基于VC的RSA加密和解密实现技术

基于 VC 的 RSA 加密与解密实现技术

一、RSA 基本原理

对明文分组M和密文分组C，加密与解密过程如下：

C = POW (M , e) mod n

M = POW(C , d) mod n = POW(POW( M ,e), d) mod n=POW( M,e*d)

其中POW是指数函数，mod是求余数函数。

其中收发双方均已知n，发送放已知e，只有接受方已知d，因此公钥加密算法的公钥为

KU={ e , n},私钥为KR={d , n}。该算法要能用做公钥加密，必须满足下列条件：

1. 可以找到e ，d和n，使得对所有M<n ,POW(M ,e*d)=M mod n .

2. 对所有 M<n,计算POW (M , e)和POW(C , d)是比较容易的。

3. 由e 和n确定d是不可行的

下面介绍RSA算法，该算法中到的下列的元素：

两个素数p, q （保密的，选定的）

n=p*q (公开的，计算得出的)

e , gcd ( x(n),e) =1;1<e<x(n) (公开的，选定的)

d≡POW(e,-1) mod x(n) (保密的，计算得出的)

这里，私钥为{d ，n}，公钥为{e ，n}。假定用户A已公布了其公钥，用户B要发送消息M给A，那么用户B计算C= POW (M , e) mod n，并发送C，在接受端，用户A计算

M = POW(C , d) mod n 以解出消息M。

二、开发平台及语言

1、开发平台：Microsoft Visual Studio c++ 6.0

2.语言： c++

三、应用程序界面设计及变量的连接和方法的名称

对象	ID	Caption	连接变量或方法
成组框	IDC_STATIC	产生密钥过程	无
编辑框	IDC_PRIME_EDIT1	无	m_PrimeEdit1/long
编辑框	IDC_PRIME_EDIT2	无	m_PrimeEdit2/long
编辑框	IDC_PUBN_EDIT	无	m_PubNEdit/long
编辑框	IDC_PUBX_EDIT	无	m_PubXEdit/long
编辑框	IDC_PUBKEY_EDI	无	m_PubKeyEdit/long
编辑框	IDC_PRIKEY_EDIT	无	m_PriKeyEdit/CEdit
命令按钮	IDC_CALCULATE_BUTTON	计算	OnCalculateButton()
命令按钮	IDC_PUBKEY_BUTTON	公有密钥	OnPubkeyButton()
命令按钮	IDC_PRIKEY_BUTTON	私有密钥	OnPrikeyButton()
命令按钮	IDC_HIDE_PRIKEY_BUTTON	隐藏私钥	OnHidePrikeyButton()
命令按钮	IDC_SHOW_PRIKEY_BUTTON	显示私钥	OnShowPrikeyButton()
命令按钮	IDC_STATIC	加密和解密过程	无
编辑框	IDC_RESOURCE_EDIT	无	m_ResourceEdit/CEdit OnChangeResourceEdit()
编辑框	IDC_CRYPTOGRAPH_EDIT	无	m_CryptographEdit/CEdit
编辑框	IDC_OPEN_EDIT	无	m_OpenEdit/CEdit
编辑框	IDC_LINE	无	m_Line/CEdit
编辑框	IDC_CHAR	无	m_Char/CEdit
命令按钮	IDC_ENCRYPT_BUTTON	数字加密	OnEncryptButton()
命令按钮	IDC_OPEN_BUTTON	数字解密	OnOpenButton()
命令按钮	IDC_CLEAR_BUTTON	Clear	OnClearButton()
命令按钮	IDC_EXIT_BUTTON	Exit	OnExitButton()
命令按钮	IDC_ENCRYPT_TEXT_BUTTON	文本加密	OnEncryptTextButton()
命令按钮	IDC_OPEN_TEXTBUTTON	文本解密	OnOpenTextbutton()
菜单	ID_CALCULATE_MENU	计算	OnCalculateMenu()
菜单	ID_PUBKEY_MENU	公有密钥	OnPubkeyMenu()
菜单	ID_PRIKEY_MENU	私有密钥	OnPrikeyMenu()
菜单	ID_HIDE_MENU	隐藏私钥	OnHideMenu()
菜单	ID_SHOW_MENU	显示私钥	OnShowMenu()
菜单	ID_CLEAR_MENU	清除	OnClearMenu()
菜单	ID_EXIT_MENU	退出	OnExitMenu()
菜单	ID_ENCRYPTNUM_MENU	数字加密	OnEncryptnumMenu()
菜单	ID_OPENNUM_MENU	数字解密	OnOpennumMenu()
菜单	ID_ENCRYPTTEXT_MENU	文本加密	OnEncrypttextMenu()
菜单	ID_OPENTEXT_MENU	文本解密	OnOpentextMenu()
菜单	ID_ABOUT_MENU	关于	OnAboutMenu()

