信息安全技术RSA加密算法.docx

1、信息安全技术RSA加密算法#include#include#include #include #include#include#define MAX 100#define LEN sizeof(struct slink)void sub(int aMAX,int bMAX ,int cMAX );struct slink int bignumMAX;/bignum98用来标记正负号，1正，0负bignum99来标记实际长 struct slink *next;/大数运算void print( int aMAX ) int i; for(i=0;il2) return 1; if (l1=0;i

2、-) if (a1ia2i) return 1 ; if (a1ia2i) return -1; return 0;void mov(int aMAX,int *b)int j;for(j=0;jMAX;j+) bj=aj; return ;/大数相乘（向左移）void mul(int a1MAX,int a2MAX,int *c)int i,j,y,x,z,w,l1,l2;l1=a1MAX-1;l2=a2MAX-1;if (a1MAX-2=-& a2MAX-2=-) cMAX-2=0;else if (a1MAX-2=-) cMAX-2=-;else if (a2MAX-2=-) cMAX-

3、2=-;for(i=0;il1;i+)for(j=0;jl2;j+) x=a1i*a2j; y=x/10; z=x%10; w=i+j; cw=cw+z; cw+1=cw+1+y+cw/10; cw=cw%10;w=l1+l2;if(cw-1=0)w=w-1;cMAX-1=w;return; /大数相加，注意进位void add(int a1MAX,int a2MAX,int *c)int i,l1,l2;int len,tempMAX;int k=0;l1=a1MAX-1;l2=a2MAX-1;if(a1MAX-2=-)&(a2MAX-2=-)cMAX-2=-;else if (a1MAX-

4、2=-)mov(a1,temp);tempMAX-2=0;sub(a2,temp,c);return;else if (a2MAX-2=-)mov(a2,temp);temp98=0;sub(a1,temp,c);return;if(l1l2)len=l1;else len=l2;for(i=0;ilen)for(i=len;il1;i+) ci=(a1i+k)%10; k=(a1i+k)/10; if(k!=0) cl1=k; len=l1+1;else len=l1;elsefor(i=len;il2;i+) ci=(a2i+k)%10; k=(a2i+k)/10; if(k!=0) cl

5、2=k; len=l2+1;else len=l2;c99=len;return;/大数相减，注意借位void sub(int a1MAX,int a2MAX,int *c)int i,l1,l2;int len,t1MAX,t2MAX;int k=0;l1=a1MAX-1;l2=a2MAX-1;if (a1MAX-2=-) & (a2MAX-2=-)mov(a1,t1); mov(a2,t2);t1MAX-2=0; t2MAX-2=0;sub(t2,t1,c);return;else if( a2MAX-2=-)mov(a2,t2);t2MAX-2=0;add(a1,t2,c);return

6、;else if (a1MAX-2=-)mov(a2,t2);t2MAX-2=-;add(a1,t2,c);return;if(cmp(a1,a2)=1)len=l2;for(i=0;ilen;i+)if (a1i-k-a2i)0)ci=(a1i-a2i-k+10)%10; k=1; else ci=(a1i-a2i-k)%10; k=0;for(i=len;il1;i+) if (a1i-k)显示为980了 len=l1-1; i=2; while (cl1-i=0)/111456-111450=00006，消除0后变成了6 len=l1-i; i+; else len=l1;elseif(

7、cmp(a1,a2)=(-1)cMAX-2=-;len=l1;for(i=0;ilen;i+)if (a2i-k-a1i)0)ci=(a2i-a1i-k+10)%10; k=1; else ci=(a2i-a1i-k)%10; k=0;for(i=len;il2;i+) if (a2i-k)0)ci=(a2i-k+10)%10; k=1; else ci=(a2i-k)%10; k=0; if(cl2-1=0) len=l2-1; i=2; while (cl1-i=0) len=l1-i; i+; else len=l2;else if(cmp(a1,a2)=0) len=1; clen-1

8、=0; cMAX-1=len;return;/取模数void mod(int aMAX,int bMAX,int *c)/c=a mod b,注意：经检验知道此处A和C的数组都改变了 int dMAX;mov (a,d);while (cmp(d,b)!=(-1)/c=a-b-b-b-b-b.until(cb) sub(d,b,c); mov(c,d);/c复制给a return ;/大数相除(向右移)/试商法,调用以后w为a mod b, C为a div bvoid divt(int tMAX,int bMAX,int *c ,int *w)int a1,b1,i,j,m;/w用于暂时保存数

