有没有加密算法提供,最好是复杂的

2024-12-27 10:40:54
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回答1:

RSA加密算法
该算法于1977年由美国麻省理工学院MIT(Massachusetts Institute of Technology)的Ronal Rivest,Adi Shamir和Len Adleman三位年轻教授提出,并以三人的姓氏Rivest,Shamir和Adlernan命名为RSA算法。该算法利用了数论领域的一个事实,那就是虽然把两个大质数相乘生成一个合数是件十分容易的事情,但要把一个合数分解为两个质数却十分困难。合数分解问题目前仍然是数学领域尚未解决的一大难题,至今没有任何高效的分解方法。与Diffie-Hellman算法相比,RSA算法具有明显的优越性,因为它无须收发双方同时参与加密过程,且非常适合于电子函件系统的加密。

RSA算法可以表述如下:

(1) 密钥配制。假设m是想要传送的报文,现任选两个很大的质数p与q,使得:

(12-1);

选择正整数e,使得e与(p-1)(q-1)互质;这里(p-1)(q-1)表示二者相乘。再利用辗转相除法,求得d,使得:

(12-2);

其中x mod y是整数求余运算,其结果是x整除以y后剩余的余数,如5 mod 3 = 2。

这样得:

(e,n),是用于加密的公共密钥,可以公开出去;以及

(d,n),是用于解密的专用钥匙,必须保密。

(2) 加密过程。使用(e,n)对明文m进行加密,算法为:

(12-3);

这里的c即是m加密后的密文。

(3) 解密过程。使用(d,n)对密文c进行解密,算法为:

(12-4);

求得的m即为对应于密文c的明文。

RSA算法实现起来十分简捷,据说英国的一位程序员只用了3行Perl程序便实现了加密和解密运算。

RSA算法建立在正整数求余运算基础之上,同时还保持了指数运算的性质,这一点我们不难证明。例如:

(12-5);

(12-6)。

RSA公共密钥加密算法的核心是欧拉(Euler)函数ψ。对于正整数n,ψ(n)定义为小于n且与n互质的正整数的个数。例如ψ(6) = 2,这是因为小于6且与6互质的数有1和5共两个数;再如ψ(7) = 6,这是因为互质数有1,2,3,5,6共6个。

欧拉在公元前300多年就发现了ψ函数的一个十分有趣的性质,那就是对于任意小于n且与n互质的正整数m,总有mψ(n) mod n = 1。例如,5ψ(6) mod 6 = 52 mod 6= 25 mod 6 =1。也就是说,在对n求余的运算下,ψ(n)指数具有周期性。

当n很小时,计算ψ(n)并不难,使用穷举法即可求出;但当n很大时,计算ψ(n)就十分困难了,其运算量与判断n是否为质数的情况相当。不过在特殊情况下,利用ψ函数的两个性质,可以极大地减少运算量。

性质1:如果p是质数,则ψ(p) = (p-1)。

性质2:如果p与q均为质数,则ψ(p·q) = ψ(p)·ψ(q) = (p-1)(q-1)。

RSA算法正是注意到这两条性质来设计公共密钥加密系统的,p与q的乘积n可以作为公共密钥公布出来,而n的因子p和q则包含在专用密钥中,可以用来解密。如果解密需要用到ψ(n),收信方由于知道因子p和q,可以方便地算出ψ(n) = (p-1)(q-1)。如果窃听者窃得了n,但由于不知道它的因子p与q,则很难求出ψ(n)。这时,窃听者要么强行算出ψ(n),要么对n进行因数分解求得p与q。然而,我们知道,在大数范围内作合数分解是十分困难的,因此窃密者很难成功。

有了关于ψ函数的认识,我们再来分析RSA算法的工作原理:

(1) 密钥配制。设m是要加密的信息,任选两个大质数p与q,使得 ;选择正整数e,使得e与ψ(n) = (p-1)(q-1)互质。

利用辗转相除法,计算d,使得ed mod ψ(n) = ,即ed = kψ(n) +1,其中k为某一正整数。

公共密钥为(e,n),其中没有包含任何有关n的因子p和q的信息。

专用密钥为(d,n),其中d隐含有因子p和q的信息。

(2) 加密过程。使用公式(12-3)对明文m进行加密,得密文c。

(3) 解密过程。使用(d,n)对密文c进行解密,计算过程为:

cd mod n = (me mod n)d mod n

= med mod n

= m(kψ(n) + 1) mod n

= (mkψ(n) mod n)·(m mod n)

= m

m即为从密文c中恢复出来的明文。

例如,假设我们需要加密的明文代码信息为m = 14,则:

选择e = 3,p = 5,q = 11;

计算出n = p·q = 55,(p-1)(q-1) = 40,d = 27;

可以验证:(e·d) mod (p-1)(q-1) = 81 mod 40 = 1;

加密:c = me mod n = 143 mod 55 = 49;