四、RSADlg.h 声明

// RSADlg.h : header file

#if !defined(AFX_RSADLG_H__D491C4A6_0DE9_4430_BE31_2150D1C5E35F__INCLUDED_)

#define AFX_RSADLG_H__D491C4A6_0DE9_4430_BE31_2150D1C5E35F__INCLUDED_

#if _MSC_VER > 1000

#pragma once

#endif // _MSC_VER > 1000

#include <math.h>

/////////////////////////////////////////////////////////////////

// CRSADlg dialog

class CRSADlg : public CDialog

{

// Construction

public:

char CalculateModOfChar(double num1, double num2);

char CalculateModOfChar(const char cChar, double num,long *ps);

double calculatemod(double num1, double num2);

int primeNumber(long m);

CRSADlg(CWnd* pParent = NULL); // standard constructor

// Dialog Data

//{{AFX_DATA(CRSADlg)

enum { IDD = IDD_RSA_DIALOG };

CEdit m_OpenEdit;

CEdit m_CryptographEdit;

CEdit m_PriKeyEdit;

CEdit m_ResourceEdit;

CEdit m_Line;

CEdit m_Char;

long m_PubNEdit;

long m_PubXEdit;

long m_PrimeEdit1;

long m_PrimeEdit2;

long m_PubKeyEdit;

//}}AFX_DATA

// ClassWizard generated virtual function overrides

//{{AFX_VIRTUAL(CRSADlg)

protected:

virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX); // DDX/DDV support

//}}AFX_VIRTUAL

// Implementation

protected:

HICON m_hIcon;

// Generated message map functions

//{{AFX_MSG(CRSADlg)

virtual BOOL OnInitDialog();

afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);

afx_msg void OnPaint();

afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();

afx_msg void OnCalculateButton();

afx_msg void OnPubkeyButton();

afx_msg void OnPrikeyButton();

afx_msg void OnChangeResourceEdit();

afx_msg void OnHidePrikeyButton();

afx_msg void OnShowPrikeyButton();

afx_msg void OnClearButton();

afx_msg void OnExitButton();

afx_msg void OnEncryptButton();

afx_msg void OnOpenButton();

afx_msg void OnEncryptTextButton();

afx_msg void OnOpenTextbutton();

afx_msg void OnCalculateMenu();

afx_msg void OnPubkeyMenu();

afx_msg void OnPrikeyMenu();

afx_msg void OnHideMenu();

afx_msg void OnShowMenu();

afx_msg void OnClearMenu();

afx_msg void OnExitMenu();

afx_msg void OnEncryptnumMenu();

afx_msg void OnOpennumMenu();

afx_msg void OnEncrypttextMenu();

afx_msg void OnOpentextMenu();

afx_msg void OnAboutMenu();

//}}AFX_MSG

DECLARE_MESSAGE_MAP()

private:

long lArrayOfCount[300]; //文本加密和解密过程中记数功能

};

//{{AFX_INSERT_LOCATION}}

// Microsoft Visual C++ will insert additional declarations immediately before the previous line.

