c# rsa
来源：互联网 发布：怎么下皮皮跑胡子软件 编辑：程序博客网 时间：2024/06/15 02:09
using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Text;
/*RSA算法
1978年就出现了这种算法，它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作，也很流行。算法的名字以发明者的名字命名：Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。
RSA的安全性依赖于大数难于分解这一特点。公钥和私钥都是两个大素数（大于100个十进制位）的函数。据猜测，从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大素数的积。
密钥对的产生。选择两个大素数，p 和q 。计算：n = p * q 然后随机选择加密密钥e，要求 e 和 ( p - 1 ) * ( q - 1 )互质。最后，利用Euclid 算法计算解密密钥d, 满足e * d = 1 ( mod ( p - 1 ) * ( q - 1 ) )其中n和d也要互质。数e和n是公钥，d是私钥。两个素数p和q不再需要，应该丢弃，不要让任何人知道。加密信息 m（二进制表示）时，首先把m分成等长数据块 m1 ,m2,..., mi ，块长s，其中 2^s <= n, s 尽可能的大。对应的密文是：ci = mi^e ( mod n ) ( a ) 解密时作如下计算：mi = ci^d ( mod n ) ( b )
RSA 可用于数字签名，方案是用 ( a ) 式签名， ( b )式验证。具体操作时考虑到安全性和 m信息量较大等因素，一般是先作HASH 运算。RSA 的安全性。RSA的安全性依赖于大数分解，但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明，因为没有证明破解RSA就一定需要作大数分解。假设存在一种无须分解大数的算法，那它肯定可以修改成为大数分解算法。目前，RSA的一些变种算法已被证明等价于大数分解。不管怎样，分解n是最显然的攻击方法。现在，人们已能分解140多个十进制位的大素数。因此，模数n必须选大一些，因具体适用情况而定。
由于进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上100倍，无论是软件还是硬件实现。速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据加密。
*/
namespace bo.wang
{
class IntRSA : MyRSAInterface
{
/*
RSA算法
1978年就出现了这种算法，它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。
它易于理解和操作，也很流行。算法的名字以发明者的名字命名：Ron Rivest,
AdiShamir 和Leonard Adleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。
RSA的安全性依赖于大数难于分解这一特点。公钥和私钥都是两个大素数（大于100个
十进制位）的函数。据猜测，从一个密钥和密文推断出明文的难度等同于分解两个大
素数的积。
密钥对的产生。选择两个大素数，p 和q 。计算：n = p * q 然后随机选择加密密钥e，
要求 e 和 ( p - 1 ) * ( q - 1 )互质。最后，利用Euclid 算法计算解密密钥d, 满足
e * d = 1 ( mod ( p - 1 ) * ( q - 1 ) )其中n和d也要互质。数e和n是公钥，d是私钥。
两个素数p和q不再需要，应该丢弃，不要让任何人知道。加密信息 m（二进制表示）时，
首先把m分成等长数据块 m1 ,m2,..., mi ，块长s，其中 2^s <= n, s 尽可能的大。对应
的密文是：
ci = mi^e ( mod n ) .................( a )
解密时作如下计算：
mi = ci^d ( mod n ) .................( b )
RSA 可用于数字签名，方案是用 ( a ) 式签名， ( b )式验证。具体操作时考虑到安全性
和 m信息量较大等因素，一般是先作HASH 运算。RSA 的安全性。RSA的安全性依赖于大数
分解，但是否等同于大数分解一直未能得到理论上的证明，因为没有证明破解RSA就一定
需要作大数分解。假设存在一种无须分解大数的算法，那它肯定可以修改成为大数分解算法。
目前，RSA的一些变种算法已被证明等价于大数分解。不管怎样，分解n是最显然的攻击方法。
现在，人们已能分解140多个十进制位的大素数。因此，模数n必须选大一些，因具体适用情况而定。
由于进行的都是大数计算，使得RSA最快的情况也比DES慢上100倍，无论是软件还是硬件实现。
速度一直是RSA的缺陷。一般来说只用于少量数据加密。
*/
public struct RSA_PARAM
{
