Encrypted Chat Room 4_Class Specifications(3)

最新推荐文章于 2018-08-18 14:09:42 发布
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分类专栏： ::Project1:: 文章标签： class attributes integer string session date
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/php99/article/details/327359
博客介绍了SessionData类，该类用于保存两个客户端建立会话的初始数据。包含sessionId、sessionKey等属性，有sessionId唯一、sessionKey含特定大写字母等约束条件，可通过get-和set-操作访问或修改属性。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

class SessionData
This class holds initial data for the establishment of a session between two clients.

attributes

sessionId: Integer
sessionKey: String
startTime: Date
senderName: String {name of the client attempting to establish a communication}

invariant
sessionId is unique
sessionKey must contain one or more capital letters that have an ASCII value between 65 and 90.

operation specifications
Any of the attributes can be accessed or modified using get- and set- operations.

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Use Case Diagram:Use Cases:Use Case: “Add client”Scenario: SuccessActors: User of client C1 Actor System 1. Requests to add a new client. 2. Prompts user to enter data (name, key). 3. User enters name
Project_Description 给大家解释一下
.::51JAVA::.
03-23 1652
Hi guys,这个加密聊天室(Encrypted Chatroom)的全部要求和详细介绍已经基本完成，并且将其各个项目内容都贴在了Project1里面。总共有11篇帖子，包括：1. 开发这个程序的系统描述和其要求；2. Use Cases，整个系统是基于用UML作设计，然后在转用JAVA实现；3. Class diagram，有了它，我们就有个系统的概念弄清楚每个Class之间的关系和影响了。4
Project_FinalVersion1.0 has been done.
.::51JAVA::.
04-22 1064
做了这么久，终于算是把这个PROJECT完成了。由于时间没分配好，也没有PARTNER帮助一起讨论，只能自己独立完成了。不过真的太辛苦了。。。可惜没有朋友愿意花时间一起做出来。ANYWAYS，现在程序已经通过TESTING了，不过我还是想将GUIs改进一下，我自己对SWING不精通，做出来的INTERFACE效果感觉不那么UPDATE。看如果对SWING/AWT有兴趣的朋友可以SHOW SHOW你
Encrypted Chat Room 3_Design Documentation
.::51JAVA::.
03-23 948
General design decisions:The system has been designed so that client-to-client communication is performed via the server. Whenever a client wishes to send a command message or a chat message to anothe
import paillier import numpy as np def test(): public_key, private_key = paillier.generate_paillier_keypair() # 加密 original_list = [x for x in range(10)] encrypted_list = [public_key.encrypt(x) for x in original_list] # 解密 decrypted_list = [private_key.decrypt(x) for x in encrypted_list] print(decrypted_list) # 密文+明文 data1 = [2, 3, 4] data2 = [5, 6, 7] encrypted_data1 = [public_key.encrypt(x) for x in data1] encrypted_data1_add_data2 = np.add(encrypted_data1, data2) decrypted_encrypted_data1_add_data2 = [private_key.decrypt(x) for x in encrypted_data1_add_data2] print("密文+明文：", decrypted_encrypted_data1_add_data2) # 密文+密文 encrypted_data2 = [public_key.encrypt(x) for x in data2] encrypteddata1_add_encrypteddata2 = np.add(encrypted_data1, encrypted_data2) decrypted_encrypted_data1_add_encrypted_data2 = [private_key.decrypt(x) for x in encrypteddata1_add_encrypteddata2] print("密文+密文：", decrypted_encrypted_data1_add_encrypted_data2) # 密文*明文 encrypted_data1_multiply_data2 = np.multiply(encrypted_data1, data2) decrypted_encrypted_data1_multiply_data2 = [private_key.decrypt(x) for x in encrypted_data1_multiply_data2] print("密文*明文：", decrypted_encrypted_data1_multiply_data2) if __name__ == '__main__': test() 第1部分 实验问题描述 第2部分 实验原理 第3部分 实现过程及方案描述 第4部分核心源程序
最新发布
06-13
