信息安全试验3 基于RSA的公钥加密.docx

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1、基于RSA的公钥加密一、实习目的1理解公钥密码算法，熟悉常用密码算法：RSA、椭圆曲线密码体制；2以RSA加密算法为例，掌握公钥密码算法加解密过程的实现。二、实习内容1基本要求以RSA为例，利用java中的相关类实现对指定字符串的加解密。2实现提示(1) 可以利用java中的KeypairGenerator类创建公钥密钥对，工厂类KeypairGenerator的静态方法getInstance()可以获得KeypairGenerator类型对象。(2) 方法getInstance()的参数为字符串类型，指定加密算法的名称如：RSA。(3) 利用工厂类Cipher的对象创建密码器。同样的，get

2、Instance()的参数为字符串类型，指定加密算法的名称。(4) JSDK1.2中只是实现了RSA密钥创建，没有实现RSA算法，因此需要安装其他加密软件提供者的软件包，才能直接使用Cipher类执行加解密。(5) RSA算法是使用整数进行加密运算的，RSA的公钥中包含两个信息：公钥对应的整数e和用于取模的整数n。对于明文m计算密文的公式是me mod n。java中的BigInteger类中定义的modPow()方法可以计算me mod n。(6) RSA的私钥中包含两个信息：私钥对应的整数d和用于取模的整数n。计算明文的公式是：Ce mod n。三、算法分析和流程图RSA算法是一种非对称密

3、码算法，所谓非对称，就是指该算法需要一对密钥，使用其中一个加密，则需要用另一个才能解密。RSA的算法涉及三个参数，n、e1、e2。其中，n是两个大质数p、q的积，n的二进制表示时所占用的位数，就是所谓的密钥长度。e1和e2是一对相关的值，e1可以任意取，但要求e1与(p-1）*(q-1）互质；再选择e2，要求（e2*e1）mod(p-1）*(q-1）=1。（n，e1）,(n，e2）就是密钥对。其中(n，e1）为公钥，(n，e2）为私钥。RSA加解密的算法完全相同，设A为明文，B为密文，则：A=Be2 mod n；B=Ae1 mod n；（公钥加密体制中，一般用公钥加密，私钥解密）e1和e2可以

4、互换使用，即：A=Be1 mod n；B=Ae2 mod n;RSA的安全性依赖于大数分解，但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明，因为没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。假设存在一种无须分解大数的算法，那它肯定可以修改成为大数分解算法。 RSA 的一些变种算法已被证明等价于大数分解。不管怎样，分解n是最显然的攻击方法。人们已能分解多个十进制位的大素数。因此，模数n必须选大一些，因具体适用情况而定。a四、测试数据和预期结果1 不能加密汉字2 改为数字 英语后五、源程序import java.security.*;import java.security.spec.*;import j

5、avax.crypto.*;import javax.crypto.spec.*;import javax.crypto.interfaces.*;import java.security.interfaces.*;import java.math.*;import java.io.*; public class DEC_RSA public static void main(String args) throws ExceptionBufferedReader in=new BufferedReader(new InputStreamReader(new FileInputStream(En

6、c_RSA.dat);String ctext=in.readLine();BigInteger c=new BigInteger(ctext);FileInputStream f=new FileInputStream(Skey_RSA_priv.dat); ObjectInputStream b=new ObjectInputStream(f);RSAPrivateKey prk=(RSAPrivateKey)b.readObject();BigInteger d=prk.getPrivateExponent();BigInteger n=prk.getModulus();System.o

7、ut.println(d= +d);System.out.println(n +n);BigInteger m=c.modPow(d,n);System.out.println(m= +m);byte mt=m.toByteArray();System.out.println(PlainText is );for(int i=0;imt.length;i+)System.out.print(char) mti);import java.security.*;import java.security.spec.*;import javax.crypto.*;import javax.crypto

8、.spec.*;import javax.crypto.interfaces.*;import java.security.interfaces.*;import java.math.*;import java.io.*; public class Enc_RSApublic static void main(String args) throws ExceptionString s=Hello,至臻小妹;FileInputStream f=new FileInputStream(Skey_RSA_pub.dat);ObjectInputStream b=new ObjectInputStre

9、am(f);RSAPublicKey pbk=(RSAPublicKey)b.readObject( ); BigInteger e=pbk.getPublicExponent();BigInteger n=pbk.getModulus(); System.out.println(e= +e);System.out.println(n= +n);byte ptext=s.getBytes(UTF8);BigInteger m=new BigInteger(ptext); BigInteger c=m.modPow(e,n);System.out.println(c= +c);String cs

10、=c.toString( );BufferedWriter out= new BufferedWriter(new OutputStreamWriter( new FileOutputStream(Enc_RSA.dat);out.write(cs,0,cs.length( ); out.close( );import java.io.*;import java.security.*;import javax.crypto.*;import javax.crypto.spec.*; public class Skey_RSA public static void main(String arg

11、s) throws Exception KeyPairGenerator kpg=KeyPairGenerator.getInstance(RSA);kpg.initialize(1024); KeyPair kp=kpg.genKeyPair(); PublicKey pbkey=kp.getPublic();PrivateKey prkey=kp.getPrivate();FileOutputStream f1=new FileOutputStream(Skey_RSA_pub.dat); ObjectOutputStream b1=new ObjectOutputStream(f1);

12、b1.writeObject(pbkey); FileOutputStream f2=new FileOutputStream(Skey_RSA_priv.dat); ObjectOutputStream b2=new ObjectOutputStream(f2); b2.writeObject(prkey); 六、实习体会基于RSA的公钥加密的时间比较长，刚开始在网上找到了类似的实习报告，本来是想参考一下代码，但是那个代码敲进my eclipse中后，出了好多错，调试不过来了，最后还是决定自己做，通过本次实验， 对RSA的公钥加密有了更深的了解，此外，也明白RSA 的一些变种算法已被证明等价于大数分解。不管怎样，分解n是最显然的攻击方法。人们已能分解多个十进制位的大素数。因此，模数n必须选大一些，因具体适用情况而定。总之，这次实习的收获很大。