public UInt64 p, q; //两个素数，不参与加密解密运算
public UInt64 f; //f=(p-1)*(q-1)，不参与加密解密运算
public UInt64 n, e; //公匙，n=p*q，gcd(e,f)=1
public UInt64 d; //私匙，e*d=1 (mod f)，gcd(n,d)=1
public UInt64 s; //块长，满足2^s<=n的最大的s，即log2(n)
};
//小素数表
#region Prime Table
readonly static long[] g_PrimeTable =
{
3,
5,
7,
11,
13,
17,
19,
23,
29,
31,
37,
41,
43,
47,
53,
59,
61,
67,
71,
73,
79,
83,
89,
97
};
#endregion
readonly long g_PrimeCount = g_PrimeTable.Length;
const UInt64 multiplier = 12747293821;
const UInt64 adder = 1343545677842234541;
//随机数类
public class RandNumber
{
/* */
private UInt64 randSeed;/* */
public RandNumber() : this(0) { }
public RandNumber(UInt64 s)
{
if (0 == s)//(!s)
{
randSeed = (UInt64)new Random().Next();//time(NULL);
}
else
{
randSeed = s;
}
}
/* */
public UInt64 Random(UInt64 n)
{
randSeed = multiplier * randSeed + adder;
return randSeed % n;
}
}
static RandNumber g_Rnd = new RandNumber();
/* 模乘运算，返回值 x=a*b mod n */
UInt64 MulMod(UInt64 a, UInt64 b, UInt64 n)
{
return a * b % n;
}
/* 模幂运算，返回值 x=base^pow mod n */
UInt64 PowMod(UInt64 bas, UInt64 pow, UInt64 n)
{
UInt64 a = bas, b = pow, c = 1;
while (b != 0) // (b)
{
while (1 != (b & 1)) // !(b&1)
{
b >>= 1; //a=a * a % n; //函数看起来可以处理64位的整数，但由于这里a*a在a>=2^32时已经造成了溢出，因此实际处理范围没有64位
a = MulMod(a, a, n);
} b--; //c=a * c % n; //这里也会溢出，若把64位整数拆为两个32位整数不知是否可以解决这个问题。
c = MulMod(a, c, n);
} return c;
}
/*
Rabin-Miller素数测试，通过测试返回1，否则返回0。
n是待测素数。
注意：通过测试并不一定就是素数，非素数通过测试的概率是1/4
*/
long RabinMillerKnl(UInt64 n)
{
UInt64 b, m, j, v, i;
m = n - 1;
j = 0; //0、先计算出m、j，使得n-1=m*2^j，其中m是正奇数，j是非负整数
while (1 != (m & 1)) // (!(m & 1))
{
++j;
m >>= 1;
} //1、随机取一个b，2<=b
b = 2 + g_Rnd.Random(n - 3); //2、计算v=b^m mod n
v = PowMod(b, m, n); //3、如果v==1，通过测试
if (v == 1)
{
return 1;
} //4、令i=1
i = 1; //5、如果v=n-1，通过测试
while (v != n - 1)
{
//6、如果i==l，非素数，结束
if (i == j)
{
return 0;
} //7、v=v^2 mod n，i=i+1
v = PowMod(v, 2, n);
++i; //8、循环到5
} return 1;
}
/*
Rabin-Miller素数测试，循环调用核心loop次
全部通过返回1，否则返回0
*/
long RabinMiller(UInt64 n, long loop)
{
//先用小素数筛选一次，提高效率
for (long i = 0; i < g_PrimeCount; i++)
{
if ((n % unchecked((ulong)g_PrimeTable[i])) == 0)
{
return 0;
}
}
//循环调用Rabin-Miller测试loop次，使得非素数通过测试的概率降为(1/4)^loop
for (long i = 0; i < loop; i++)
{
if (0 == RabinMillerKnl(n)) //(! ...)
