RSA加密解密的设计与实现
公开密钥加密算法RSA的Matlab实现设计
(此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！)公开密钥加密算法RSA的Matlab实现[摘要]RSA算法是基于数论的公开密钥加密算法，它已经成为现在最流行的公钥加密算法和数字签名算法之一。
其算法的安全性基于数论中大素数分解的困难性，所以RSA公钥密码体制算法的关键是如何产生大素数和进行大指数模幂运算。
本文首先介绍了RSA 公开密钥加密算法的数学原理，并介绍了几种流行的产生大素数的算法。
然后用matlab具体实现公钥加密算法RSA的加密和解密，从而实现了数据的安全传输。
[关键词] RSA算法；加密；素数The Realization of RSA Algorithm for Public KeyEncryption Based on Matlab(Grade 07,Class 3,Major electronics and information engineering ，Communication engineeringDept.，Tutor:[abstract]:The algorithm is based on the theory of RSA public key encryption algorithm, it algorithm and digital signature algorithm of one. The safety of the algorithm based on number theory cuhk the difficulty of prime decomposition, so the RSA public key cryptography algorithms is key to . This paper first introduced the RSA public key encr -yption algorithm of mathematical theory, and introduces several popular produce large prime Numbers of the algorithm. Then use matlab RSA public key encryption algorithm re -alization of encryption and decryption is realized, and the safety of the data trans -mission.[Key words]:RSA algorithm; encryption; prime number目录引言 (1)1数据加密概述 (2)1.1基本概念 (2)1.2 数据加密分类 (3)2 Matlab工具介绍 (6)2.1 MATLAB语言的主要特点 (6)2.2 Matlab的程序设计 (6)2．2.1 脚本文件和函数文件 (6)2．2.2 函数调用和参数传递 (8)2．2.3 MATLAB的程序结构和控制流程 (8)3 RSA公钥密码体制 (10)3.1 算法简介 (10)3.2算法的数学基础 (10)3.3 RSA公钥密码算法 (10)3.3.1 算法步骤 (10)3.3.2 参数分析 (11)3.3.3 安全性分析 (12)3.4公钥密码体制中安全大素数的生成 (13)3.4.1 素数筛选 (13)3.4.2 素数检测 (14)3.5 RSA的Matlab实现 (16)3.5.1算法原理 (16)3.5.2 运行过程 (20)3.5.3结论分析 (22)4 基于RSA的数字签名 (23)4.1 数字签名概述 (23)4.2 基于RSA的数字签名 (24)4.3RSA数字签名方案的不足 (24)5 RSA算法的实际应用和发展 (25)5.1 算法的应用 (25)5.2算法的改进 (26)结论 (27)致谢 (28)参考文献 (29)附录 (30)附录A：英文资料及翻译 (30)附录B：源程序 (40)引言随着Internet用户的激增，世界正步入网络经济的新时代。
密码学案例实验报告书
一、实验背景随着信息技术的飞速发展，信息安全问题日益突出。
密码学作为保障信息安全的核心技术，在数据加密、身份认证、数字签名等领域发挥着重要作用。
为了加深对密码学原理的理解，提高实际应用能力，我们开展了本次密码学案例实验。
二、实验目的1. 掌握DES加密算法的基本原理和操作步骤。
2. 熟悉RSA加密算法的原理和应用。
3. 学习数字签名技术的应用。
4. 培养动手实践能力，提高解决实际问题的能力。
三、实验内容1. DES加密算法（1）实验目的：了解DES加密算法的基本原理，掌握DES加密和解密过程。
（2）实验内容：① 设计一个简单的DES加密程序，实现明文到密文的转换。