9、据int dMAX,eMAX,fMAX,gMAX,aMAX;mov(t,a); for(i=0;iMAX;i+) ei=0;for(i=0;iMAX;i+) di=0;for(i=0;i=0;i-)/例如341245/3=341245-300000*1-41245-30000*1-11245-3000*3-2245-300*7-145-30*4=25-25-3*8=1 for(j=0;jMAX;j+) dj=0; di=1; dMAX-1=i+1; mov(b,g); mul(g,d,e); while (cmp(a,e)!=(-1) ci+; sub(a,e,f); mov(f,a);/f复

10、制给g for(j=i;jMAX;j+)/高位清零 ej=0;mov(a,w);if (cm=0) cMAX-1=m;else cMAX-1=m+1;return;/解决了 m=a*b mod nvoid mulmod(int aMAX ,int bMAX ,int nMAX,int *m)int cMAX,dMAX;int i;for(i=0;iMAX;i+) di=ci=0;mul(a,b,c); divt(c,n, d,m); for(i=0;imMAX-1;i+)printf(%d,mmMAX-1-i-1); printf(nm length is : %d n,mMAX-1);/解决

11、了 m=ap mod n的函数问题。void expmod(int aMAX ,int pMAX ,int nMAX,int *m)int tMAX,lMAX,tempMAX; /t放入2，l放入1int wMAX,sMAX,cMAX,bMAX,i;for(i=0;iMAX-1;i+) bi=li=ti=wi=0;t0=2;tMAX-1=1;l0=1;lMAX-1=1; mov(l,temp);mov(a,m); mov(p,b);while(cmp(b,l)!=0) for(i=0;iMAX;i+)wi=ci=0; divt(b,t,w,c);/ c=p mod 2 w= p /2 mov(

12、w,b);/p=p/2if(cmp(c,l)=0) /余数c=1for(i=0;iMAX;i+)wi=0;mul(temp,m,w);mov(w,temp);for(i=0;iMAX;i+)wi=ci=0;divt(temp,n,w,c);/c为余c=temp % n，w为商w=temp/nmov(c,temp);for(i=0;iMAX;i+)si=0;mul(m,m,s);/s=a*afor(i=0;iMAX;i+)ci=0;divt(s,n,w,c);/w=s/n;c=s mod nmov (c,m);for(i=0;iMAX;i+)si=0;mul(m,temp,s);for(i=0;

13、iMAX;i+)ci=0;divt(s,n,w,c);mov (c,m);/余数s给mmMAX-2=aMAX-2;/为后面的汉字显示需要，用第99位做为标记return;/k=temp*k%nint is_prime_san(int pMAX ) int i,aMAX,tMAX,sMAX,oMAX; for(i=0;iMAX;i+) si=oi=ai=ti=0; t0=1; tMAX-1=1; a0=2;/ 2,3,5,7 aMAX-1=1; sub(p,t,s); expmod ( a, s, p ,o); if ( cmp(o,t) != 0 ) return 0; a0=3; for(i

14、=0;iMAX;i+) oi=0; expmod ( a, s, p ,o); if ( cmp(o,t) != 0 ) return 0; a0=5; for(i=0;iMAX;i+) oi=0; expmod ( a, s, p ,o); if ( cmp(o,t) != 0 ) return 0; a0=7; for(i=0;iMAX;i+) oi=0; expmod ( a, s, p ,o);if ( cmp(o,t) != 0 ) return 0;return 1;/检测两个大数之间是否互质int coprime(int eMAX,int sMAX) int aMAX,bMAX,

15、cMAX,dMAX,oMAX,lMAX; int i;for(i=0;iMAX;i+) li=oi=ci=di=0;o0=0;oMAX-1=1;l0=1;lMAX-1=1;mov(e,b);mov(s,a);doif(cmp(b,l)=0) return 1;for(i=0;iamov(c,b);/c-bwhile(cmp(c,o)!=0);/printf(They are not coprime!n)return 0;/产生随机素数p和qvoid prime_random(int *p,int *q)int i,k;time_t t; p0=1;q0=3;/ p19=1;/ q18=2;pM

