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求正确的RSA加密解密算法C语言的,多谢。

求正确的RSA加密解密算法C语言的,多谢。

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知与谁同 2018-07-15 12:07:41 3402 0
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  • RSA算法它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作,也很流行。算法的名字以发明者的名字命名:RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。它经历了各种攻击,至今未被完全攻破。一、RSA算法:首先,找出三个数,p,q,r,其中p,q是两个相异的质数,r是与(p-1)(q-1)互质的数p,q,r这三个数便是privatekey接著,找出m,使得rm==1mod(p-1)(q-1)这个m一定存在,因为r与(p-1)(q-1)互质,用辗转相除法就可以得到了再来,计算n=pqm,n这两个数便是publickey编码过程是,若资料为a,将其看成是一个大整数,假设a=n的话,就将a表成s进位(s因为rm==1mod(p-1)(q-1),所以rm=k(p-1)(q-1)+1,其中k是整数因为在modulo中是preserve乘法的(x==ymodzandu==vmodz=>xu==yvmodz),所以,c==b^r==(a^m)^r==a^(rm)==a^(k(p-1)(q-1)+1)modpq1.如果a不是p的倍数,也不是q的倍数时,则a^(p-1)==1modp(费马小定理)=>a^(k(p-1)(q-1))==1modpa^(q-1)==1modq(费马小定理)=>a^(k(p-1)(q-1))==1modq所以p,q均能整除a^(k(p-1)(q-1))-1=>pq|a^(k(p-1)(q-1))-1即a^(k(p-1)(q-1))==1modpq=>c==a^(k(p-1)(q-1)+1)==amodpq2.如果a是p的倍数,但不是q的倍数时,则a^(q-1)==1modq(费马小定理)=>a^(k(p-1)(q-1))==1modq=>c==a^(k(p-1)(q-1)+1)==amodq=>q|c-a因p|a=>c==a^(k(p-1)(q-1)+1)==0modp=>p|c-a所以,pq|c-a=>c==amodpq3.如果a是q的倍数,但不是p的倍数时,证明同上4.如果a同时是p和q的倍数时,则pq|a=>c==a^(k(p-1)(q-1)+1)==0modpq=>pq|c-a=>c==amodpqQ.E.D.这个定理说明a经过编码为b再经过解码为c时,a==cmodn(n=pq)但我们在做编码解码时,限制0intcandp(inta,intb,intc){intr=1;b=b+1;while(b!=1){r=r*a;r=r%c;b--;}printf("%d\n",r);returnr;}voidmain(){intp,q,e,d,m,n,t,c,r;chars;printf("pleaseinputthep,q:");scanf("%d%d",&p,&q);n=p*q;printf("thenis%3d\n",n);t=(p-1)*(q-1);printf("thetis%3d\n",t);printf("pleaseinputthee:");scanf("%d",&e);if(et){printf("eiserror,pleaseinputagain:");scanf("%d",&e);}d=1;while(((e*d)%t)!=1)d++;printf("thencaculateoutthatthedis%d\n",d);printf("thecipherpleaseinput1\n");printf("theplainpleaseinput2\n");scanf("%d",&r);switch(r){case1:printf("inputthem:");/*输入要加密的明文数字*/scanf("%d",&m);c=candp(m,e,n);printf("thecipheris%d\n",c);break;case2:printf("inputthec:");/*输入要解密的密文数字*/scanf("%d",&c);m=candp(c,d,n);printf("thecipheris%d\n",m);break;}getch();}
    2019-07-17 22:56:12
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  • TA有点害羞,没有介绍自己...
    //rsa.h
    #include <stdio.h>
    #define MAX_NUM 63001
    #define MAX_PRIME 251

    //! 返回代码
    #define OK 100
    #define ERROR_NOEACHPRIME 101
    #define ERROR_NOPUBLICKEY 102
    #define ERROR_GENERROR 103

    unsigned int MakePrivatedKeyd( unsigned int uiP, unsigned int uiQ );
    unsigned int GetPrivateKeyd( unsigned int iWhich );
    unsigned int MakePairkey( unsigned int uiP, unsigned int uiQ, unsigned int uiD );
    unsigned int GetPairKey( unsigned int &d, unsigned int &e );
    void rsa_encrypt( int n, int e, char *mw, int iLength, int *&cw );
    void rsa_decrypt( int n, int d, int *&cw, int cLength, char *mw );
    void outputkey();

