求正确的RSA加密解密算法C语言的，多谢。

Posted 2023-05-02

//rsa.h
#include <stdio.h>
#define MAX_NUM 63001
#define MAX_PRIME 251

//! 返回代码
#define OK 100
#define ERROR_NOEACHPRIME 101
#define ERROR_NOPUBLICKEY 102
#define ERROR_GENERROR 103

unsigned int MakePrivatedKeyd( unsigned int uiP, unsigned int uiQ );
unsigned int GetPrivateKeyd( unsigned int iWhich );
unsigned int MakePairkey( unsigned int uiP, unsigned int uiQ, unsigned int uiD );
unsigned int GetPairKey( unsigned int &d, unsigned int &e );
void rsa_encrypt( int n, int e, char *mw, int iLength, int *&cw );
void rsa_decrypt( int n, int d, int *&cw, int cLength, char *mw );
void outputkey();

//rsa.c
#include "rsa.h"
//!　保存私钥d集合
struct pKeyset

unsigned int set[ MAX_NUM ];
unsigned int size;
pset;

//! 保存公、私钥对
struct pPairkey

unsigned int d;
unsigned int e;
unsigned int n;
pairkey;

// 名称：isPrime
// 功能：判断两个数是否互质
//  参数：m: 数a; n: 数b
// 返回：m、n互质返回true; 否则返回false

bool isPrime( unsigned int m, unsigned int n )

unsigned int i=0;
bool Flag = true;

if( m<2 || n<2 )
return false;

unsigned int tem = ( m > n ) ? n : m;
for( i=2; i<=tem && Flag; i++ )

bool mFlag = true;
bool nFlag = true;
if( m % i == 0 )
mFlag = false;
if( n % i == 0 )
nFlag = false;
if( !mFlag && !nFlag )
Flag = false;

if( Flag )
return true;
else
return false;


// 名称：MakePrivatedKeyd
// 功能：由素数Q、Q生成私钥d
//  参数：uiP: 素数P; uiQ: 素数Q
// 返回：私钥d

unsigned int MakePrivatedKeyd( unsigned int uiP, unsigned int uiQ )

unsigned int i=0;

//! 得到所有与z互质的数( 私钥d的集合 )
unsigned int z = ( uiP -1 ) * ( uiQ -1 );
pset.size = 0;
for( i=0; i<z; i++ )

if( isPrime( i, z ) )

pset.set[ pset.size++ ] = i;



return pset.size;


// 名称：MakePairKey
// 功能：生成RSA公、私钥对
//  参数：uiP: 素数P; uiQ: 素数Q; uiD: 私钥d
// 返回：错误代码

unsigned int MakePairkey( unsigned int uiP, unsigned int uiQ, unsigned int uiD )

bool bFlag = true;
unsigned int i = 0, e;
unsigned int z = ( uiP-1 ) * ( uiQ-1 );
unsigned int d = pset.set[uiD];
//d=uiD;

if( !isPrime( z, d ) )
return ERROR_NOEACHPRIME;

for( i=2; i<z; i++ )

if( (i*d)%z == 1 )

e = i;
bFlag = false;


if( bFlag )
return ERROR_NOPUBLICKEY;

if( (d*e)%z != 1 )
ERROR_GENERROR;

pairkey.d = d;
pairkey.e = e;
pairkey.n = uiP * uiQ;
return OK;


// 名称：GetPairKey
// 功能：对外提供接口，获得公、私钥对
//  参数：uiP: 素数P; uiQ: 素数Q; uiD: 私钥d
// 返回：

unsigned int GetPairKey( unsigned int &d, unsigned int &e )

d = pairkey.d;
e = pairkey.e;
return pairkey.n;


// 名称：GetPrivateKeyd
// 功能：对外提供接口，由用户选择ID得以私钥d
//  参数：iWhich: 用户选择私钥d的ID
// 返回：私钥d值

unsigned int GetPrivateKeyd( unsigned int iWhich )

if( pset.size >= iWhich )
return pset.set[ iWhich ];
else
return 0;


// 名称：rsa_encrypt
// 功能：RSA加密运算
//  参数：n: 公钥n; e: 公钥e; mw: 加密明文; iLength: 明文长度; cw: 密文输出
// 返回：无

void rsa_encrypt( int n, int e, char *mw, int mLength, int *&cw )

int i=0, j=0;
__int64 temInt = 0;

for( i=0; i<mLength; i++ )

temInt = mw[i];
if( e!=0 )

for( j=1; j<e; j++ )

temInt = ( temInt * mw[i] ) % n;


else

temInt = 1;


cw[i] = (int)temInt;