16、AX-1=10; qMAX-1=11;do t=time(NULL); srand(unsigned long)t);for(i=1;ipMAX-1-1;i+)k=rand()%10;pi=k;k=rand()%10;while (k=0) k=rand()%10;ppMAX-1-1=k;while(is_prime_san(p)!=1); printf(素数 p 为 : ); for(i=0;ipMAX-1;i+)printf(%d,ppMAX-1-i-1); printf(nn); do t=time(NULL); srand(unsigned long)t);for(i=1;iqMAX-

17、1;i+)k=rand()%10;qi=k;while(is_prime_san(q)!=1); printf(素数 q 为 : ); for(i=0;iqMAX-1;i+)printf(%d,qqMAX-1-i-1); printf(nn);return;/产生与（p-1）*（q-1）互素的随机数void erand(int eMAX,int mMAX)int i,k;time_t t;eMAX-1=5;printf(随机产生一个与(p-1)*(q-1)互素的 e :); do t=time(NULL); srand(unsigned long)t);for(i=0;ieMAX-1-1;i+

18、)k=rand()%10;ei=k;while(k=rand()%10)=0) k=rand()%10;eeMAX-1-1=k;while(coprime( e, m)!=1); for(i=0;ieMAX-1;i+)printf(%d,eeMAX-1-i-1); printf(nn);return ;/根据上面的p、q和e计算密钥dvoid rsad(int eMAX,int gMAX,int *d)int rMAX,n1MAX,n2MAX,kMAX,wMAX;int i,tMAX,b1MAX,b2MAX,tempMAX;mov(g,n1);mov(e,n2);for(i=0;iMAX;i+

19、) ki=wi=ri=tempi=b1i=b2i=ti=0;b1MAX-1=0;b10=0;/b1=0;b2MAX-1=1;b20=1;/b2=1;while(1)for(i=0;iMAX;i+) ki=wi=0; divt(n1,n2,k,w);/k=n1/n2;for(i=0;iMAX;i+) tempi=0; mul(k,n2,temp);/temp=k*n2; for(i=0;iMAX;i+) ri=0; sub(n1,temp,r); if(rMAX-1=1) & (r0=0)/r=0 break; else mov(n2,n1);/n1=n2; mov( r,n2);/n2=r;

20、mov(b2, t);/t=b2; for(i=0;iMAX;i+) tempi=0; mul(k,b2,temp);/b2=b1-k*b2; for(i=0;iMAX;i+) b2i=0; sub(b1,temp,b2); mov(t,b1); for(i=0;iMAX;i+) ti=0; add(b2,g,t); for(i=0;iMAX;i+) tempi=di=0; divt(t,g,temp,d); printf(由以上的(p-1)*(q-1)和 e 计算得出的 d : ); for(i=0;idMAX-1;i+)printf(%d,ddMAX-1-i-1); printf(nn);

21、/求解密密钥d的函数(根据欧几里得算法)unsigned long rsa(unsigned long p,unsigned long q,unsigned long e) /求解密密钥d的函数(根据欧几里得算法)unsigned long g,k,r,n1,n2,t;unsigned long b1=0,b2=1;g=(p-1)*(q-1);n1=g;n2=e; while(1) k=n1/n2; r=n1-k*n2;if(r!=0) n1=n2; n2=r; t=b2; b2=b1-k*b2; b1=t;else break; return (g+b2)%g;/加密和解密void prin

22、tbig(struct slink *h)struct slink *p; int i;p=(struct slink * )malloc(LEN);p=h; if(h!=NULL)do for(i=0;ibignumMAX-1;i+) printf(%d,p-bignump-bignumMAX-1-i-1); p=p-next;while(p!=NULL); printf(nn);struct slink *input(void)/输入明文并且返回头指针，没有加密时候转化的数字 struct slink *head;struct slink *p1,*p2; int i,n,c,temp;

23、char ch; n=0;p1=p2=(struct slink * )malloc(LEN);head=NULL;printf(n请输入你所要加密的内容 : n);while(ch=getchar()!=n) i=0;c=ch;if(cbignumMAX-2=0; else p1-bignumMAX-2=1;while(c/10!=0) temp=c%10; c=c/10; p1-bignumi=temp; i+;p1-bignumi=c; p1-bignumMAX-1=i+1;n=n+1;if(n=1) head=p1;else p2-next=p1;p2=p1; p1=(struct slink * )malloc(LEN);