② 设计一个简单的DES解密程序，实现密文到明文的转换。
（3）实验步骤：① 编写DES加密程序，输入明文和密钥，输出密文。
② 编写DES解密程序，输入密文和密钥，输出明文。
2. RSA加密算法（1）实验目的：了解RSA加密算法的基本原理，掌握RSA加密和解密过程。
（2）实验内容：① 设计一个简单的RSA加密程序，实现明文到密文的转换。
② 设计一个简单的RSA解密程序，实现密文到明文的转换。
（3）实验步骤：① 编写RSA加密程序，输入明文和密钥对，输出密文。
② 编写RSA解密程序，输入密文和私钥，输出明文。
3. 数字签名技术（1）实验目的：了解数字签名技术的基本原理，掌握数字签名的生成和验证过程。
（2）实验内容：① 设计一个简单的数字签名程序，实现签名生成和验证。
（3）实验步骤：① 编写数字签名程序，输入明文、私钥和签名算法，输出签名。
② 编写数字签名验证程序，输入明文、公钥和签名，验证签名是否正确。
四、实验结果与分析1. DES加密算法实验结果通过编写DES加密和解密程序，成功实现了明文到密文和密文到明文的转换。
实验结果表明，DES加密算法在保证数据安全的同时，具有较高的效率。
2. RSA加密算法实验结果通过编写RSA加密和解密程序，成功实现了明文到密文和密文到明文的转换。
现代密码算法实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解现代密码学的基本原理和数论基础知识；2. 掌握非对称密码体制的著名代表RSA加密算法的工作原理和流程；3. 设计实现一个简单的密钥系统；4. 掌握常用加密算法AES和DES的原理及实现。
二、实验内容1. RSA加密算法实验2. AES加密算法实验3. DES加密算法实验三、实验原理1. RSA加密算法RSA算法是一种非对称加密算法，由罗纳德·李维斯特、阿迪·沙米尔和伦纳德·阿德曼三位密码学家于1977年提出。
其基本原理是选择两个大质数p和q，计算它们的乘积n=pq，并计算欧拉函数φ(n)=(p-1)(q-1)。
选择一个整数e，满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质。
计算e关于φ(n)的模逆元d。
公开密钥为(e,n)，私有密钥为(d,n)。
加密过程为C=Me mod n，解密过程为M=Cd mod n。
2. AES加密算法AES（Advanced Encryption Standard）是一种分组加密算法，采用128位分组大小和128、192或256位密钥长度。
AES算法主要分为四个阶段：初始轮、密钥扩展、中间轮和最终轮。
每个轮包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加。
3. DES加密算法DES（Data Encryption Standard）是一种分组加密算法，采用64位分组大小和56位密钥长度。
DES算法主要分为16轮，每轮包括置换、置换-置换、S盒替换和密钥加。
四、实验步骤及内容1. RSA加密算法实验（1）选择两个大质数p和q，计算n=pq和φ(n)=(p-1)(q-1)；（2）选择一个整数e，满足1<e<φ(n)且e与φ(n)互质，计算e关于φ(n)的模逆元d；（3）生成公开密钥(e,n)和私有密钥(d,n)；（4）用公钥对明文进行加密，用私钥对密文进行解密。
2. AES加密算法实验（1）选择一个128、192或256位密钥；（2）初始化初始轮密钥；（3）进行16轮加密操作，包括字节替换、行移位、列混淆和轮密钥加；（4）输出加密后的密文。
rsa加解密实验报告
五、实验目的：
目的：实现一种密码算法（古典密码算法，DES算法，AES算法，RSA算法，ECC算法）并掌握其原理。这次实验我们决定实现RSA算法。
a)选择并熟悉一种密码算法。
b)编写概要设计，详细设计报告
c)使用Eclipse工具，编码.
d)调试及测试
九、实验数据及结果分析：
公钥:
MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCYU/+I0+z1aBl5X6DUUOHQ7FZpmBSDbKTtx89J
EcB64jFCkunELT8qiKly7fzEqD03g8ALlu5XvX+bBqHFy7YPJJP0ekE2X3wjUnh2NxlqpH3/B/xm
}
/**
*校验数字签名
*
* @param data
*加密数据
* @param publicKey
*公钥
* @param sign
*数字签名
*
* @return校验成功返回true失败返回false
* @throws Exception
*
*/
public static boolean verify(byte[] data, String publicKey, String sign)
