C++实现Diffie-Hellman算法,素数P要稍微大些,里面要有求原根的函数
时间: 2023-06-19 11:07:33 浏览: 169
下面是一个使用C++实现Diffie-Hellman算法的代码示例,其中包括求原根的函数:
```c++
#include <iostream>
#include <cmath>
#include <cstdlib>
#include <ctime>
using namespace std;
// 判断一个数是否为素数
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;
}
// 求一个数的原根
int getPrimitiveRoot(int p) {
int phi = p - 1;
int factors[100], cnt = 0;
for (int i = 2; i <= sqrt(phi); i++) {
if (phi % i == 0) {
factors[cnt++] = i;
while (phi % i == 0) {
phi /= i;
}
}
}
if (phi > 1) {
factors[cnt++] = phi;
}
for (int i = 2; i <= p; i++) {
bool flag = true;
for (int j = 0; j < cnt; j++) {
if (pow(i, (p - 1) / factors[j]) % p == 1) {
flag = false;
break;
}
}
if (flag) {
return i;
}
}
return -1;
}
// 利用Diffie-Hellman算法生成密钥
void generateKey(int p, int g, int& a, int& b, int& A, int& B) {
srand(time(NULL)); // 初始化随机数种子
a = rand() % (p - 1) + 1; // 随机生成私钥a
b = rand() % (p - 1) + 1; // 随机生成私钥b
A = pow(g, a) % p; // 计算A = g^a mod p
B = pow(g, b) % p; // 计算B = g^b mod p
}
// 利用生成的密钥计算共享密钥
int calculateKey(int p, int a, int b, int A, int B) {
int Ka = pow(B, a) % p; // 计算Ka = B^a mod p
int Kb = pow(A, b) % p; // 计算Kb = A^b mod p
if (Ka == Kb) {
return Ka;
} else {
return -1;
}
}
int main() {
int p, g, a, b, A, B;
cout << "请输入一个大于2的素数p:";
cin >> p;
if (!isPrime(p)) {
cout << "输入的不是素数!" << endl;
return 0;
}
g = getPrimitiveRoot(p); // 求p的原根
cout << "p的原根为:" << g << endl;
generateKey(p, g, a, b, A, B); // 生成密钥
cout << "Alice的私钥a为:" << a << endl;
cout << "Bob的私钥b为:" << b << endl;
cout << "Alice的公钥A为:" << A << endl;
cout << "Bob的公钥B为:" << B << endl;
int key = calculateKey(p, a, b, A, B); // 计算共享密钥
cout << "共享密钥为:" << key << endl;
return 0;
}
```
需要注意的是,该算法的安全性依赖于离散对数问题的困难性,因此需要选择足够大的素数p和原根g才能保证安全。
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