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用Java实现RSA算法


IT168技术文档】 
    1 RSA算法的原理如下: 
    1.1原理 
    假设我们需要将信息从机器A传到机器B,首先由机器B随机确定一个Key,我们称之为密匙private_key,将这个可KEY始终保存在机器B中而不发出来;然后,由这个private_key计算出另一个Key,我们称之为公匙Public_key。这个Public_key的特性是几乎不可能通过该Key计算生成它的private_key。接下来通过网络把这个Public_key传给机器A,机器A受到Public_key后,利用该key,将信息加密,并把加密后的信息通过网络发送到机器B,最后机器B利用已知的private_key,就可以解开加密信息。 
    1.2步骤 
    RSA算法的安全性依赖于大数因数分解的困难性。公匙和私匙都是两个大素数的函数。 
    1.2.1 
    首先选择两个大素数p、q,计算n=p*q; m=(p-1)*(q-1); 
    1.2.2 
    而后随机选择加密密匙Public_key,要求和m互质,比如Public_key=m-1; 
    1.2.3 
    利用欧几里德算法计算解密密匙private_key,使private_key满足 
    Public_key*private_key三1(mod m) 
    其中Public_key,n是公匙,private_key是密匙 
    1.2.4 
    加密信息text时,利用公式secretword=text^Public_key (mod n)得到密文secretword 
    1.2.5 
    解密时利用公式word=text^private_key(mod n)得到原文word=text.。 

    2程序 
    本算法用JAVA编程语言实现,开发环境为Eclipse
//BJTU 软件0404 import java.io.*; public class Rsa { private int p=0; private int q=0; private long n=0; private long m=0; private long public_key=0;//公匙 private long private_key=0;//密匙 private long text=0;//明文 private long secretword=0;//密文 private long word=0;//解密后明文 //判断是否为素数 public boolean primenumber(long t) { long k=0; k=(long)Math.sqrt((double)t); boolean flag=true; outer:for(int i=2;i<=k;i++) { if((t%i)==0) { flag = false; break outer; } } return flag; } //输入PQ public void inputPQ()throws Exception { do{ System.out.println("请输入素数p: "); BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String br=stdin.readLine(); this.p=Integer.parseInt(br); } while(!primenumber(this.p)); do{ System.out.println("请输入素数q: "); BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String br=stdin.readLine(); this.q=Integer.parseInt(br); } while(!primenumber(this.q)); this.n=this.p*this.q; this.m=(p-1)*(q-1); System.out.println("这两个素数的乘积为p*q:"+this.n); System.out.println("所得的小于N并且与N互素的整数的个数为m=(p-1)(q-1):"+this.m); } //求最大公约数 public long gcd(long a,long b) { long gcd; if(b==0) gcd=a; else gcd=gcd(b,a%b); System.out.println("gcd:"+gcd); return gcd; } //输入公匙 public void getPublic_key()throws Exception { do{ System.out.println("请输入一个公钥的值,这个值要求小于m并且和m互质: "); BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String br=stdin.readLine(); this.public_key=Long.parseLong(br); }while((this.public_key >= this.m) || (this.gcd(this.m,this.public_key)!=1)); System.out.println("公钥为:"+this.public_key); } //计算得到密匙 public void getPrivate_key() { long value=1; outer:for(long i=1;;i++) { value=i*this.m+1; System.out.println("value: "+value); if((value%this.public_key==0)&& (value/this.public_key < this.m)) { this.private_key=value/this.public_key; break outer; } } System.out.println("产生的一个私钥为:"+this.private_key); } //输入明文 public void getText()throws Exception { System.out.println("请输入明文:"); BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String br=stdin.readLine(); this.text=Long.parseLong(br); } //加密、解密计算 public long colum(long y,long n,long key) { long mul; if(key==1) mul=y%n; else mul=y*this.colum(y,n,key-1)%n; return mul; } //加密后解密 public void pascolum()throws Exception { this.getText(); System.out.println("输入明文为: "+this.text); //加密 this.secretword=this.colum(this.text,this.n,this.public_key); System.out.println("所得的密文为:"+this.secretword); //解密 this.word=this.colum(this.secretword,this.n,this.private_key); System.out.println("解密后所得的明文为:"+this.word); } public static void main(String []args)throws Exception { Rsa t = new Rsa(); t.inputPQ(); t.getPublic_key(); t.getPrivate_key(); t.pascolum(); } }
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