLOCK_SIZE / 2; m.data = (int*)malloc(sizeof(int) * m.len); s.len = RSA_BLOCK_SIZE / 2; s.data = (int*)malloc(sizeof(int) * s.len); gen_rsa_key(&p, &q, &n, &e, &d); rand_bignum(&m, RSA_BLOCK_SIZE / 2); rsa_blind_sign(&m, &n, &d, &s); rsa_blind_verify(&m, &n, &e, &s); return 0; } ``` 需要注意的是,以上代码仅作为示例,实现比较简单,没有做任何优化。在实际使用时应该考虑到算法的安全性和效率。

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