RSA算法实验报告

1、 实验二非对称密码算法 RSA一、实验目的通过实际编程了解非对称密码算法 RSA的加密和解密过程，加深对非对称密码算法的认识。二、实验环境运行 Windows或 Linux操作系统的 PC机，具有 JDK1.6版本的 Java语言编译环境。三、实验内容和步骤1.对 RSA算法的理解RSA算法（公开密钥算法）的原理：(1)选择两个大的素数 p和 q（典型情况下为 1024位）(2)计算 n = p * q和 z =（p-1）*（q-1）.(3)选择一个与 z互素的数，将它称为 d(4)找到 e，使其满足 e*d = 1 mod z提前计算出这些参数以后，我们就可以开始执行加密了。首先将明文分成块

2、，使得每个明文消息 P落在间隔 0*Pn中。为了做到这一点，只要将明文划分成 k位的块即可，这里 k是满足 2kn的最大整数。为了加密一个消息 P，只要计算 C=Pe(mod n)即可。为了解密 C，只要计算 P=Cd(mod n)即可。可以证明，对于指定范围内的所有 P，加密盒解密互为反函数。为了执行加密，你需要 e和 n；为了执行解密，你需要 d和 n。因此，公钥是有（ e，n）对组成，而私钥是有（ d，n）对组成。实例：根据已知参数： p=3，q=11，M=2，计算公私钥，并对明文进行加密，然后对密文进行解密。由题意知： n = p * q33，z =（p-1）*（q-1）20，选 d7

3、，计算得 e=3，所以C=Me(mod n)8M=Cd(mod n)22、RSA算法与 DES算法的比较：运行附件的 RSATool，输入一大段文字，记录运行时间。再使用 DES算法加密相同的文字，记录运行时间，对比这两个时间发现，RSA算法比 DES算法慢DES慢很多。很多，因为 RSA算法进行的是大数运算，所以程序运行的速度比因此 RSA算法只适合于少量数据加密，不适合于大量数据加密。3、算法设计主要的方法：（1）、public static void GetPrime()方法名称：产生大数的方法。说明：利用 Java语言的中的 java.math.BigInteger类的方法中随机产生大

4、数。（2）、public static boolean MillerRobin(BigInteger num)1 方法名称：判断是否是素数的方法。参数说明：num是由 GetPrime方法产生的大数。说明：这个方法判断 GetPrime方法传过来的是否是一个素数，是就返回否就返回 false。true,（3）、public static BigInteger powmod( BigInteger a, BigInteger t, BigInteger num )方法名称：大数的幂运算方法。说明：这个方法对传入的大数进行幂运算。（4）、public static BigInteger invmo

5、d(BigInteger a, BigInteger b)方法名称：大数的取模运算方法。说明：这个方法对大数进行取模运算。（5）、public static String Encode(String inStr,BigInteger PrimeP,BigInteger PrimeQ,BigInteger n,int nLen,int m,JTextField d)方法名称：加密算法。参数说明：inStr是从界面输入的明文。PrimeP和 PrimeQ是由 GetPrime方法产生的两个大素数。n是由 PrimeP和 PrimeQ得到的值。nLen为 n的长度。d为公钥。（6）、public s

6、tatic String Decode(String inStr,BigInteger PrimeP,BigInteger PrimeQ,BigInteger n,int nLen,int m,JTextField e)方法名称：解密算法。参数说明：inStr是从界面输入的明文。PrimeP和 PrimeQ是由 GetPrime方法产生的两个大素数。n是由 PrimeP和 PrimeQ得到的值。nLen为 n的长度。e为私钥。4、源程序：（ RSA1.java文件）import javax.swing.*;import java.awt.event.*;import java.math.*;i

7、mport java.util.*;import java.awt.*;import java.io.*;public class RSA1public static void main(String args)2 MyFrame frame = new MyFrame();MyPanel_fbuttonpanel_fbutton=newMyPanel_fbutton(frame,frame.P,frame.Q,frame.d,frame.e);FlowLayout fl = new FlowLayout (FlowLayout.CENTER,0,0);frame.setLayout(fl);

8、frame.add(panel_fbutton);frame.setBounds( 150, 100, 500, 480 );frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);frame.setVisible(true);class MyFrame extends JFramepublic MyFrame()setTitle(RSA算法 );add(wel);MyPanel_p panel_p = new MyPanel_p(P);add(panel_p);MyPanel_q panel_q = new MyPanel_q(Q);add(

9、panel_q);MyPanel_d panel_d = new MyPanel_d(d);add(panel_d);MyPanel_e panel_e = new MyPanel_e(e);add(panel_e);MyPanel_in panel_in = new MyPanel_in(input);add(panel_in);MyPanel_out panel_out = new MyPanel_out(output);add(panel_out);MyPanel_out1 panel_out1 = new MyPanel_out1(output1);add(panel_out1);My

10、Panel_button panel_button = new MyPanel_button(P,Q,d,e,input,output,output1);add(panel_button);private JLabel wel = new JLabel(RSA算法演示);protected JTextField P = new JTextField(35);protected JTextField Q = new JTextField(35);protected JTextField d = new JTextField(35);protected JTextField e = new JTe

11、xtField(35);protected JTextArea input = new JTextArea(4,35);3 protected JTextArea output = new JTextArea(4,35);protected JTextArea output1 = new JTextArea(4,35);class MyPanel_fbutton extends JPanelpublic MyPanel_fbutton(Frame aframe,JTextField aP, JTextField aQ, JTextField ad,JTextField ae)frame = a

12、frame;P = aP;Q = aQ;e = ae;d = ad;private Frame frame;private JTextField P;private JTextField Q;private JTextField d;private JTextField e;class MyPanel_p extends JPanelpublic MyPanel_p(JTextField aP)P=aP;add(new JLabel(add(P);质数 P:);private JTextField P;class MyPanel_q extends JPanelpublic MyPanel_q

13、(JTextField aQ)Q=aQ;add(new JLabel(质数 Q:);add(Q);private JTextField Q;class MyPanel_d extends JPanelpublic MyPanel_d(JTextField ad)4 d=ad;add(new JLabel(add(d);公钥:);private JTextField d;class MyPanel_e extends JPanelpublic MyPanel_e(JTextField ae)e=ae;add(new JLabel(私钥:);add(e);private JTextField e;

14、class MyPanel_in extends JPanelpublic MyPanel_in(JTextArea ainput)input = ainput;add(new JLabel(输入明文 :);JScrollPane jsp1 = new JScrollPane (input,v,h);add(jsp1);private JTextArea input;int v=JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_AS_NEEDED;int h=JScrollPane.HORIZONTAL_SCROLLBAR_AS_NEEDED;class MyPanel_out extends JPanelpublic MyPanel_out(JTextArea aoutput)output = aoutput;add(new