<think>我们被要求提供四个部分的解答：问题描述、实验原理、实现过程及方案描述、核心源程序。由于用户已经提供了代码，我们将围绕这个代码进行解释，并补充所需的部分。注意：用户提供的代码使用了paillier密码系统，这是一个支持同态加法和标量乘法的加密方案。第1部分：实验问题描述该实验旨在演示Paillier加密系统的同态性质。Paillier是一种公钥密码系统，支持以下同态运算：1.密文与明文相加：Enc(a)+b=Enc(a+b)2.密文与密文相加：Enc(a)+Enc(b)=Enc(a+b)3.密文与明文相乘：Enc(a)*b=Enc(a*b)第2部分：实验原理Paillier加密系统是一种概率公钥密码系统，其安全性基于复合剩余类的困难问题。它支持加法同态和标量乘法同态。同态属性：-加法同态：两个密文的乘积解密后得到的是对应明文的和。Dec(Enc(m1)*Enc(m2)modn^2)=m1+m2modn-标量乘法同态：密文的标量幂次解密后得到的是对应明文的标量乘积。Dec(Enc(m1)^kmodn^2)=k*m1modn注意：在代码中，我们使用的加法实际上是密文的乘法（因为Paillier的同态加法是通过乘法实现的），但为了方便，第三方库可能已经重载了运算符。然而，在用户代码中，使用了numpy的add和multiply，这实际上依赖于paillier库中定义的操作（如果paillier库支持这些操作的话）。第3部分：实现过程及方案描述1.生成Paillier密钥对：公钥用于加密，私钥用于解密。2.加密一个列表：将0到9的数字列表加密成密文列表。3.解密该列表：验证加解密过程是否正确。4.演示同态加法（密文+明文）：-将加密的列表data1与明文列表data2相加，然后解密，得到的结果应该是对应元素相加的结果。5.演示同态加法（密文+密文）：-将两个加密列表（data1和data2）相加，然后解密，同样得到对应元素相加的结果。6.演示同态标量乘法（密文*明文）：-将加密的列表data1与明文列表data2相乘，然后解密，得到的结果应该是对应元素相乘的结果。第4部分：核心源程序用户已经提供了源代码，我们将对其进行详细注释，并确保代码可运行。注意，这里需要安装paillier库（可能是phe库）和numpy。注意：用户代码中使用了`importpaillier`，但通常Paillier的实现可能在名为`phe`的库中（即python-paillier）。如果用户实际使用的是phe，那么可能需要安装：pipinstallphe然而，在用户代码中导入的是`paillier`，所以我们假设存在一个名为paillier的模块。为了确保代码运行，我们可能需要调整导入（如果实际是phe的话）。这里我们按照用户代码进行注释。代码解释如下：</think> ### 第1部分 实验问题描述 本实验演示Paillier密码系统的同态性质，主要验证三种操作： 1. **密文 + 明文**：`Enc(m₁) + m₂ → Dec(Enc(m₁ + m₂))` 2. **密文 + 密文**：`Enc(m₁) + Enc(m₂) → Dec(Enc(m₁ + m₂))` 3. **密文 × 明文**：`Enc(m₁) * k → Dec(Enc(m₁ × k))` --- ### 第2部分 实验原理 #### Paillier密码系统的同态性质 Paillier是一种公钥密码系统，其核心特性是支持**加法同态运算**： - **加法同态**：对两个密文进行运算后解密，等同于对明文进行加法运算 $$ Dec(Enc(m_1) \oplus Enc(m_2)) = m_1 + m_2 $$ - **标量乘法同态**：对密文进行标量乘法后解密，等同于对明文进行标量乘法 $$ Dec(k \otimes Enc(m_1)) = k \times m_1 $$ #### 数学基础 - **密钥生成**：基于大素数 $p, q$ 生成公钥 $(n, g)$ 和私钥 $(\lambda, \mu)$ - **加密**：$c = g^m \cdot r^n \mod n^2$（$r$ 是随机数） - **解密**：$m = \frac{L(c^\lambda \mod n^2)}{L(g^\lambda \mod n^2)} \mod n$ 其中 $L(x) = \frac{x-1}{n}$ --- ### 第3部分 实现过程及方案描述 #### 1. 环境配置 - **Python库**：`phe` (Paillier实现) 和 `numpy`（数值运算） ```bash pip install phe numpy ``` #### 2. 核心操作流程 1. **生成密钥对**：公钥（加密）、私钥（解密） 2. **基本加密/解密**：验证基础功能正确性 3. **同态加法**： - 密文 + 明文 → 解密后得到和 - 密文 + 密文 → 解密后得到和 4. **标量乘法**： - 密文 × 明文 → 解密后得到乘积 --- ### 第4部分 核心源程序 ```python from phe import paillier # Python Paillier库 import numpy as np def test_paillier_homomorphism(): # 1. 生成密钥对 public_key, private_key = paillier.generate_paillier_keypair() # 2. 基础加密/解密测试 original_data = list(range(10)) encrypted_data = [public_key.encrypt(x) for x in original_data] decrypted_data = [private_key.decrypt(x) for x in encrypted_data] print("基础加解密验证:", decrypted_data) # 3. 同态加法验证 data1, data2 = [2, 3, 4], [5, 6, 7] # 密文 + 明文 → 结果应为 [7, 9, 11] enc_data1 = [public_key.encrypt(x) for x in data1] enc_add_plain = np.add(enc_data1, data2) # 同态加法 dec_add_plain = [private_key.decrypt(x) for x in enc_add_plain] print("密文+明文:", dec_add_plain) # 密文 + 密文 → 结果应为 [7, 9, 11] enc_data2 = [public_key.encrypt(x) for x in data2] enc_add_enc = np.add(enc_data1, enc_data2) # 同态加法 dec_add_enc = [private_key.decrypt(x) for x in enc_add_enc] print("密文+密文:", dec_add_enc) # 4. 标量乘法 → 结果应为 [10, 18, 28] enc_mul_plain = np.multiply(enc_data1, data2) # 同态标量乘法 dec_mul_plain = [private_key.decrypt(x) for x in enc_mul_plain] print("密文×明文:", dec_mul_plain) if __name__ == &#39;__main__&#39;: test_paillier_homomorphism() ``` #### 代码解释： 1. **密钥生成** `generate_paillier_keypair()` 创建公钥/私钥对，公钥用于加密，私钥用于解密。 2. **基础加密/解密** `encrypt()` 将明文转为密文，`decrypt()` 将密文还原为明文，验证系统基本功能。 3. **同态加法** - `np.add(密文, 明文)` → 实现 $Enc(m_1) + m_2$ - `np.add(密文1, 密文2)` → 实现 $Enc(m_1) + Enc(m_2)$ 二者解密后均得到 $m_1 + m_2$。 4. **标量乘法** `np.multiply(密文, 标量k)` → 实现 $k \times Enc(m_1)$，解密后得到 $k \times m_1$。 --- ### 执行结果示例 ``` 基础加解密验证: [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9] 密文+明文: [7, 9, 11] 密文+密文: [7, 9, 11] 密文×明文: [10, 18, 28] ``` ---
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