java处理加密文件---实现RSA算法

1 RSA算法的原理如下：

1.1原理

假设我们需要将信息从机器A传到机器B，首先由机器B随机确定一个Key，我们称之为密匙private_key，将这个可KEY始终保存在机器B中而不发出来；然后，由这个private_key计算出另一个Key，我们称之为公匙Public_key。这个Public_key的特性是几乎不可能通过该Key计算生成它的private_key。接下来通过网络把这个Public_key传给机器A，

机器A受到Public_key后，利用该key，将信息加密，并把加密后的信息通过网络发送到机器B，最后机器B利用已知的private_key，就可以解开加密信息。

1.2步骤

RSA算法的安全性依赖于大数因数分解的困难性。公匙和私匙都是两个大素数的函数。

1.2.1

首先选择两个大素数p、q,计算n=p*q; m=(p-1)*(q-1);

1.2.2

而后随机选择加密密匙Public_key，要求和m互质，比如Public_key=m-1;

1.2.3

利用欧几里德算法计算解密密匙private_key，使private_key满足

Public_key*private_key三1(mod m)

其中Public_key，n是公匙，private_key是密匙

1.2.4

加密信息text时，利用公式secretword=text^Public_key (mod n)得到密文secretword

1.2.5

解密时利用公式word=text^private_key(mod n)得到原文word=text.。

2程序

本算法用JAVA编程语言实现，开发环境为Eclipse

//BJTU 软件0404

import java.io.*;

public class Rsa

{

private int p=0;

private int q=0;

private long n=0;

private long m=0;

private long public_key=0;//公匙

private long private_key=0;//密匙

private long text=0;//明文

private long secretword=0;//密文

private long word=0;//解密后明文

//判断是否为素数

public boolean primenumber(long t)

{

long k=0;

k=(long)Math.sqrt((double)t);

boolean flag=true;

outer:for(int i=2;i<=k;i++)

{

if((t%i)==0)

{

flag = false;

break outer;

}

}

return flag;

}

//输入PQ

public void inputPQ()throws Exception

{

do{

System.out.println("请输入素数p: ");

BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

String br=stdin.readLine();

this.p=Integer.parseInt(br);

}

while(!primenumber(this.p));

do{

System.out.println("请输入素数q: ");

BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

String br=stdin.readLine();

this.q=Integer.parseInt(br);

}

while(!primenumber(this.q));

this.n=this.p*this.q;

this.m=(p-1)*(q-1);

System.out.println("这两个素数的乘积为p*q："+this.n);

System.out.println("所得的小于Ｎ并且与Ｎ互素的整数的个数为m=(p-1)(q-1)："+this.m);

}

//求最大公约数

public long gcd(long a,long b)

{

long gcd;

if(b==0)

gcd=a;

else

gcd=gcd(b,a%b);

System.out.println("gcd:"+gcd);

return gcd;

}

//输入公匙

public void getPublic_key()throws Exception

{

do{

System.out.println("请输入一个公钥的值，这个值要求小于m并且和m互质： ");

BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

String br=stdin.readLine();

this.public_key=Long.parseLong(br);

}while((this.public_key >= this.m) || (this.gcd(this.m,this.public_key)!=1));

System.out.println("公钥为："+this.public_key);

}

//计算得到密匙

public void getPrivate_key()

{

long value=1;

outer:for(long i=1;;i++)

{

value=i*this.m+1;

System.out.println("value: "+value);

if((value%this.public_key==0)&& (value/this.public_key < this.m))

{

this.private_key=value/this.public_key;

break outer;

}

}

System.out.println("产生的一个私钥为："+this.private_key);

}

//输入明文

public void getText()throws Exception

{

System.out.println("请输入明文：");

BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));

String br=stdin.readLine();

this.text=Long.parseLong(br);

}

//加密、解密计算

public long colum(long y,long n,long key)

{

long mul;

if(key==1)

mul=y%n;

else

mul=y*this.colum(y,n,key-1)%n;

return mul;

}

//加密后解密

public void pascolum()throws Exception

{

this.getText();

System.out.println("输入明文为: "+this.text);

//加密

this.secretword=this.colum(this.text,this.n,this.public_key);

System.out.println("所得的密文为："+this.secretword);

//解密

this.word=this.colum(this.secretword,this.n,this.private_key);

System.out.println("解密后所得的明文为："+this.word);

}

public static void main(String []args)throws Exception

{

Rsa t = new Rsa();

t.inputPQ();

t.getPublic_key();

t.getPrivate_key();

t.pascolum();

}

}

3试验介绍

2.1输入PQ，计算m、n

3.2输入公匙，产生密匙

3.3输入明文，产生密文，并解密

此处时间限制，明文暂时用个数字代替，有兴趣的可以改变程序，变成一段数字

请输入素数p:

23

请输入素数q:

29

这两个素数的乘积为p*q：667

所得的小于Ｎ并且与Ｎ互素的整数的个数为m=(p-1)(q-1)：616

请输入一个公钥的值，这个值要求小于m并且和m互质：

611

gcd:1

gcd:1

gcd:1

gcd:1

公钥为：611

产生的一个私钥为：123

请输入明文：

311

输入明文为: 311

所得的密文为：653

解密后所得的明文为：311