Df2B5JmdEG5Y2o0nLXwG2w44OLct/k2uD4cEcuITY5Dvi/4BftMCZwm/dnhEgQJACIktJSnJwxLV
o9dchENPtlsCM9C/Sd2EWpqISSUlmfugZbJBwR5pQ5XeMUqKeXZYpP+HEBj1nS+tMH9u2/IGEwJA
python实现RSA的加解密
三、RSA 算法实现代码
#Author: Wendezhi #Date: 2013/5/23 #导入 random 类库 import random random 模块包含许多随机数生成器. 基本随机数生成器(基于 Wichmann 和 Hill , 1982 的数学运算理论)
#RSA_解密模块 def RSA_jiemi(d,n,tep): M=[] for i in tep: M.append(pow( i,d,n )) a=' ' for i in M: a=a+chr(i)#强制转换为字符，组合 print '明文为：',a #RSA_加密模块 def RSA_jiami(e,n): M=raw_input('s 输入明文以加密：') M=M.lower()#a 的 ascii 码为 C=[]#密文输出 for i in M: ''' pow()函数返回以 x 为底，y 为指数的幂。
1. 获 得 随 机 素数 p,q( 保 密)
2.p,q 产生 n (公开)
p=get_big_number(); q=get_big_number() print 'p=',p; print'---------'; print 'q=',q
密)
仅
（n）(保
n=p*q; print'---------'; print'n=',n euler_n=(p-1)*(q-1);#产生欧拉数 print'---------'; print'euler_n=',euler_n print'---------'; print'n 大于欧拉数_n=',
隐私保护算法设计与实现
隐私保护算法设计与实现随着互联网技术的发展和应用越来越广泛，个人隐私的保护也变得越来越重要。
然而，一些互联网公司为了实现商业目的，会收集用户的个人信息并进行分析，从而泄露用户的隐私。
因此，研究隐私保护算法设计与实现变得尤为重要。
一、数据加密算法数据加密算法是最基本的隐私保护算法之一。
它通过对用户的个人信息进行加密，能够防止黑客进行恶意攻击，从而保护用户隐私。
目前，市面上使用最广泛的是RSA公钥加密算法。
其原理是：将一组密钥分为公钥和私钥，其中公钥可以随意传输，但私钥只能由密钥持有者拥有。
在RSA算法中，公钥用于加密，私钥用于解密，因此，即使攻击者拿到了公钥，也无法解密。
目前，RSA算法被广泛应用于支付、银行、电子邮件等领域，保证了用户隐私的安全性。
二、模糊加密算法模糊加密算法是一种增强版的数据加密算法。
它通过对用户信息进行模糊处理，以达到保护隐私的目的。
例如，一个简单的模糊加密方法是替换文字，如“姓名”改为“匿名”，“地址”改为“地点”，“电话”改为“联系方式”等等。
通过这种方式，可以提高用户隐私的保护程度。
三、混淆算法混淆算法是指将用户个人信息与其他虚假信息进行混淆，使得黑客无法辨识用户真实信息的一种隐私保护方法。
其原理是：通过对用户隐私数据的混淆处理，将真实数据与虚拟数据混淆在一起，使得数据看起来更加复杂难懂。
常见的混淆处理方法有：数据掩盖、数据替换、数据混淆、数据扰动等。
例如，在医疗检测领域，一些患者为保护隐私，会将自己的姓名、身份证号等进行混淆处理，以达到保护隐私的目的。
四、差分隐私算法差分隐私算法是一种新型的隐私保护算法，它在保证数据分析结果准确性的前提下，能够最大程度的保护用户隐私。
其原理是：将真实数据以一定的误差进行扰动（如向结果中添加随机噪声），从而保护用户的隐私，同时不影响分析结果的准确性。
例如，在人工智能和大数据分析领域，通过差分隐私算法，可以对用户的在线行为进行分析，而不会泄露其隐私。
密码学实验报告(AES,RSA)
华北电力大学实验报告||实验名称现代密码学课程设计课程名称现代密码学||专业班级：学生姓名：学号：成绩：指导教师：实验日期：[综合实验一] AES-128加密算法实现 一、实验目的及要求（1）用C++实现；（2）具有16字节的加密演示；（3）完成4种工作模式下的文件加密与解密：ECB, CBC, CFB,OFB.二、所用仪器、设备计算机、Visual C++软件。
三. 实验原理3.1、设计综述AES 中的操作均是以字节作为基础的，用到的变量也都是以字节为基础。
State 可以用4×4的矩阵表示。
AES 算法结构对加密和解密的操作，算法由轮密钥开始，并用Nr 表示对一个数据分组加密的轮数(加密轮数与密钥长度的关系如表2所示)。