{
return 0;
}
} return 1;
}
/* 随机生成一个bits位(二进制位)的素数，最多32位 */
UInt64 RandomPrime(char bits)
{
UInt64 bas;
do
{
bas = (UInt32)1 << (bits - 1); //保证最高位是1
bas += g_Rnd.Random(bas); //再加上一个随机数
bas |= 1; //保证最低位是1，即保证是奇数
} while (0 == RabinMiller(bas, 30)); // (!RabinMiller(bas, 30)) //进行拉宾－米勒测试30次
return bas; //全部通过认为是素数
}
/* 欧几里得法求最大公约数 */
UInt64 EuclidGcd(UInt64 p, UInt64 q)
{
UInt64 a = p > q ? p : q;
UInt64 b = p < q ? p : q;
UInt64 t;
if (p == q)
{
return p; //两数相等，最大公约数就是本身
}
else
{
while (0 != b) //(b) //辗转相除法，gcd(a,b)=gcd(b,a-qb)
{
a = a % b;
t = a;
a = b;
b = t;
} return a;
}
}
/* Stein法求最大公约数 */
UInt64 SteinGcd(UInt64 p, UInt64 q)
{
UInt64 a = p > q ? p : q;
UInt64 b = p < q ? p : q;
UInt64 t, r = 1;
if (p == q)
{
return p; //两数相等，最大公约数就是本身
}
else
{
//while ((!(a & 1)) && (!(b & 1)))
while ((0 == (a & 1)) && (0 == (b & 1)))
{
r <<= 1; //a、b均为偶数时，gcd(a,b)=2*gcd(a/2,b/2)
a >>= 1;
b >>= 1;
}
if (0 == (a & 1))//(!(a & 1))
{
t = a; //如果a为偶数，交换a，b
a = b;
b = t;
} do
{
while (0 == (b & 1))//(!(b & 1))
{
b >>= 1; //b为偶数，a为奇数时，gcd(b,a)=gcd(b/2,a)
} if (b < a)
{
t = a; //如果b小于a，交换a，b
a = b;
b = t;
} b = (b - a) >> 1; //b、a都是奇数，gcd(b,a)=gcd((b-a)/2,a)
} while (b != 0); //(b);
return r * a;
}
}
/*
已知a、b，求x，满足a*x =1 (mod b)
相当于求解a*x-b*y=1的最小整数解
*/
UInt64 Euclid(UInt64 a, UInt64 b)
{
UInt64 m, e, i, j, x, y;
long xx, yy;
m = b;
e = a;
x = 0;
y = 1;
xx = 1;
yy = 1;
while (0 != e)//(e)
{
i = m / e;
j = m % e;
m = e;
e = j;
j = y;
y *= i;
if (xx == yy)
{
if (x > y)
{
y = x - y;
}
else
{
y -= x;
yy = 0;
}
}
else
{
y += x;
xx = 1 - xx;
yy = 1 - yy;
} x = j;
}
if (xx == 0)
{
x = b - x;
} return x;
}
/* 随机产生一个RSA加密参数 */
RSA_PARAM RsaGetParam()
{
RSA_PARAM Rsa = new RSA_PARAM();
UInt64 t;
Rsa.p = RandomPrime((char)16); //随机生成两个素数
Rsa.q = RandomPrime((char)16);
Rsa.n = Rsa.p * Rsa.q;
Rsa.f = (Rsa.p - 1) * (Rsa.q - 1);
do
{
Rsa.e = g_Rnd.Random(65536); //小于2^16，65536=2^16
Rsa.e |= 1; //保证最低位是1，即保证是奇数，因f一定是偶数，要互素，只能是奇数
} while (SteinGcd(Rsa.e, Rsa.f) != 1); Rsa.d = Euclid(Rsa.e, Rsa.f);
Rsa.s = 0;
t = Rsa.n >> 1;
while (0 != t)//(t)
{
Rsa.s++; //s=log2(n)
t >>= 1;
}
return Rsa;
}
/* 拉宾－米勒测试 */
void TestRM()
{
UInt32 k = 0;
Console.Write(" - Rabin-Miller prime check./n/n");
for (UInt64 i = 4197900001; i < 4198000000; i += 2)
{
if (0 != RabinMiller(i, 30))
{
k++;
Console.WriteLine(i);
}
}
Console.WriteLine("Total: " + k);
}
/* RSA加密解密 */
void TestRSA()
{
RSA_PARAM r;
string pSrc = "abcdefghijklmnopqrstuvwxyz";
UInt32 n = (uint)pSrc.Length;
//unsigned char *q, pDec[n];
byte[] pDec = new byte[n];
UInt64[] pEnc = new UInt64[n];
r = RsaGetParam();
Console.WriteLine("p=" + r.p);
