RSA算法简单原理介绍(节选于网络)
假设Alice想要通过一个不可靠的媒体接收Bob的一条私人讯息。她可以用以下的方式来产生一个公钥和一个私钥:
- 随意选择两个大的质数p和q,p不等于q,计算N=pq。
- 根据欧拉函数,求得r = (p-1)(q-1)
- 选择一个小于 r 的整数 e,求得 e 关于模 r 的模反元素,命名为d。(模反元素存在,当且仅当e与r互质)
- 将 p 和 q 的记录销毁。
(N,e)是公钥,(N,d)是私钥。Alice将她的公钥(N,e)传给Bob,而将她的私钥(N,d)藏起来。
加密消息
假设Bob想给Alice送一个消息m,他知道Alice产生的N和e。他使用起先与Alice约好的格式将m转换为一个小于N的整数n,比如他可以将每一个字转换为这个字的Unicode码,然后将这些数字连在一起组成一个数字。假如他的信息非常长的话,他可以将这个信息分为几段,然后将每一段转换为n。用下面这个公式他可以将n加密为c:
ne ≡ c (mod N)
计算c并不复杂。Bob算出c后就可以将它传递给Alice。
解密消息
Alice得到Bob的消息c后就可以利用她的密钥d来解码。她可以用以下这个公式来将c转换为n:
cd ≡ n (mod N)
得到n后,她可以将原来的信息m重新复原。
解码的原理是:
cd ≡ n e·d(mod N)
以及ed ≡ 1 (mod p-1)和ed ≡ 1 (mod q-1)。由费马小定理可证明(因为p和q是质数)
n e·d ≡ n (mod p) 和 n e·d ≡ n (mod q)
这说明(因为p和q是不同的质数,所以p和q互质)
n e·d ≡ n (mod pq)
1 using System; 2 using System.Collections.Generic; 3 using System.ComponentModel; 4 using System.Data; 5 using System.Drawing; 6 using System.Linq; 7 using System.Text; 8 using System.Threading.Tasks; 9 using System.Windows.Forms; 10 11 namespace RSA 12 { 13 public partial class Form1 : Form 14 { 15 public Form1() 16 { 17 InitializeComponent(); 18 } 19 20 //**************************************** 21 //验证输入的p,q是否为素数,并计算n与m 22 //**************************************** 23 private void button1_Click(object sender, EventArgs e) 24 { 25 long p, q; 26 //获取p,q的值 27 p = long.Parse(textBox1.Text); 28 q = long.Parse(textBox2.Text); 29 30 //判断p,q是否为素数,若为真进行计算,则否弹出提示 31 if (isPrim(p) && isPrim(q)) 32 { 33 long n = p * q; 34 long m = (p - 1) * (q - 1); 35 textBox3.Text = n.ToString(); 36 textBox4.Text = m.ToString(); 37 } 38 else 39 { 40 MessageBox.Show("请按要求,重新输入p,q"<