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.

2、1RSA公钥加密解密概述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5

3、0页华北科技学院毕业设计（论文）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

4、学院毕业设计（论文）RSA加解密算法的研究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

5、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

6、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

7、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，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

8、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，讨论了密码学的主要任务是保障信息的机密性