2018-06-05

关于实现RSA的具体算法


1.素性判断

Prime.py

# coding:utf-8

import math

import random

# 扩展欧几里得算法求模反元素

def ex_euclid(a, b, list):

    if b == 0:

        list[0] = 1L

        list[1] = 0L

        list[2] = a

    else:

        ex_euclid(b, a % b, list)

        temp = list[0]

        list[0] = list[1]

        list[1] = temp - a / b * list[1]

# 求模反元素

def mod_inverse(a, b):

    list = [0L, 0L, 0L]

    if a < b:

        a, b = b, a

    ex_euclid(a, b, list)

    if list[1] < 0:

        list[1] = a + list[1]

    return list[1]

# 快速幂模运算,把b拆分为二进制,遍历b的二进制,当二进制位为0时不计入计算

def quick_pow_mod(a, b, c):

    a = a % c

    ans = 1

    while b != 0:

        if b & 1:

            ans = (ans * a) % c

        b >>= 1

        a = (a % c) * (a % c)

    return ans

# n为要检验的大数,a < n,k = n - 1

def miller_rabin_witness(a, n):

    if n == 1:

        return False

    if n == 2:

        return True

    k = n - 1

    q = int(math.floor(math.log(k, 2)))

    while q > 0:

        m = k / 2 ** q

        if k % 2 ** q == 0 and m % 2 == 1:

            break

        q = q - 1

    if quick_pow_mod(a, n - 1, n) != 1:

        return False

    b1 = quick_pow_mod(a, m, n)

    for i in range(1, q + 1):

        if b1 == n - 1 or b1 == 1:

            return True

        b2 = b1 ** 2 % n

        b1 = b2

    if b1 == 1:

        return True

    return False

# Miller-Rabin素性检验算法,检验8次

def prime_test_miller_rabin(p, k):

    while k > 0:

        a = random.randint(1, p - 1)

        if not miller_rabin_witness(a, p):

            return False

        k = k - 1

    return True

# 判断 num 是否与 prime_arr 中的每一个数都互质

def prime_each(num, prime_arr):

    for prime in prime_arr:

        remainder = num % prime

        if remainder == 0:

            return False

    return True

# return a prime array from begin to end

def get_con_prime_array(begin, end):

    array = []

    for i in range(begin, end):

        flag = judge_prime(i)

        if flag:

            array.append(i)

    return array

# judge whether a number is prime

def judge_prime(number):

    temp = int(math.sqrt(number))

    for i in range(2, temp + 1):

        if number % i == 0:

            return False

    return True

# 根据 count 的值生成若干个与质数数组都互质的大数

def get_rand_prime_arr(count):

    arr = get_con_prime_array(2, 100000)

    prime = []

    while len(prime) < count:

        num = random.randint(pow(10, 100), pow(10, 101))

        if num % 2 == 0:

            num = num + 1

        while True:

            if prime_each(num, arr) and prime_test_miller_rabin(num, 8):

                if num not in prime:

                    prime.append(num)

                break

            num = num + 2

    return prime



2.RSA具体实现

RSA.py

# coding:utf-8

import random

import Prime

# encryption ,according to the formula:m^e = c (mod n) , calculate c ,c == secret,m == message

def encryption(message, puk):

    return Prime.quick_pow_mod(message, puk[1], puk[0])

# decryption ,according to the formula:c^d = m (mod n),  calculate m ,

def decryption(secret, prk):

    return Prime.quick_pow_mod(secret, prk[1], prk[0])

def get_RSAKey():

    RSAKey = {}

    prime_arr = Prime.get_rand_prime_arr(2)

    p = prime_arr[0]

    q = prime_arr[1]

    while p == q:

        q = random.choice(prime_arr)

    n = p * q

    s = (p - 1) * (q - 1)

    e = 65537

    d = Prime.mod_inverse(e, s)

    print "p = ", p, ",q = ", q

    print "n = ", n

    print "e = ", e, ",d = ", d

    puk = [n, e]

    prk = [n, d]

    RSAKey['puk'] = puk

    RSAKey['prk'] = prk

    return RSAKey

if __name__ == '__main__':

    RSAKey = get_RSAKey()

    print "Enter a number less and shorter than ", len(str(RSAKey['puk'][0])), ",", RSAKey['puk'][0], ":"

    # only encrypt a number type

    message = int(input())

    secret = encryption(message, RSAKey['puk'])

    print "After the encryption data :", secret

    print len(str(secret))

    message = decryption(secret, RSAKey['prk'])

    print "After the decryption data :", message

    print len(str(message))

©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 210,978评论 6 490
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 89,954评论 2 384
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 156,623评论 0 345
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 56,324评论 1 282
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 65,390评论 5 384
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 49,741评论 1 289
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 38,892评论 3 405
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 37,655评论 0 266
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 44,104评论 1 303
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 36,451评论 2 325
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 38,569评论 1 340
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 34,254评论 4 328
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 39,834评论 3 312
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 30,725评论 0 21
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 31,950评论 1 264
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 46,260评论 2 360
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 43,446评论 2 348

推荐阅读更多精彩内容

  • 关于使用python实现RSA加密解密 一、非对称加密算法 1、乙方生成两把密钥(公钥和私钥)。公钥是公开的,任何...
    ttaymm阅读 928评论 0 0
  • "use strict";function _classCallCheck(e,t){if(!(e instanc...
    久些阅读 2,028评论 0 2
  • 《道德经》有言“道可道,非常道”。字面上的意思就是能说出来的道就不是道,或者说是片面的不完整的道。这就好像你跟一个...
    三月烽火阅读 769评论 0 0
  • 最近做项目时,需要一次性修改几百个文件的文件名称。要是一个一个改下去,我估计我会疯。秉着消灭一切重复性劳动的强大信...
    小七君阅读 552评论 4 10
  • 浑浑噩噩一天,差点没完成打卡: 打卡的日子里还是先把任务完成了再去忙其他的事情。
    小小鸟028阅读 133评论 0 1