    //rsa.c
    #include "rsa.h"
    //! 保存私钥d集合
    struct pKeyset
    {
    unsigned int set[ MAX_NUM ];
    unsigned int size;
    }pset;

    //! 保存公、私钥对
    struct pPairkey
    {
    unsigned int d;
    unsigned int e;
    unsigned int n;
    }pairkey;

    // 名称:isPrime
    // 功能:判断两个数是否互质
    //  参数:m: 数a; n: 数b
    // 返回:m、n互质返回true; 否则返回false

    bool isPrime( unsigned int m, unsigned int n )
    {
    unsigned int i=0;
    bool Flag = true;

    if( m<2 || n<2 )
    return false;

    unsigned int tem = ( m > n ) ? n : m;
    for( i=2; i<=tem && Flag; i++ )
    {
    bool mFlag = true;
    bool nFlag = true;
    if( m % i == 0 )
    mFlag = false;
    if( n % i == 0 )
    nFlag = false;
    if( !mFlag && !nFlag )
    Flag = false;
    }
    if( Flag )
    return true;
    else
    return false;
    }

    // 名称:MakePrivatedKeyd
    // 功能:由素数Q、Q生成私钥d
    //  参数:uiP: 素数P; uiQ: 素数Q
    // 返回:私钥d

    unsigned int MakePrivatedKeyd( unsigned int uiP, unsigned int uiQ )
    {
    unsigned int i=0;

    //! 得到所有与z互质的数( 私钥d的集合 )
    unsigned int z = ( uiP -1 ) * ( uiQ -1 );
    pset.size = 0;
    for( i=0; i<z; i++ )
    {
    if( isPrime( i, z ) )
    {
    pset.set[ pset.size++ ] = i;
    }
    }

    return pset.size;
    }

    // 名称:MakePairKey
    // 功能:生成RSA公、私钥对
    //  参数:uiP: 素数P; uiQ: 素数Q; uiD: 私钥d
    // 返回:错误代码

    unsigned int MakePairkey( unsigned int uiP, unsigned int uiQ, unsigned int uiD )
    {
    bool bFlag = true;
    unsigned int i = 0, e;
    unsigned int z = ( uiP-1 ) * ( uiQ-1 );
    unsigned int d = pset.set[uiD];
    //d=uiD;

    if( !isPrime( z, d ) )
    return ERROR_NOEACHPRIME;

    for( i=2; i<z; i++ )
    {
    if( (i*d)%z == 1 )
    {
    e = i;
    bFlag = false;
    }
    }
    if( bFlag )
    return ERROR_NOPUBLICKEY;

    if( (d*e)%z != 1 )
    ERROR_GENERROR;

    pairkey.d = d;
    pairkey.e = e;
    pairkey.n = uiP * uiQ;
    return OK;
    }

    // 名称:GetPairKey
    // 功能:对外提供接口,获得公、私钥对
    //  参数:uiP: 素数P; uiQ: 素数Q; uiD: 私钥d
    // 返回:

    unsigned int GetPairKey( unsigned int &d, unsigned int &e )
    {
    d = pairkey.d;
    e = pairkey.e;
    return pairkey.n;
    }

    // 名称:GetPrivateKeyd
    // 功能:对外提供接口,由用户选择ID得以私钥d
    //  参数:iWhich: 用户选择私钥d的ID
    // 返回:私钥d值

    unsigned int GetPrivateKeyd( unsigned int iWhich )
    {
    if( pset.size >= iWhich )
    return pset.set[ iWhich ];
    else
    return 0;
    }