#endif // !defined(AFX_RSADLG_H__D491C4A6_0DE9_4430_BE31_2150D1C5E35F__INCLUDED_)

五、映射消息的应用程序代码

1、void CRSADlg::OnCalculateButton() //计算按钮处理函数

{

UpdateData(TRUE);

int flag1,flag2;

flag1=primeNumber(m_PrimeEdit1);

flag2=primeNumber(m_PrimeEdit2);

if(flag1==1)

m_PrimeEdit1=m_PrimeEdit1;

else m_PrimeEdit1=0;

if(flag2==1)

m_PrimeEdit2=m_PrimeEdit2;

else m_PrimeEdit2=0;

m_PubNEdit=m_PrimeEdit1*m_PrimeEdit2;

m_PubXEdit=(m_PrimeEdit1-1)*(m_PrimeEdit2-1);

UpdateData(FALSE);

}

2、int CRSADlg::primeNumber(long m) //判断是否为素数

{

int flag=1;

long temp=(long)sqrt(m);

for(int i=2;i<=temp;i++)

{

if(m%i==0)

{

flag=0;

break;

}

}

if(flag==0) return 0;

else return 1;

}

3、void CRSADlg::OnPubkeyButton() //公有密钥按钮处理函数

{

UpdateData(TRUE);

if(primeNumber(m_PubKeyEdit)==0||m_PubXEdit%m_PubKeyEdit==0||m_PubKeyEdit>m_PubXEdit)

m_PubKeyEdit=0;

UpdateData(FALSE);

}

4、void CRSADlg::OnPrikeyButton()

{

UpdateData(TRUE);

double privatenum;

char cBuffer[32];

for(double i=1; ;i++)

{

double temp=fmod((i*m_PubXEdit+1),m_PubKeyEdit);

if(temp==0.0 && (i*m_PubXEdit+1)/m_PubKeyEdit<m_PubXEdit)

{

privatenum=(i*m_PubXEdit+1)/m_PubKeyEdit;

break;

}

}

sprintf(cBuffer,"%0.0f",privatenum);

m_PriKeyEdit.SetWindowText(cBuffer);

}

5、void CRSADlg::OnChangeResourceEdit()

{

CString METext;

char Count[10];

int nCharNum,nLineNum;

m_ResourceEdit.GetWindowText(METext);

nCharNum=METext.GetLength();

nLineNum=m_ResourceEdit.GetLineCount();

nCharNum-=(nLineNum-1);

itoa(nCharNum,Count,10);

m_Char.SetWindowText(Count);

itoa(nLineNum,Count,10);

m_Line.SetWindowText(Count);

}

6、void CRSADlg::OnHidePrikeyButton()

{

m_PriKeyEdit.ShowWindow(SW_HIDE);

}

8、void CRSADlg::OnExitButton()

{

OnOK();

}

9、void CRSADlg::OnOpenButton() //数字解密按钮处理函数

{

char sArray[20];

char Count[32];

double number1,number2;

double nPriKey;

m_PriKeyEdit.GetWindowText(sArray,20);

nPriKey=atof((LPCTSTR)sArray);

m_CryptographEdit.GetWindowText(sArray,20);

number1=atof((LPCTSTR)sArray);

number2=calculatemod(number1,nPriKey);

sprintf(Count,"%0.0f",number2);

m_OpenEdit.SetWindowText(Count);

}

10、double CRSADlg::calculatemod(double num1, double num2) //数字加密和解密算法

{ //求余处理函数

double mul=1.0;

for(long i=0;i<(long)num2;i++)

{

mul*=fmod(num1,m_PubNEdit);

mul=fmod(mul,m_PubNEdit);

}

mul=fmod(mul,m_PubNEdit);

return mul;

}

11、void CRSADlg::OnEncryptTextButton()

{

long *point=lArrayOfCount;

CString sArray;

int nCount;

m_Char.GetWindowText(sArray);

nCount=atoi(sArray);

char sResourceText[300];

char sCryptogramText[300];

char *pResourceText=sResourceText;
char *pCryptogramText=sCryptogramText;

m_ResourceEdit.GetWindowText(sResourceText,nCount+1);

for(int i=0;i<nCount;i++)

{

*pCryptogramText=CalculateModOfChar(*pResourceText,m_PubKeyEdit,point);//调用文本加密求余函
point++; //指向下个地址，准备记录下个数
pResourceText++;
pCryptogramText++;

