python实现RSA加密详细

一、原理

采用数学函数来进行变换,密文产生的结果远比普通代换多,用公钥进行加密,私钥进行解密。

二、基本步骤

  1. 选取素数p、q

    Miller-Rabin素性检验

  2. 计算 n = p * q φ(n) =(p-1)(q-1)

  3. 选择整数e (公钥) 满足1

  4. 计算 d*e mod q =1 的d 由于计算机表达整数的长度有限,需要用快速幂算法计算

    扩展欧几里得求逆元

  5. 以{e,n}为公钥 {d,n}为密钥

  6. 加密解密

    加密

    1.将明文比特串分组,使得每个分组对应的十进制数小于n(因为十进制数modn的结果,肯定小于n)
    
    2.对明文分组m,作加密运算: c === m^(e) mod n
    pow(m,e,n)
    

    解密

    对密文分组的解密运算为: m ===c^(d) mod n
    

三、安全性分析

RSA的安全性基于 n难以分解成 p * q,那么就计算不了 φ(n),因此密钥 d 的保密性高

对p、q、n、e选取的要求

  • | p -q |要大 否则 p + q 2 \frac{p+q}{2} 2p+q仅仅稍大于 n 1 2 n^\frac{1}{2} n21,顺序检查大于n的整数x,直到 x 2 − n x^2-n x2n是某一整数的平方 即 x 2 − n = y 2 x^2-n=y^2 x2n=y2
 n = (x+y)(x-y)
  • p-1和q-1都应有大素因子、n要小 防止低指数攻击

  • 模数n不要选取一样的 防止共模攻击

最后,消息的发送方是怎样获得接收方的公钥的呢

公钥分配

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