RSA公钥密码体制（页）

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1、解密密匙明文►加密方法解密方法加密密匙密文解密密匙RSA公钥密码体制计算机网络环境下信息的保密性、完整性、可用性和抗抵赖性，都需耍米用密码技术來解决，密码技术是信息安全的核心和关键技术。数据加密过程就是通过加密系统把原始的数字信息（明文），按照加密算法变换成与明文完全不同得数字信息（密文）的过程。密码体制大体分为对称密码（又称为私钥密码）和非对称密码（又称为公钥密码）两种。公钥密码在信息安全中担负起密钥协商、数字签名、消息认证等重要角色，已成为最核心的密码。非对称算法也叫做公开密钥算法，用作加密的密钥不同于用作解密的密钥，而且解密密钥不能根据加密密钥计算出来（至少在合理假定的K

2、时间内）o之所以叫做公开密钥算法，是因为加密密钥能够公开，即陌生者能用加密密钥加密信息，但只冇用相应的解密密钥才能解密信息。但是从公钥中推导出私钥是很难的。RSA、DSA等算法属于非对称算法，其中以RSA的应用最为广泛，不仅能用于加密同时又可以数字签名。接收者发送者加密密匙剖1公开密匙密码体制RSA算法的优点是密钥空间大，缺点是加密速度慢，如果RSA和DES结合使用，贝I」正好弥补RSA的缺点。即DES用于明文加密,RSA用于DES密钥的加密。由于DES加密速度快，适合加密较长的报文；"URSA可解决DES密钥分配的问题。1RSA公钥密码体制的优势1.1解决大规模网络应用中密钥

3、的分发和管理问题公钥密码加密密钥通常是公开的，而解密密钥是秘密的，由用户自己保存，不需要往返交换和传递，大大减少了密钥泄露的危险性。同时，在网络通信中使用对称密码体制时，网络内任何两个用户都需要使用互不相同的密钥，只有这样，才能保证不被第三方窃听，因而N个用户就要使用N(N-1)/2个密钥。在大型网络屮，如果有100万个用户，则要使用4950力个密钥，密钥量太大，难以管理，而且使用起来非常麻烦。采用公钥密码体制，对于N个用户，每个用户只要保存好自己的一对密钥(一个公开，一个保密)即可，这样总共只需耍产生N对密钥。仍以100万个用户为例，只需100万对密钥，需要秘密保存的仅100

4、万个私钥，二者相差近50万倍，数量大大减少，而口分发简单，安全性好。由此可见，只有公钥密码才能方便、可靠地解决大规模网络应用中密钥的分发和管理问题。1.2实现网络中的数字签名机制对称密钥技术由于其自身的局限性，无法提供网络中的数字签名。这是因为数字签名是网络屮表征人或机构的真实性的重要手段，数字签名的数据需要有惟一性、私有性，而对称密钥技术中的密钥至少需要在交互双方之间共享，因此，不满足惟一性、私冇性，无法用做网络屮的数字签名。相比Z下，公钥密码技术由于存在一对公钥和私钥，私钥可以表征惟一性和私有性，而且经私钥加密的数据只能用与Z对应的公钥來验证，其他人无法仿冒，所以，可以用做

5、网络中的数字签名服务。具体而言，一段消息以发送方的私钥加密之后，任何拥有与该私钥相对应的公钥的人均可将它解密。由于该私钥只有发送方拥有，且该私钥是密藏不公开的，所以，以该私钥加密的信息可看做发送方对该信息的签名，英作用和现实屮的手工签名一样有效而且具冇不可抵赖性。如果某个客户不慎将□己的私钥泄露并且没有及时发觉，获知该私钥的任何一个用户都可以使用该私钥“冒充签名”，在法律上來看这种“冒充签名”依然具有法律效应，就如同某个人丢失了银行卡和密码一样。2RSA公钥密码体制RSA是Rivcst,Shamir,Adlcman提出基丁•数论的非对称密钥体制。RSA是建立在大整数分解的困难上

6、的，是一种分组密码体制。1)RSA建立方法如下:①首先随机选两个大素数p,q,计算n二p・q；②计算欧拉函数©(n)=(p-l)(q-1):③任选一个整数e为公开加密密钥，求岀秘密解密密钥d：ed=lmode(n),B

7、J：(ed-l)mod4)(n)=0,由此推出ed=t4)(n)+l(t是大于等于1的正整数)。2)加密/解密：将明文分成长度小于n位的明文块m,加密过程是：c=E(m,c)=mcmodn,解密过程是：m=D(c,d)二cdmodno在用于数字签名时，发送方只须用己方的解密密钥d先〃加密〃即可，因为只有发送方自己知道自己的d,收方只有用对应的e〃解密〃才能知道明

8、文，同时也验证了发方的身份2RSA公钥密码体制的应用2.1数字签名长期以來的R常生活中，对于重要的文件，为了防止对文件的否认，伪造，篡改等等的破坏，传统的方法是在文件上手写签名。但是在计算机系统屮无法使用手写签名，而代之对应的数字签名机制。数字签名应该能实现手写签名的作用，其本质特征就是仅能利用签名者的私冇信息产生签名。因此，当它被验证时，它也能被信任的第三方(如法官)在任一时刻证明只有私有信息的唯一掌握者才能产生此签名。数字签名具有以下特点：①签名是可信的；②签名是不能伪造的；③签名是不口