}

*pCryptogramText[nCount]='\0';

m_CryptographEdit.SetWindowText(sCryptogramText);

}

12、void CRSADlg::OnOpenTextbutton()

{

long *point1=lArrayOfCount;

char sArray[10];

int nCount;

double fPriKey;

m_Char.GetWindowText(sArray,10);

nCount=atoi((LPCTSTR)sArray);

m_PriKeyEdit.GetWindowText(sArray,10);

fPriKey=atof((LPCTSTR)sArray);

char sOpenText[300];

char sCryptogramText[300];

char *pOpenText=sOpenText;
char *pCryptogramText=sCryptogramText;

m_CryptographEdit.GetWindowText(sCryptogramText,300);

double tempnumber;

for(int i=0;i<nCount;i++)

{

tempnumber=(*point1)*128+*pCryptogramText;
*pOpenText=CalculateModOfChar(tempnumber,fPriKey); //调用文本解密求余函数，得到解密字符
point1++; //指向记录下个数字
pCryptogramText++;
pOpenText++;

}

*pOpenText[nCount]='\0';

m_OpenEdit.SetWindowText(sOpenText);

}

13、char CRSADlg::CalculateModOfChar(const char cChar, double num,long *ps)

{ //文本加密算法求余处理函数

double mul=1;

for(long i=0;i<num;i++)

{

mul*=fmod((double)cChar,m_PubNEdit);

mul=fmod(mul,m_PubNEdit);

}

*ps=(long)mul/128;

return (char)fmod(mul,128);

}

14、char CRSADlg::CalculateModOfChar(double num1, double num2)

{ //文本函数解密处理函数

double mul=1;

for(long i=0;i<num2;i++)

{

mul*=fmod(num1,m_PubNEdit);

mul=fmod(mul,m_PubNEdit);

}

return (char)mul;

}

15、void CRSADlg::OnCalculateMenu()

{

OnCalculateButton();

}

16、void CRSADlg::OnPubkeyMenu()

{

OnPubkeyButton();

}

17、void CRSADlg::OnPrikeyMenu()

{

OnPrikeyButton();

}

18、void CRSADlg::OnHideMenu()

{

OnHidePrikeyButton();

}

19、void CRSADlg::OnShowMenu()

{

OnShowPrikeyButton();

}

20、void CRSADlg::OnClearMenu()

{

OnClearButton();

}

21、void CRSADlg::OnExitMenu()

{

OnExitButton();

}

22、void CRSADlg::OnEncryptnumMenu()

{

OnEncryptButton();

}

23、void CRSADlg::OnOpennumMenu()

{

OnOpenButton();

}

24、void CRSADlg::OnEncrypttextMenu()

{

OnEncryptTextButton();

}

25、void CRSADlg::OnOpentextMenu()

{

OnOpenTextbutton();

}

26、void CRSADlg::OnAboutMenu()

{

MessageBox("卖石头创作 QQ:170758887\n\nRSA V1.0 版权所有 (C) 2006\n\nEmail:[email protected]\n\n\n");

}

27、void CRSADlg::OnEncryptButton() //数字加密按钮处理函数

{

char sArray[20];

char Count[32];

double number1,number2;

m_ResourceEdit.GetWindowText(sArray,20);

number1=atof((LPCTSTR)sArray);

number2=calculatemod(number1,m_PubKeyEdit);

//itoa(number2,Count,10);

sprintf(Count,"%0.0f",number2);

m_CryptographEdit.SetWindowText(Count);

}

28、void CRSADlg::OnShowPrikeyButton()

{

m_PriKeyEdit.ShowWindow(SW_SHOW);

}

29、void CRSADlg::OnClearButton()

{

m_ResourceEdit.SetSel(0,-1);

m_ResourceEdit.ReplaceSel("");

m_PriKeyEdit.SetSel(0,-1);

m_PriKeyEdit.ReplaceSel("");

m_CryptographEdit.SetSel(0,-1);

m_CryptographEdit.ReplaceSel("");

m_OpenEdit.SetSel(0,-1);

m_OpenEdit.ReplaceSel("");

UpdateData(FALSE);

}