解密:m = cd mod n = 4927 mod 55 = 14。

关于RSA算法,还有几点需要进一步说明:

(1) 之所以要求e与(p-1)(q-1)互质,是为了保证 ed mod (p-1)(q-1)有解。

(2) 实际操作时,通常先选定e,再找出并确定质数p和q,使得计算出d后它们能满足公式(12-3)。常用的e有3和65537,这两个数都是费马序列中的数。费马序列是以17世纪法国数学家费马命名的序列。

(3) 破密者主要通过将n分解成p·q的办法来解密,不过目前还没有办法证明这是唯一的办法,也可能有更有效的方法,因为因数分解问题毕竟是一个不断发展的领域,自从RSA算法发明以来,人们已经发现了不少有效的因数分解方法,在一定程度上降低了破译RSA算法的难度,但至今还没有出现动摇RSA算法根基的方法。

(4) 在RSA算法中,n的长度是控制该算法可靠性的重要因素。目前129位、甚至155位的RSA加密勉强可解,但目前大多数加密程序均采用231、308甚至616位的RSA算法,因此RSA加密还是相当安全的。

据专家测算,攻破512位密钥RSA算法大约需要8个月时间;而一个768位密钥RSA算法在2004年之前无法攻破。现在,在技术上还无法预测攻破具有2048位密钥的RSA加密算法需要多少时间。美国Lotus公司悬赏1亿美元,奖励能破译其Domino产品中1024位密钥的RSA算法的人。从这个意义上说,遵照SET协议开发的电子商务系统是绝对安全的。

另MD5加密算法:
1、MD5算法是对输入的数据进行补位,使得如果数据位长度LEN对512求余的结果
是448。
即数据扩展至K*512+448位。即K*64+56个字节,K为整数。
具体补位操作:补一个1,然后补0至满足上述要求
2、补数据长度:
用一个64位的数字表示数据的原始长度B,把B用两个32位数表示。这时,数据
就被填
补成长度为512位的倍数。
3.初始化MD5参数
四个32位整数(A,B,C,D)用来计算信息摘要,初始化使用的是十六进制表示
的数字
A=0X01234567
B=0X89abcdef
C=0Xfedcba98
D=0X76543210
4、处理位操作函数
X,Y,Z为32位整数。
F(X,Y,Z)=X&Y|NOT(X)&Z
G(X,Y,Z)=X&Z|Y¬(Z)
H(X,Y,Z)=XxorYxorZ
I(X,Y,Z)=Yxor(X|not(Z))
5、主要变换过程:
使用常数组T[1...64],T[i]为32位整数用16进制表示,数据用16个32位的

数数组M[]表示。
具体过程如下:
/*处理数据原文*/
Fori=0toN/16-1do
/*每一次,把数据原文存放在16个元素的数组X中.*/
Forj=0to15do
SetX[j]toM[i*16+j].
end /结束对J的循环
/*SaveAasAA,BasBB,CasCC,andDasDD.*/
AA=A
BB=B
CC=C
DD=D
/*第1轮*/
/*以[abcdksi]表示如下操作
a=b+((a+F(b,c,d)+X[k]+T[i])<</*Dothefollowing16operations.*/
[ABCD071][DABC1122][CDAB2173][BCDA3224]
[ABCD475][DABC5126][CDAB6177][BCDA7228]
[ABCD879][DABC91210][CDAB101711][BCDA112212]
[ABCD12713][DABC131214][CDAB141715][BCDA152216]
/*第2轮**/
/*以[abcdksi]表示如下操作
a=b+((a+G(b,c,d)+X[k]+T[i])<</*Dothefollowing16operations.*/
[ABCD1517][DABC6918][CDAB111419][BCDA02020]
[ABCD5521][DABC10922][CDAB151423][BCDA42024]
[ABCD9525][DABC14926][CDAB31427][BCDA82028]
[ABCD13529][DABC2930][CDAB71431][BCDA122032]
/*第3轮*/
/*以[abcdksi]表示如下操作
a=b+((a+H(b,c,d)+X[k]+T[i])<</*Dothefollowing16operations.*/
[ABCD5433][DABC81134][CDAB111635][BCDA142336]
[ABCD1437][DABC41138][CDAB71639][BCDA102340]
[ABCD13441][DABC01142][CDAB31643][BCDA62344]
[ABCD9445][DABC121146][CDAB151647][BCDA22348]
/*第4轮*/
/*以[abcdksi]表示如下操作
a=b+((a+I(b,c,d)+X[k]+T[i])<</*Dothefollowing16operations.*/
[ABCD0649][DABC71050][CDAB141551][BCDA52152]
[ABCD12653][DABC31054][CDAB101555][BCDA12156]
[ABCD8657][DABC151058][CDAB61559][BCDA132160]
[ABCD4661][DABC111062][CDAB21563][BCDA92164]
/*然后进行如下操作*/
A=A+AA
B=B+BB
C=C+CC
D=D+DD
end/*结束对I的循环*/
6、输出结果。