    // 名称:rsa_encrypt
    // 功能:RSA加密运算
    //  参数:n: 公钥n; e: 公钥e; mw: 加密明文; iLength: 明文长度; cw: 密文输出
    // 返回:无

    void rsa_encrypt( int n, int e, char *mw, int mLength, int *&cw )
    {
    int i=0, j=0;
    __int64 temInt = 0;

    for( i=0; i<mLength; i++ )
    {
    temInt = mw[i];
    if( e!=0 )
    {
    for( j=1; j<e; j++ )
    {
    temInt = ( temInt * mw[i] ) % n;
    }
    }
    else
    {
    temInt = 1;
    }

    cw[i] = (int)temInt;
    }
    }

    // 名称:rsa_decrypt
    // 功能:RSA解密运算
    //  参数:n: 私钥n; d: 私钥d; cw: 密文; cLength: 密文长度; mw: 明文输出
    // 返回:无

    void rsa_decrypt( int n, int d, int *&cw, int cLength, char *mw )
    {
    int i=0, j=-1;
    __int64 temInt = 0;

    for( i=0; i<cLength/4; ++i )
    {
    mw[i] = 0;
    temInt = cw[i];

    if( d != 0 )
    {
    for( j=1; j<d; j++ )
    {
    temInt = (__int64)( temInt * cw[i] ) % n;
    }
    }
    else
    {
    temInt = 1;
    }

    mw[i] = (char)temInt;
    }
    }
    void outputkey()
    {
    printf("PublicKey(e,n): (%d,%d)\n",pairkey.e,pairkey.n);
    printf("PrivateKey(d,n): (%d,%d)\n",pairkey.d,pairkey.n);
    }

    //main.c
    // 工程:RSA
    // 功能:RSA加、解密文件
    //  作者:jlcss|ExpNIS


    #include <stdio.h>
    #include <afxwin.h>
    #include <math.h>
    #include "rsa.h"

    #define DECRYPT_FILE "RSA加密密文.txt"
    #define ENCRYPT_FILE "RSA解密明文.txt"
    //! 约束文件最大2M
    #define MAX_FILE 1024*1024*2

    // 名称:usage
    // 功能:帮助信息
    //  参数:应用程序名称
    // 返回:提示信息

    void Usage( const char *appname )
    {
    printf( "\n\tusage:rsa -k 素数P 素数Q\n" );
    printf( "\tusage: rsa -e 明文文件 公钥e 公钥n\n" );
    printf( "\tusage: rsa -d 密文文件 私钥d 私钥n\n" );
    }

    // 名称:IsNumber
    // 功能:判断数字字符数组
    //  参数:strNumber:字符数组
    // 返回:数字字组数组返回true,否则返回false;

    bool IsNumber( const char *strNumber )
    {
    unsigned int i;

    if( !strNumber )
    return false;

    for ( i = 0 ; i < strlen(strNumber) ; i++ )
    {
    if ( strNumber[i] < '0' || strNumber[i] > '9' )
    return false;
    }

    return true;
    }

    // 名称:IsPrimeNumber
    // 功能:判断素数
    //  参数:num: 输入整数
    // 返回:素数返回true,否则返回false;

    bool IsPrimeNumber( unsigned int num )
    {
    unsigned int i;
    if( num <= 1 )
    return false;

    unsigned int sqr = (unsigned int)sqrt((double)num);
    for( i = 2; i <= sqr; i++ )
    {
    if( num % i == 0 )
    return false;
    }

    return true;
    }

    // 名称:FileIn
    // 功能:读取磁盘文件到内存
    //  参数:strFile:文件名称;inBuff:指向文件内容缓冲区
    // 返回:实际读取内容大小(字节)

    int FileIn( const char *strFile, unsigned char *&inBuff )
    {
    int iFileLen=0, iBuffLen=0;

    //! 打开密文文件
    CFile file( strFile, CFile::modeRead );
    iFileLen = ( int )file.GetLength();
    if( iFileLen>MAX_FILE )
    {
    printf( "文件长度不能大于 %dM,!\n", MAX_FILE/(1024*1024) );
    goto out;
    }
    iBuffLen = iFileLen;

    inBuff = new unsigned char[iBuffLen];
    if( !inBuff )
    goto out;

