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(精品word)网络安全RSA算法的实现实验报告
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网络安全基础教程报告

题目：RSA加密算法
学号：1108040205
专业及班级：计网1102班
姓名：李雪飞
日期：2013.11.26

RSA算法介绍与应用现状
RSA公开密钥加密算法自20世纪70年代提出以来,已经得到了广泛认可和应用。发展至今，电子安全领域的各方面已经形成了较为完备的国际规范.RSA作为最重要的公开密钥算法,在各领域的应用数不胜数。RSA在硬件方面，以技术成熟的IC应用于各种消费类电子产品。
RSA在软件方面的应用,主要集中在Internet上。加密连接、数字签名和数字证书的核心算法广泛使用RSA。日常应用中,有比较著名的工具包OpenSSL(SSL，SecuritySocketLayer,是一个安全传输协议，在Internet上进行数据保护和身份确认。OpenSSL是一个开放源代码的实现了SSL及相关加密技术的软件包，由加拿大的EricYang等发起编写的。OpenSSL应用RSA实现签名和密钥交换，已经在各种操作系统得到非常广泛的应用.另外，家喻户晓的IE浏览器，自然也实现了SSL协议,集成了使用RSA技术的加密功能,结合MD5和SHA1，主要用于数字证书和数字签名，对于习惯于使用网上购物和网上银行的用户来说，几乎天天都在使用RSA技术。
RSA更出现在要求高度安全稳定的企业级商务应用中。在当今的企业级商务应用中，不得不提及使用最广泛的平台j2ee。事实上,在j2se的标准库中，就为安全和加密服务提供了两组API:JCA和JCE.JCA(JavaCryptographyArchitecture）提供基本的加密框架,如证书、数字签名、报文摘要和密钥对产生器；JCA由几个实现了基本的加密技术功能的类和接口组成,其中最主要的是java.security包，此软件包包含的是一组核心的类和接口，Java中数字签名的方法就集中在此软件包中。JCE（JavaCryptographyExtension）在JCA的基础上作了扩展，JCE也是由几个软件包组成，其中最主要的是javax.crypto包,此软件包提供了JCE加密技术操作API。javax.crypto中的Cipher类用于具体的加密和解密。在上述软件包的实现中，集成了应用RSA算法的各种数据加密规范(RSA算法应用规范介绍参见:http://www。rsasecurity。com/rsalabs/node.asp?id=2146，这些API内部支持的算法不仅仅只有RSA，但是RSA是数字签名和证书中最常用的)，用户程序可以直接使用java标准库中提供的API进行数字签名和证书的各种操作。
二、算法原理
1．选择两个不同的大素数p、q
(目前两个数的长度都接近512bit是安全的）；
2.计算n=p*q.
3.计算n的欧拉函数t=（p—1)（q—1)。
4。选择整数e作为公钥,使e与t互素，且1<e〈t.
5。用欧几里得算法计算d作为私钥,使d＊e=1modt。
6。加密：C=M^emodn
7.解密：M＝C^dmodn=（M^e)^dmodn=M^e^dmodn。
三、RSA算法的各环节
RSA算法是1978年由R。L。Rivest，A。Shamir和L.Adleman提出的一种用数论构造的、也是迄今为止理论上最为成熟完善的公钥密码体制。RSA的理论基础是数论中的欧拉定理，它的的安全性依赖于大数的因子分解，但并没有从理论上证明破译RSA的难度与大数分解难度等价。

3.1RSA公钥加密解密概述
RSA算法采用下述加密/解密变换。
1．密钥的产生
①选择两个保密的大素数P和q。
②计算N=pq,≯(N)=（p-1）(g-1)，其中≯（N）是N的欧拉函数值。
③选择一个整数e,满足l<e〈≯（N)，且gcd（≯（N），e）≡1。
④计算私钥d（解密密钥），满足ed≡l(mod≯(N）)，d是e在模≯(N)下的乘法逆元。
⑤以（e,n)为公钥，（d，N)为密钥,销毁p，q，≯（N）。
2．加密
加密时首先将明文比特串进行分组，使得每个分组对应得串在数值上小于N，即分组的二进制长度小于l092N.然后，对每个明文分组M,作加密运算：
C=Ek（M）=MemodN
3．解密
对密文分组的解密运算为：
M=Dk（C）=CdmodN
由定理1和定理2可以证明解密运算能恢复明文M
3.2RSA签名算法
并非所有的公开密钥系统,均可同时达到秘密性与数字签名功能.一般而言,一公开密钥系统若作为密码系统,则无法作为数字签名，反之亦然.只有很少数
的系统可同时作为密码系统和数字签名，如