AES 算法的主循环State 矩阵执行1 r N 轮迭代运算，每轮都包括所有 4个阶段的代换，分别是在规范中被称为 SubBytes(字节替换)、ShiftRows(行位移变换)、MixColumns(列混合变换) 和AddRoundKey ，(由于外部输入的加密密钥K 长度有限，所以在算法中要用一个密钥扩展程序(Keyexpansion)把外部密钥 K 扩展成更长的比特串，以生成各轮的加密和解密密钥。
最后执行只包括 3个阶段 (省略 MixColumns 变换)的最后一轮运算。
表2 AES 参数比特。
3.2、字节代替（SubBytes ）AES 定义了一个S 盒，State 中每个字节按照如下方式映射为一个新的字节：把该字节的高4位作为行值，低4位作为列值，然后取出S 盒中对应行和列的元素作为输出。
例如，十六进制数{84}。
对应S 盒的行是8列是4，S 盒中该位置对应的值是{5F}。
S 盒是一个由16x16字节组成的矩阵，包含了8位值所能表达的256种可能的变换。
S 盒按照以下方式构造：(1) 逐行按照升序排列的字节值初始化S 盒。
第一行是{00}，{01}，{02}，…，{OF}；第二行是{10}，{l1}，…，{1F}等。
加密算法实验报告
#### 实验名称：加密算法设计与实现#### 实验时间：2023年10月15日#### 实验地点：XX大学计算机科学与技术学院实验室#### 实验者：[姓名] [学号]#### 一、实验目的1. 理解并掌握常见的加密算法原理，包括对称加密算法和非对称加密算法。
2. 能够运用所学知识设计并实现简单的加密算法。
3. 通过实验加深对加密算法安全性的认识。
#### 二、实验内容本次实验主要包括以下内容：1. 对称加密算法：DES算法实现。
2. 非对称加密算法：RSA算法实现。
3. 加密算法的安全性分析。
#### 三、实验原理1. 对称加密算法（DES）：DES算法是一种基于密钥的加密算法，其密钥长度为56位。
它将64位的明文输入经过16轮迭代，最终生成64位的密文输出。
DES算法的核心是它的密钥生成和迭代加密过程。
2. 非对称加密算法（RSA）：RSA算法是一种基于公钥和私钥的非对称加密算法。
它利用了数论中的大数分解难题。
RSA算法包括密钥生成、加密和解密三个过程。
其中，公钥用于加密，私钥用于解密。
#### 四、实验步骤1. DES算法实现：- 实现DES算法的初始化密钥生成。
- 实现DES算法的16轮迭代加密过程。
- 对明文进行加密，生成密文。
2. RSA算法实现：- 实现RSA算法的密钥生成过程。
- 实现RSA算法的加密和解密过程。
- 对明文进行加密，生成密文；对密文进行解密，恢复明文。
3. 加密算法的安全性分析：- 分析DES算法和RSA算法的安全性。
- 比较两种算法的优缺点。
#### 五、实验结果与分析1. DES算法：- 加密速度较快，适合加密大量数据。
- 密钥长度较短，安全性相对较低。
2. RSA算法：- 加密速度较慢，适合加密少量数据。
- 密钥长度较长，安全性较高。
#### 六、实验总结通过本次实验，我们掌握了DES和RSA两种加密算法的原理和实现方法。
在实验过程中，我们深刻认识到加密算法在信息安全中的重要性。
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RSA加密解密的设计与实现
上海电力学院
《应用密码学》课程设计
题目： RSA加密解密的设计与实现
院系：计算机科学与技术学院
专业年级：级
学生姓名：李正熹学号： 3273 指导教师：***
1月 8日
目录
目录
1.设计要求
2.开发环境与工具
3.设计原理（算法工作原理）
4.系统功能描述与软件模块划分
5.设计核心代码
6.参考文献
7. 设计结果及验证
8. 软件使用说明
9. 设计体会
附录
1.设计要求
1 随机搜索大素数，随机生成公钥和私钥
2 用公钥对任意长度的明文加密
3 用私钥对密文解密
4 界面简洁、交互操作性强
2.开发环境与工具
Windows XP操作系统
Microsoft Visual C++ 6.0
1.创立rsa工程
2.在rsa工程中创立 3273 李正熹cpp文件
3.设计原理
RSA算法简介
公开密码算法与其它密码学完全不同，它是基于数学函数而不是基于替换或置换。
与使用一个密钥的对称算法不同，公开密钥算法是非对称的，而且它使用的是两个密钥，包括用于加密的公钥和用于解密的私钥。
公开密钥算法有RSA、Elgamal等。
RSA公钥密码算法是由美国麻省理工学院(MIT)的Rivest，Shamir和Adleman在1978年提出来的，并以她们的名字的有字母命名的。
RSA是第一个安全、实用的公钥密码算法，已经成为公钥密码的国际标准，是当前应用广泛的公钥密码体制。