    ZeroMemory( inBuff, iBuffLen );

    file.Read( inBuff, iFileLen );
    file.Close();

    out:
    return iBuffLen;
    }

    // 名称:FileOut
    // 功能:加/解密结果输出到当前目录磁盘文件中
    //  参数:strOut指向输出字符缓冲区,输出大小len,strFile为输出文件
    // 返回:无

    void FileOut( const void *strOut, int len, const char *strFile )
    {
    //! 输出到文件
    CFile outfile( strFile , CFile::modeCreate | CFile::modeWrite );
    outfile.Write( strOut , len );
    outfile.Close();
    }

    // 名称:CheckParse
    // 功能:校验应用程序入口参数
    //  参数:argc等于main主函数argc参数,argv指向main主函数argv参数
    // 返回:若参数合法返回true,否则返回false
    //  备注:简单的入口参数校验

    bool CheckParse( int argc, char** argv )
    {
    bool bRes = false;

    if( argc != 4 && argc != 5 )
    goto out;

    if( argc == 4 && argv[1][1] == 'k' )
    {
    //! 生成公、私钥对
    if( !IsNumber( argv[2] ) || 
    !IsNumber( argv[3] ) ||
    atoi( argv[2] ) > MAX_PRIME ||
    atoi( argv[3] ) > MAX_PRIME )
    goto out;
    }
    else if( (argc == 5) && (argv[1][1] == 'e' || argv[1][1] == 'd') )
    {
    //! 加密、解密操作
    if( !IsNumber( argv[3] ) ||
    !IsNumber( argv[4] ) ||
    atoi( argv[3] ) > MAX_NUM ||
    atoi( argv[4] ) > MAX_NUM )
    goto out;
    }
    else
    Usage(*argv);
    bRes = true;

    out:
    return bRes;
    }

    // 名称:kOption1
    // 功能:程序k选项操作:由素数P、Q生成私钥d集合
    //  参数:uiP: 程序入口参数P; uiQ: 程序入口参数Q
    // 返回:执行正确返回生成私钥数目,否则返回0

    unsigned int kOption1( unsigned int uiP, unsigned int uiQ )
    {
    unsigned int uiRes = 0;

    if( !IsPrimeNumber( uiP ) )
    {
    printf( "P输入错误,P必须为(0, %d]素数", MAX_PRIME );
    return uiRes;
    }
    if( !IsPrimeNumber( uiQ ) )
    {
    printf( "Q输入错误,Q必须为(0, %d]素数", MAX_PRIME );
    return uiRes;
    }
    if( uiP == uiQ )
    {
    printf( "素数P与素数Q相同,很容易根据公钥n开平方得出素数P和Q,这种加密不安全,请更换素数!\n" );
    return uiRes;
    }
    printf( "正在生成私钥d集合......\n" );
    uiRes = MakePrivatedKeyd( uiP, uiQ );

    return uiRes;
    }

    //! 程序主函数
    int main( int argc, char **argv )
    {
    unsigned int p , q , d , n , e;//two prime p & q, public key(n, e) , private key(n , d)
    CheckParse(argc,  argv );

    d=4828; //uid
    if(argc == 4)
    {
    p = atoi( argv[2] );
    q = atoi( argv[3] );
    MakePrivatedKeyd(p, q);
    MakePairkey(p, q, d );
    outputkey();
    }
    else if(argc == 5)
    {
    char FileName[20];
    strcpy(FileName, argv[2]);
    int len;
    if(argv[1][1] == 'e' )
    {
    unsigned char *inBuffer=(unsigned char *)malloc(MAX_FILE); //输入缓冲区
    int *cw=(int *)malloc(MAX_FILE);
    len = FileIn(FileName , inBuffer);
    e = atoi(argv[3]);
    n = atoi(argv[4]);
    rsa_encrypt( n, e, (char *)inBuffer, len, cw );
    FileOut( cw, 4*len, DECRYPT_FILE );
    }
    else if(argv[1][1] == 'd')
    {
    char *Buffer=(char *)malloc(MAX_FILE); //输入缓冲区
    int *cw=(int *)malloc(MAX_FILE);
    len = FileIn(FileName, (unsigned char *&)cw);
    d = atoi(argv[3]);
    n = atoi(argv[4]);
    rsa_decrypt( n, d, cw, len, Buffer );
    FileOut( Buffer, len/4, ENCRYPT_FILE );
    }
    }

    return 0;
    }
    2019-07-17 22:56:12
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