小素数的rsa加密程序

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1、目录第一章概述11.1背景介绍11.2项目总目标11.3名词解释11.4设计依据和参考资料1第二章需求分析32.1编写目的32.2项目背景及要求3第三章系统设计63.1总体设计63.2接口设计63.2.1用户接口73.2.2外部接口73.3可靠性设计73.3.1数据边界值检查73.3.2出错信息与处理73.3.3数据精度73.3.4响应时间73.4安全性设计73.5可操作性设计73.6可扩充性设计7第四章系统实现84.1人员组成84.2进度安排84.3经费预算84.3支持条件84.3.1计算机系统支持84.4质量保证94.5系统维护9附录A：10测试

2、报告（简单形式）10附录B：14软件运行界面截图141513第一章概述1.1背景介绍公钥密码体制的出现是人类3000年的密码技术发展史上最重要的进步。它的出现使得常规加密所面临的两个突出问题密钥分配(在没有一个安全的、可值得信赖的KDC的情况下，如何进行安全的密钥分配)和数字签名(如何验证一个报文是由其声称的发送者发送的，并且是完整的)得以解决。RSA算法是1978年由R.Rivest,A.Shamir和L.Adleman提出的一种用数论构造的公钥密码体制。它是迄今为止理论上最为成熟完善的公钥密码体制，因此在实际中被广泛的应用。基于RSA算法用软件完

3、整实现的困难性和我们理论学习研究的直观性，本程序仅就小素数（16bit）的RSA算法进行具体实现，并在实现中掌握RSA算法的各个与数论相关的问题。1.2项目总目标本程序采用RSA算法的基本原理，可对任意字符及字符串在小素数的范围内（16bit,十进制表示为）进行加解密。1.3名词解释素数：除去1和它自身之外再没有其它约数的正整数。伪随机数：根据其产生随机数的种子可以推断出其它后继的随机数。Miller-Rabin概率算法：用概率的方法检测某个数字连续通过N次素性检测后是否为素数的方法。扩展欧几里德算法：求解乘法逆元的一种算法。1.4设计依据和参考资料

4、参考资料：（1）朱文余，孙琦，计算机密码应用基础，科学出版社，200513（2）杨波，现代密码学，清华大学出版社，2004（3）宋震，密码学，中国水利水电出版社，2002（4）张海藩，软件工程导论，清华大学出版社，1997（5）网上对谈式数学服务站：http://wims.unice.fr/wims/wims.cgi?lang=cn&+session=6Y9D6F8F16.113第一章需求分析2.1编写目的更好地对程序的需求进行分析，尽可能满足使用者的要求。2.2项目背景及要求开发软件名称：小素数的RSA加密程序项目任务提出者：西南交通大学计算机与通

5、信工程学院项目开发者：西南交通大学计算机与通信工程学院软件工程系常军胜用户：密码学专业人士及其爱好者实现软件单位：西南交通大学计算机与通信工程学院软件工程系项目与其他软件、系统的关系：本程序是基于WindowsServer2003平台VS.Net应用程序。建议软件寿命：10年投入运行最迟时间：2005-5-132.3数据描述所有数据均动态产生，整个数据流程图如图2-1所示：图2-1132.4功能需求采用RSA算法的原理在小素数范围(16bit)内实现对任意字符及字符串的加解密。2.4.1功能划分图2-22.4.2功能描述（1）随机数产生：利用系统的随

6、机数（伪随机数）产生函数随机产生一定位数的十进制正整数。（2）素性检测：利用Miller-Rabin概率算法找出符合要求的素数。（3）求指数ed：利用扩展的欧几里德算法求解。（4）模指数运算：根据“平方-和-乘法”计算。（5）进制转换：编写转换函数实现。2.5性能需求2.5.1数据精度随机数和小素数均为int（4字节）型的，模数、加解密指数均为long（8字节）型的。132.5.2时间特性每次点击按钮操作响应时间不超过0.5秒。2.5.3适应性可以在Windows环境下即时启动与关闭。2.6运行需求2.6.1用户界面传统的Windows界面，简洁直

7、观，易于操作。2.6.2硬件接口PC机:386及其以上内存：10MCPU：100MHZ2.6.3软件接口操作系统：Windows95及其上2.6.4故障处理重新启动软件或直接用开发工具进行调试。13第一章系统设计3.1总体设计3.1.1系统功能采用RSA算法的原理在小素数范围(16bit)内实现对任意字符及字符串的加解密。3.1.2运行环境说明本程序可运行于386及其以上的PC机上，操作系统需Windows95及其上，内存最小10M，CPU最小100MHZ。3.1.3功能需求与函数调用的关系整个程序的函数调用关系如图3-1所示：图3-13.2接口设计

8、3.2.1用户接口本软件充分考虑系统使用者的具体情况，采用通用Windows界面设计技术，使软件的系统功能高