RSA算法

RSA算法是一个非对称加密算法,它依赖于数论中的大整数因数分解问题的困难性。在RSA中,加密和解密使用不同的密钥,分别称为公钥和私钥。RSA算法的基本原理包括以下几个步骤:

  1. 密钥生成:
    a. 选择两个大的质数 (p) 和 (q)。
    b. 计算它们的乘积 (n = pq),n 的长度就是密钥长度。
    c. 计算欧拉函数 (\phi(n) = (p-1)(q-1))。
    d. 选择一个整数 (e),使得 (1 < e < \phi(n)) 并且 (e) 与 (\phi(n)) 互质;通常 (e) 可以是固定的质数,例如 65537。
    e. 计算 (e) 关于 (\phi(n)) 的模逆元 (d),即满足 (ed \equiv 1 \mod \phi(n))。

此时,(n) 和 (e) 构成了公钥,用于加密信息,而 (n) 和 (d) 构成了私钥,用于解密。

  1. 加密过程:

    • 设 (M) 是一段明文,将 (M) 转换为一个小于 (n) 的整数 (m)。
    • 使用公钥中的 (n) 和 (e),计算密文 (c) 公式为 (c = m^e \mod n)。
  2. 解密过程:

    • 使用私钥中的 (n) 和 (d),计算明文 (m‘) 公式为 (m‘ = c^d \mod n)。
    • 如果一切正确,解密后 (m‘) 应该与原始的 (m) 相等。将 (m) 转换回明文 (M)。

例子:
假设我们选择 (p = 61) 和 (q = 53),则有:

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