rsa算法
RSA是目前最有影响力和最常用的公钥加密算法,它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击,已被ISO推荐为公钥数据加密标准。
rsa算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大质数相乘十分容易,但是想要对其乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密密钥。
加密过程
E是加密(Encryption)的首字母,N是数字(Number)的首字母
也就是说RSA加密是对明文的E次方后除以N后求余数的过程。
从通式可知,只要知道E和N任何人都可以进行RSA加密了,所以说E、N是RSA加密的密钥,也就是说E和N的组合就是公钥,我们用(E,N)来表示公钥
不过E和N不并不是随便什么数都可以的,它们都是经过严格的数学计算得出的。
解密过程
RSA的解密同样可以使用一个通式来表达
也就是说对密文进行D次方后除以N的余数就是明文,这就是RSA解密过程。知道D和N就能进行解密密文了,所以D和N的组合就是私钥。
从上述可以看出RSA的加密方式和解密方式是相同的,加密是求“E次方的mod N”;解密是求“D次方的mod N”
此处D是解密(Decryption)的首字母;N是数字(Number)的首字母。
生成密钥对
既然公钥是(E,N),私钥是(D,N)所以密钥对即为(E,D,N)但密钥对是怎样生成的?步骤如下:
- 求N
- 求L(L为中间过程的中间数)
- 求E
- 求D
求N
准备两个质数p,q。这两个数不能太小,太小则会容易破解,将p乘以q就是N
求L
L 是 p-1 和 q-1的最小公倍数,可用如下表达式表示
求E
E必须满足两个条件:E是一个比1大比L小的数,E和L的最大公约数为1
用gcd(X,Y)来表示X,Y的最大公约数则E条件如下:
- 1 < E < L
gcd(E,L)=1
之所以需要E和L的最大公约数为1是为了保证一定存在解密时需要使用的数D。现在我们已经求出了E和N也就是说我们已经生成了密钥对中的公钥了。
求D
数D是由数E计算出来的。D、E和L之间必须满足以下关系:
- 1 < D < L
- E*D mod L = 1
只要D满足上述2个条件,则通过E和N进行加密的密文就可以用D和N进行解密。
简单地说条件2是为了保证密文解密后的数据就是明文。
现在私钥自然也已经生成了,密钥对也就自然生成了。
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