java处理加密文件---实现RSA算法

openkk 8年前
1  RSA算法的原理如下:
1.1原理
     假设我们需要将信息从机器A传到机器B,首先由机器B随机确定一个Key,我们称之为密匙private_key,将这个可KEY始终保存在机器B中而不发出来;然后,由这个private_key计算出另一个Key,我们称之为公匙Public_key。这个Public_key的特性是几乎不可能通过该 Key计算生成它的private_key。接下来通过网络把这个Public_key传给机器A,
机器A受到Public_key后,利用该key,将信息加密,并把加密后的信息通过网络发送到机器B,最后机器B利用已知的private_key,就可以解开加密信息。
1.2步骤
RSA算法的安全性依赖于大数因数分解的困难性。公匙和私匙都是两个大素数的函数。
1.2.1
     首先选择两个大素数p、q,计算n=p*q; m=(p-1)*(q-1);
1.2.2
     而后随机选择加密密匙Public_key,要求和m互质,比如Public_key=m-1;
1.2.3
利用欧几里德算法计算解密密匙private_key,使private_key满足
Public_key*private_key三1(mod m)
其中Public_key,n是公匙,private_key是密匙
1.2.4
加密信息text时,利用公式secretword=text^Public_key (mod n)得到密文secretword
1.2.5
解密时利用公式word=text^private_key(mod n)得到原文word=text.。

2程序
本算法用JAVA编程语言实现,开发环境为Eclipse
//BJTU 软件0404    import java.io.*;    public class Rsa   {      private int p=0;      private int q=0;      private long n=0;      private long m=0;            private long public_key=0;//公匙      private long private_key=0;//密匙            private long text=0;//明文      private long secretword=0;//密文      private long word=0;//解密后明文            //判断是否为素数      public boolean primenumber(long t)      {          long k=0;          k=(long)Math.sqrt((double)t);          boolean flag=true;          outer:for(int i=2;i<=k;i++)          {              if((t%i)==0)              {                  flag = false;                  break outer;              }          }          return flag;      }      //输入PQ      public void inputPQ()throws Exception      {          do{                  System.out.println("请输入素数p: ");                  BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));                  String br=stdin.readLine();                  this.p=Integer.parseInt(br);           }          while(!primenumber(this.p));          do{              System.out.println("请输入素数q: ");              BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));              String br=stdin.readLine();              this.q=Integer.parseInt(br);          }          while(!primenumber(this.q));          this.n=this.p*this.q;          this.m=(p-1)*(q-1);          System.out.println("这两个素数的乘积为p*q:"+this.n);          System.out.println("所得的小于N并且与N互素的整数的个数为m=(p-1)(q-1):"+this.m);      }      //求最大公约数      public long gcd(long a,long b)      {          long gcd;          if(b==0)              gcd=a;          else              gcd=gcd(b,a%b);          System.out.println("gcd:"+gcd);          return gcd;                }      //输入公匙      public void getPublic_key()throws Exception      {          do{              System.out.println("请输入一个公钥的值,这个值要求小于m并且和m互质: ");              BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));              String br=stdin.readLine();              this.public_key=Long.parseLong(br);          }while((this.public_key >= this.m) || (this.gcd(this.m,this.public_key)!=1));          System.out.println("公钥为:"+this.public_key);      }      //计算得到密匙      public void getPrivate_key()      {          long value=1;          outer:for(long i=1;;i++)          {              value=i*this.m+1;              System.out.println("value:  "+value);              if((value%this.public_key==0)&& (value/this.public_key < this.m))              {                  this.private_key=value/this.public_key;                  break outer;              }          }          System.out.println("产生的一个私钥为:"+this.private_key);      }      //输入明文      public void getText()throws Exception      {          System.out.println("请输入明文:");          BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));          String br=stdin.readLine();          this.text=Long.parseLong(br);      }      //加密、解密计算      public long colum(long y,long n,long key)      {          long mul;          if(key==1)              mul=y%n;          else               mul=y*this.colum(y,n,key-1)%n;          return mul;      }            //加密后解密      public void pascolum()throws Exception      {          this.getText();          System.out.println("输入明文为: "+this.text);          //加密          this.secretword=this.colum(this.text,this.n,this.public_key);          System.out.println("所得的密文为:"+this.secretword);          //解密          this.word=this.colum(this.secretword,this.n,this.private_key);          System.out.println("解密后所得的明文为:"+this.word);                }      public static void main(String []args)throws Exception      {          Rsa t = new Rsa();          t.inputPQ();          t.getPublic_key();          t.getPrivate_key();          t.pascolum();      }    }

3试验介绍
2.1输入PQ,计算m、n
 
3.2输入公匙,产生密匙
 
3.3输入明文,产生密文,并解密
此处时间限制,明文暂时用个数字代替,有兴趣的可以改变程序,变成一段数字
 

请输入素数p: 
23
请输入素数q: 
29
这两个素数的乘积为p*q:667
所得的小于N并且与N互素的整数的个数为m=(p-1)(q-1):616
请输入一个公钥的值,这个值要求小于m并且和m互质: 
611
gcd:1
gcd:1
gcd:1
gcd:1
公钥为:611
产生的一个私钥为:123
请输入明文:
311
输入明文为: 311
所得的密文为:653
解密后所得的明文为:311