毕业设计（论文）-rsa加解密算法的研究与实现_

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1、华北科技学院毕业设计（论文）目录设计总说明3INTRODUCTION51绪论71.1研究背景和意义71.2国内外研究现状与水平81.3本文的工作和内容安排92密码学概述102.1密码学基本概念102.2密码分析技术102.3密码学中的安全性定义112.4密码学的主要任务122.4.1机密性122.4.2数据完整性122.4.3鉴别122.4.4抗抵赖性122.5密码体制的分类123RSA算法的数学理论基础133.1单向和陷门单向函数133.2同余及模运算133.3欧拉函数、欧拉定理和费尔马定理143.4乘法逆元及其求法154RSA算法介绍174.1RSA公钥加

2、密解密概述174.1.1密钥的产生174.1.2加密174.1.3解密174.2RSA算法的应用与举例184.2.1RSA算法的应用184.2.2RSA应用举例194.3RSA算法的攻击与安全性的讨论204.3.1对RSA的分解模数n攻击204.3.2对RSA的选择密文攻击214.3.3对RSA的小指数攻击214.3.4对RSA共模攻击224.3.5关于RSA算法的明文部分信息安全性224.3.6RSA的安全性讨论234.4RSA参数的选择244.4.1模数N的确定244.4.2e的选取原则254.4.3d的选取原则26第49页共50页华北科技学院毕业设计（论

3、文）5RSA算法的系统及实现275．1大素数生成实现285．2密钥对产生实现315.2.1加密密钥产生325.2.2解密密钥产生345．3模幂运算的实现355.4大数运算处理375.4.1大整数的进制表示375.4.2大整数的存储与读取395.4.3大整数的基本运算405．5加解密整体过程的快速实现425.5.1选定算法的原则435.5.2确定算法与其流程图435.5.3算法的数据结构与源代码455.5.4运行效果与结论466.总结与展望486.1本文的总结486．2展望48参考文献49致谢50第49页共50页华北科技学院毕业设计（论文）RSA加解密算法的研究

4、与实现设计总说明自20世纪90年代以来，随着计算机互联网络的飞速发展，网络技术的应用几乎已经深入到人类社会生活的一切领域。例如网上银行的开通、网上购物的流行以及企业之间的商业机密，银行与银行之间的业务往来，这一切的一切都离不开信息的安全传输。因此在当前的网络环境下，敏感信息的保护已经成为一个很重要的问题，一个安全、健壮的信息系统离不开各种信息安全技术的支持。计算机网络中所采用的核心安全技术中有许多来源于现代密码学，这一技术的研究和发展是计算机技术发展的重要保障。加密技术按照密码使用方法不同可以分为对称密钥算法和非对称密钥算法。对称密钥算法中，加密、解密都使用相

5、同的密钥。非对称密钥算法又称公钥密码算法，即加密、解密使用两个不同的密钥。由于公钥密码算法在保证数据的机密性、完整性以及签名和认可等方面的突出优点，它已经成为当今网络安全中最重要的解决方法。R．L.Rivest，A．Sbamir和L．Adleman于1977年提出的RSA公钥密码体制的安全性和性能不断得到人们的肯定，成为最流行的密码体制。RSA密码体制是目前比较成熟的公钥密码体制，可用于数据加解密、数字签名、身份验证等。在各种安全或认证领域，如WEB服务器和浏览器信息安全、Email的安全和认证、对远程登陆的安全保证和各种电子信用卡系统，起着安全核心的作用，而

6、用微电子技术将加密算法转换成硬件实现，不仅加解密速度快，而且抗物理攻击能力强，所以研究如何用硬件快速实现RSA有着重要的现实意义。但是大密钥加解密存在着运算速度缓慢、效率低下的问题，这成为制约它进一步推广的瓶颈。因此，找到一个快速的RSA的实现算法也是当前密码学的一个研究方向。RSA加解密算法的实现主要在大素数的产生，密钥对的生成，模幂运算的实现以及大整数的存储与运算这四方面的问题。本论文根据这几方面的问题一一做了详细的介绍，其中大素数的产生采用Miller-Rabin素数检测法。第49页共50页华北科技学院毕业设计（论文）RSA算法的核心运算是大整数模幂运算

7、，而模幂运算是由一系列的模乘运算构成。因此本文主要针对RSA公钥密码体制中大整数模指数算法进行了深入的研究，将该问题分解为对乘法算法、模乘法算法、模指数算法的研究并使用流行的面向对象软件开发工具VisualC++进行了相应的软件实现。RSA密码算法体制是一种公开密钥算法，其加密密钥和算法本身都可以公开，解密密钥则归用户私人拥有。从诞生那天起，RSA就因为安全强度高、使用方便等卓越性能受到关注，并得到广泛应用。目前，许多密码系统中都嵌有RSA密码算法。本论文的主要工作在于：(1)简单介绍了一些密码学的基本概念以及密码分析技术，详细的讲述了密码学中的安全性定义，讨

8、论了密码学的主要任务是保障信息的机密性