Console.WriteLine("q=" + r.q);
Console.WriteLine("f=(p-1)*(q-1)=" + r.f);
Console.WriteLine("n=p*q=" + r.n);
Console.WriteLine("e=" + r.e);
Console.WriteLine("d=" + r.d);
Console.WriteLine("s=" + r.s);
Console.WriteLine("Source:" + pSrc);
//q= (unsigned char *)pSrc;
Console.Write("Encode:");
for (int i = 0; i < (int)n; i++)
{
//pEnc[i]=PowMod(q[i], r.e, r.n);
pEnc[i] = PowMod((ulong)pSrc[i], r.e, r.n);
Console.Write(pEnc[i].ToString() + " ");
} Console.WriteLine("");
Console.Write("Decode:");
for (int i = 0; i < (int)n; i++)
{
pDec[i] = (byte)PowMod((ulong)pEnc[i], r.d, r.n);
Console.Write((UInt32)pDec[i] + " ");
} Console.WriteLine("");
Console.WriteLine(Encoding.Default.GetString(pDec));
}/* */
public void keyGenera(out string str_Public_Key, out string str_Private_Key)
{
// public UInt64 p, q; //两个素数，不参与加密解密运算
//public UInt64 f; //f=(p-1)*(q-1)，不参与加密解密运算
//public UInt64 n, e; //公匙，n=p*q，gcd(e,f)=1
//public UInt64 d; //私匙，e*d=1 (mod f)，gcd(n,d)=1
//public UInt64 s; //块长，满足2^s<=n的最大的s，即log2(n)
RSA_PARAM r = RsaGetParam();
str_Public_Key = r.e.ToString() + "@" + r.n.ToString();
str_Private_Key = r.d.ToString() + "@" + r.n.ToString();
}
public string RSAEncrypt(string date, string publickey)
{
string[] content = publickey.Split('@');
ulong e = (ulong)UInt64.Parse(content[0]);
ulong n = (ulong)UInt64.Parse(content[1]);
string result = PowMod((ulong)UInt64.Parse(date), e, n).ToString();
return result;
}
public string RSADecrypt(string date, string privatekey)
{
string[] content = privatekey.Split('@');
ulong d = (ulong)UInt64.Parse(content[0]);
ulong n = (ulong)UInt64.Parse(content[1]);
string result = PowMod((ulong)UInt64.Parse(date), d, n).ToString();
return result;
}
public string getRSAInfo()
{
RSA_PARAM r = RsaGetParam();
StringBuilder temp = new StringBuilder();
temp.Append("p=" + r.p+"/n");
temp.Append("q=" + r.q + "/n");
temp.Append("f=(p-1)*(q-1)=" + r.f + "/n");
temp.Append("n=p*q=" + r.n + "/n");
temp.Append("e=" + r.e + "/n");
temp.Append("d=" + r.d + "/n");
temp.Append("s=" + r.s + "/n");
return temp.ToString();
}
}
}
- c# rsa
- RSA-C#
- RSA C#
- C# Rsa
- DSA RSA加密算法C#
- RSA Encryption in C#
- C# 加密－RSA
- C# RSA加密解密
- android c# rsa互通
- C# RSA和Java RSA互通
- C# 加密－RSA 高级
- C# RSA PKI 加密相关
- RSA实现C# 加密详解
- c#实现RSA加密解密
- RSA加密算法实现以及C#
- C#实现RSA加密解密
- C# RSA 非对称加密
- C#与Java的RSA
- Unix命令
- gridview 中编辑状态为下拉列表控件
- javascript timeout 定时运行特定代码
- PKU1141 Brackets Sequence
- 什么是Silverlight?
- c# rsa
- [转载] Vim技巧 - 替换的巧妙使用
- CSS中参数的使用
- 有趣的javascript
- 08.05.08 工作流水账
- 回车键设置到button
- 对话 UNIX，第 5 部分: 操纵数据与文件--笔记
- 烟雾净化设备
- 常用数据库链接方法
