rsa加解密 用java淺談有demo
快要閒的被開除了 所以我決定做些其他事加速我程式生涯的結束
翻到rsa演算法 發現物理是神的學科 數學是成神之前的學科
為尋其原理(為自己寫個簡單demo)搜了一下
有這個網址和這個網址說的比較好(對於我這種一點都沒了解過的)
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rsa的內涵在於公私鑰的加解密
http中是明文傳輸,https中ssl就有用到類似的公私鑰外加證書認證做到保密。
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rea加解密過程
注:≡是同餘數的意思 比如 1≡3 mod 2 成立,1和3% 2都是1下面有de≡1 mod f(n)
(1)選擇一對不同的、足夠大的素數p,q。
(2)計算n=pq。
(3)計算f(n)=(p-1)(q-1),同時對p, q嚴加保密,不讓任何人知道。
(4)找一個與f(n)互質的數e,且1<e<f(n)。
(5)計算d,使得de≡1 mod f(n)。這個公式也可以表達為d ≡e-1 mod f(n)
這裡要解釋一下,≡是數論中表示同餘的符號。公式中,≡符號的左邊必須和符號右邊同餘,也就是兩邊模運算結果相同。顯而易見,不管f(n)取什麼值,符號右邊1 mod f(n)的結果都等於1;符號的左邊d與e的乘積做模運算後的結果也必須等於1。這就需要計算出d的值,讓這個同餘等式能夠成立。
(6)公鑰KU=(e,n),私鑰KR=(d,n)。
(7)加密時,先將明文變換成0至n-1的一個整數M。若明文較長,可先分割成適當的組,然後再進行交換。設密文為C,則加密過程為: 。
(8)解密過程為:。
(1)選擇一對不同的、足夠大的素數p,q。
int p = 997 ,q = 1009 ;
這個剛好是1000000多點 驗證碼或銀行密碼的6位數能放進去。。。
(2)計算n=pq。int n = p*q;//p*q
(3)計算f(n)=(p-1)(q-1),同時對p, q嚴加保密,不讓任何人知道。int fn = (p-1)*(q-1); //(p-1)*(q-1);
(4)找一個與f(n)互質的數e,且1<e<f(n)。int e = Util.getCoprimeList(fn);//93733 ;//Util.getCoprimeList(fn);
原諒我搞android的習慣性工具函式類放一個Util.java裡 //返回一個小點的互質數
public static int getCoprimeList(int num){
int coprime = 3;
for( ;coprime <= num ;coprime++){
if(check2(num,coprime))
return coprime;
}
return 1;
}
//判斷是否互質
public boolean check(int m, int n)
{
return check2(m > n ? m : n, m <= n ? m : n);
}
public static boolean check2(int max, int min)
{
int mo = max % min;
Log.e("ssh",max + " "+ min);
if (mo == 0) {
return min == 1 ? true : false;
}
else {
return check2(min, mo);
}
}
本來設定互質數從隨機中間數開始找 結果運算就爆炸了 管他的小點就小點(5)計算d,使得de≡1 mod f(n)。這個公式也可以表達為d ≡e-1 mod f(n)本來看到這個一下懵逼了,搜了同餘是什麼 同餘怎麼求解 上面給的第二個連結教我瞭解決方法 成神前的數學
網頁中給的demo裡f(n)=(p-1)(q-1)= 18442 × 49890= 920071380 e = 19,求d
d滿足:e * d ≡ 1 (mod f(n))
即(19 * d) mod 920071380 = 1
歐幾里德演算法(輾轉相除法)求d
迴圈,直至d 的係數為 1, 即e位置=1時結束
[a式]19×d - 920071380×k =1 (k 為正整數)
[b式]19×d - 9×k =1 將f(n)位置 mod e位置 的餘數9代替f(n)位置
[c式]1×d - 9×k=1 將e位置 mod f(n)位置 的餘數1代替e位置
e位置=1,結束,然後
令k=0,帶入[c式],得d=1;
d=1,帶入[b式],得k=2;
k=2,帶入[a式],得d=96849619
到這裡求出d值了
於是就有了我自己的破演算法
int d = Util.getD(e,fn);
//求d
public static int getD(int e , int fn){
int k = 1, d = 1;
ArrayList<Integer> eList = new ArrayList();
ArrayList<Integer> fnList = new ArrayList();
eList.add(e);
fnList.add(fn);
boolean trueOrFalse = true;
while (e != 1 && fn != 1){
if(trueOrFalse){
fn = fn % e;
trueOrFalse = false;
}
else{
e = e % fn;
trueOrFalse = true;
}
eList.add(e);
fnList.add(fn);
}
for (int i = eList.size()-1 ; i >= 0 ; i--){
if(i%2 == 0){
d = (fnList.get(i)*k+1)/eList.get(i);
}
else{
k = (eList.get(i)*d-1)/fnList.get(i);
}
}
return d;
}
(6)公鑰KU=(e,n),私鑰KR=(d,n)。 然後就能得到我們自己的 我demo得到的 e=5 n=1005973 d=602381
(7)加密時,先將明文變換成0至n-1的一個整數M。若明文較長,可先分割成適當的組,然後再進行交換。設密文為C,則加密過程為:。
話說這步真的很麻煩被加密的m必須小於n 太長就要分割 (要傳漢字基本可以一個字一個字加密了) 而且e次方絕對會超過java 的int,long上限 原先我互質數e設為從中間隨機去查詢幾萬都出來了 妥妥的超過double。就按時間複雜度最差的寫了遞迴函式(因為我省事不用想啊)
int mima = 333333;
int c = (int) Util.getC(mima,e,n);
// 加密過程為:C≡M^e(mod n)。
public static double getC(double M, int e ,int n){
//10 3 33
int i = 1;
double mod = M;
while ( i< e ){
mod = (mod*M)%n;
i++;
}
return mod;
}
(8)解密過程為:。 int M = (int) Util.getC(c,d,n);//(int) (Math.pow(c,d)%n);
我的控制檯列印結果 (沒人發現我用的androidstudio吧)需要不同公鑰私鑰只要改變互質數e 或素數p,q(這個改了e也改了)
有大佬有更好的演算法見解歡迎留言
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