java实现RSA算法

谁践踏了优雅 2022-06-07 11:39 46阅读 0赞

本文按照RSA算法一步一步实现

package com.wllfengshu.test; import java.math.BigInteger; import java.util.Random; import java.util.Scanner; //RSA算法 public class TestRSA { @SuppressWarnings("resource") public static void main(String[] args) { TestRSA rsa=new TestRSA(); BigInteger[] primeNumber = rsa.getPrimeNumber(); //step1:产生两个大素数 BigInteger p=primeNumber[0]; BigInteger q=primeNumber[1]; System.out.println("1、B产生的两个大素数是(保密)：p="+p+" q="+q); //step2.1:计算n BigInteger n=p.multiply(q);//n=p*q System.out.println("2、计算的n是："+n); //step2.2:计算sn BigInteger sn=(p.subtract(new BigInteger("1"))).multiply(q.subtract(new BigInteger("1")));//sn=(p-1)*(q-1) System.out.println(" 计算的sn是："+sn); //step3:随机选取e BigInteger e=rsa.getE(sn);//0<e<sn && e和 sn互素 System.out.println("3、选取的e是："+e); //step4:计算d BigInteger d=rsa.getD(sn, e).mod(sn);//d同时与n和sn互素 System.out.println("4、计算的d是："+d); //step5:B将n和e作为公钥公开 System.out.println("5、公钥：n="+n+" e="+e); //step6:用户A获取到公钥 System.out.println("6、用户A已经获取到公钥了，可以开始发数据了..."); //step7:进行加密 System.out.println("7、请输入要发送的明文（仅数字）:"); Scanner scanner=new Scanner(System.in); BigInteger m=new BigInteger(scanner.next()); BigInteger c=rsa.getC(m,e,n);//计算密文 System.out.println("加密后的密文是："+c); //step8:进行解密 BigInteger mm=rsa.getDecrypt(c,n,d);//进行解密 System.out.println("8、解密后的的结果是："+mm); } /** * 随机产生两个大素数: res[0]、res[1] * @return */ public BigInteger[] getPrimeNumber(){ BigInteger p=null; BigInteger q=null; BigInteger[] res=new BigInteger[2]; Random random = new Random(); p=BigInteger.probablePrime(64, random);//为了效率，此处设为64 q=BigInteger.probablePrime(64, random); res[0]=p; res[1]=q; return res; } /** * 随机选取e * 0<e<sn && e和 sn互素 * @param sn * @return */ public BigInteger getE(BigInteger sn){ BigInteger e = null; //说明:此处把产生的e位数-2，是防止 nextProbablePrime()方法产生的素数大于sn int length = sn.toString().length()-2;// length为随机数位数 e=new BigInteger(sn.toString().subSequence(0, length-2).toString()).nextProbablePrime(); return e; } /** * 选取d * d同时与n和sn互素 * @param n * @param sn * @return */ public BigInteger getD(BigInteger sn,BigInteger e){//Euclid算法 BigInteger[] ret = new BigInteger[3]; BigInteger u = BigInteger.valueOf(1), u1 = BigInteger.valueOf(0); BigInteger v = BigInteger.valueOf(0), v1 = BigInteger.valueOf(1); if (e.compareTo(sn) > 0) { BigInteger tem = sn; sn = e; e = tem; } while (e.compareTo(BigInteger.valueOf(0)) != 0) { BigInteger tq = sn.divide(e); // tq = sn / e BigInteger tu = u; u = u1; u1 = tu.subtract(tq.multiply(u1)); // u1 =tu - tq * u1 BigInteger tv = v; v = v1; v1 = tv.subtract(tq.multiply(v1)); // v1 = tv - tq * v1 BigInteger tsn = sn; sn = e; e = tsn.subtract(tq.multiply(e)); // e = tsn - tq * e ret[0] = u; ret[1] = v; ret[2] = sn; } return ret[1]; } /** * 计算密文 * c=(m^e)%n * @param m 明文 * @param e * @param n * @return */ public BigInteger getC(BigInteger m,BigInteger e,BigInteger n){ BigInteger c=null; c=m.modPow(e, n);//返回其值为 (m^e mod n) return c; } /** * 计算解密 * c^d=m%n m为解密后的结果 * @param c 密文 * @param n 公钥 * @param d 私钥 * @return */ public BigInteger getDecrypt(BigInteger c,BigInteger n,BigInteger d){ BigInteger m=null; m=c.modPow(d, n);//返回其值为 (c^d mod n) return m; } }