计算机病毒毕业论文开题报告--RSA加密体制的改进与实现.doc

湖南工学院毕业设计(论文)开题报告 题目RSA加密体制的改进与实现学生姓名班级学号专业计算机科学与技术RSA算法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。同时RSA也是被研究得最广泛的公钥算法，从提出到现在已有二十年，经历了各种攻击的考验，逐渐为人们接受，在各种安全或认证领域，均起着安全核心的作用，被普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。但由于RSA算法核心进行的都是大数计算，使得相同条件下RSA最快的情况也比DES慢上100倍，无论是软件还是硬件实现，速度一直是RSA的缺陷。因此，对提高RSA加密体制改进的研究是一个非常有意义的课题。当今的信息社会中，每天都有大量的信息在传输、交换、存储和处理，而这些几乎都要依赖计算机系统来完成。一旦计算机系统发生安全问题，就可能造成信息的丢失、篡改、伪造、假冒，以及系统遭受破坏等严重后果。因此，如何有效地保证计算机系统的安全，是当前一个十分重要的问题。通常保障网络信息安全的方法有两大类，一是以防火墙技术为代表的被动防卫型。二是建立在数据加密，用户授权确认机制上的开放型网络安全保障技术。RSA算法属于后者，它已成为一种应用极广的公钥密码体制。在广泛的应用中，不仅它的实现技术日趋成熟，而且安全性也逐渐得到事实的证明，因此人们对RSA十分重视，并且提出了许多基于RSA的其他公钥密码体制。 RSA公钥加密算法最初是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在（美国麻省理工学院）开发的。RSA取名来自开发他们三者的名字。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。RSA是被研究得最广泛的公钥算法，从提出到现在已近二十年，经历了各种攻击的考验，逐渐为人们接受，普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。RSA的安全性依赖于大数的因子分解，但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。它是一种非对称密码算法，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及e1),(n及e2)就是密钥对。RSA加解密的算法完全相同,设A为明文，B为密文，则：A=Be1 mod n；B=Ae2 mod n；e1和e2可以互换使用，即：A=Be2 mod n；B=Ae1 mod n可以看出，RSA加密体制主要基于数论当中的欧拉定理进行一系列的数学变换，以实现加解密和身份验证。在变换过程中，RSA必需经历大数的模幂乘运算。由于模幂乘运算存在耗时过多的缺陷，导致RSA的效率受到一定程度的影响，制约其更进一步发展。RSA的缺点主要有：A)产生密钥很麻烦，受到素数产生技术的限制，因而难以做到一次一密。B)分组长度太大，为保证安全性，n 至少也要 600bits以上，使运算代价很高，尤其是速度较慢，较对称密码算法慢几个数量级；且随着大数分解技术的发展，这个长度还在增加，不利于数据格式的标准化。目前，SET(Secure Electronic Transaction)协议中要求CA采用2048bits长的密钥，其他实体使用1024比特的密钥。C)RSA密钥长度随着保密级别提高，增加很快。本课题设计目的在于从数学理论角度出发，研究当前RSA加密体制各算法原理，分析其安全性和效率，并结合各传统实现算法优点，提出新型组合算法，改进RSA加解密运行速度。本文主要分文四大部分，第一部分会就加密体制形成的背景及相关知识进行阐述，并对RSA加密体制与其他加密体制的优缺点进行基本的分析。第二部分主要阐述RSA加密体制的数学理论基础。第三部分主要就RSA加密体制的安全性、优势和不足进行详细阐述和分析，了解其产生原因，提出相应的解决方案。第四部分会分析当前RSA各种实现算法的理论基础，分析当前几种RSA的实现算法及其加快运算速度的原理并对它们进行分析、比较、归纳。结合各自优点，进而提出具体的改进算法并最终实现。以提高加密、解密的速度，进而提高安全性。 设计进度安排：1、 第7周，分析毕业设计任务书，收集阅读资料。2、 第8周，进