// 名称：rsa_decrypt
// 功能：RSA解密运算
//  参数：n: 私钥n; d: 私钥d; cw: 密文; cLength: 密文长度; mw: 明文输出
// 返回：无

void rsa_decrypt( int n, int d, int *&cw, int cLength, char *mw )

int i=0, j=-1;
__int64 temInt = 0;

for( i=0; i<cLength/4; ++i )

mw[i] = 0;
temInt = cw[i];

if( d != 0 )

for( j=1; j<d; j++ )

temInt = (__int64)( temInt * cw[i] ) % n;


else

temInt = 1;


mw[i] = (char)temInt;


void outputkey()

printf("PublicKey(e,n): (%d,%d)\\n",pairkey.e,pairkey.n);
printf("PrivateKey(d,n): (%d,%d)\\n",pairkey.d,pairkey.n);


//main.c
// 工程：RSA
// 功能：RSA加、解密文件
//  作者：jlcss|ExpNIS


#include <stdio.h>
#include <afxwin.h>
#include <math.h>
#include "rsa.h"

#define DECRYPT_FILE "RSA加密密文.txt"
#define ENCRYPT_FILE "RSA解密明文.txt"
//! 约束文件最大2M
#define MAX_FILE 1024*1024*2

// 名称：usage
// 功能：帮助信息
//  参数：应用程序名称
// 返回：提示信息

void Usage( const char *appname )

printf( "\\n\\tusage:rsa -k 素数P 素数Q\\n" );
printf( "\\tusage: rsa -e 明文文件 公钥e 公钥n\\n" );
printf( "\\tusage: rsa -d 密文文件 私钥d 私钥n\\n" );


// 名称：IsNumber
// 功能：判断数字字符数组
//  参数：strNumber:字符数组
// 返回：数字字组数组返回true，否则返回false;

bool IsNumber( const char *strNumber )

unsigned int i;

if( !strNumber )
return false;

for ( i = 0 ; i < strlen(strNumber) ; i++ )

if ( strNumber[i] < '0' || strNumber[i] > '9' )
return false;


return true;


// 名称：IsPrimeNumber
// 功能：判断素数
//  参数：num: 输入整数
// 返回：素数返回true，否则返回false;

bool IsPrimeNumber( unsigned int num )

unsigned int i;
if( num <= 1 )
return false;

unsigned int sqr = (unsigned int)sqrt((double)num);
for( i = 2; i <= sqr; i++ )

if( num % i == 0 )
return false;


return true;


// 名称：FileIn
// 功能：读取磁盘文件到内存
//  参数：strFile:文件名称；inBuff:指向文件内容缓冲区
// 返回：实际读取内容大小(字节)

int FileIn( const char *strFile, unsigned char *&inBuff )

int iFileLen=0, iBuffLen=0;

//! 打开密文文件
CFile file( strFile, CFile::modeRead );
iFileLen = ( int )file.GetLength();
if( iFileLen>MAX_FILE )

printf( "文件长度不能大于 %dM,!\\n", MAX_FILE/(1024*1024) );
goto out;

iBuffLen = iFileLen;

inBuff = new unsigned char[iBuffLen];
if( !inBuff )
goto out;

ZeroMemory( inBuff, iBuffLen );

file.Read( inBuff, iFileLen );
file.Close();

out:
return iBuffLen;


// 名称：FileOut
// 功能：加/解密结果输出到当前目录磁盘文件中
//  参数：strOut指向输出字符缓冲区，输出大小len，strFile为输出文件
// 返回：无

void FileOut( const void *strOut, int len, const char *strFile )

//! 输出到文件
CFile outfile( strFile , CFile::modeCreate | CFile::modeWrite );
outfile.Write( strOut , len );
outfile.Close();


// 名称：CheckParse
// 功能：校验应用程序入口参数
//  参数：argc等于main主函数argc参数，argv指向main主函数argv参数
// 返回：若参数合法返回true，否则返回false
//  备注：简单的入口参数校验

bool CheckParse( int argc, char** argv )

bool bRes = false;

if( argc != 4 && argc != 5 )
goto out;

if( argc == 4 && argv[1][1] == 'k' )

//! 生成公、私钥对
if( !IsNumber( argv[2] ) || 
!IsNumber( argv[3] ) ||
atoi( argv[2] ) > MAX_PRIME ||
atoi( argv[3] ) > MAX_PRIME )
goto out;

else if( (argc == 5) && (argv[1][1] == 'e' || argv[1][1] == 'd') )

//! 加密、解密操作
if( !IsNumber( argv[3] ) ||
!IsNumber( argv[4] ) ||
atoi( argv[3] ) > MAX_NUM ||
atoi( argv[4] ) > MAX_NUM )
goto out;

else
Usage(*argv);
bRes = true;

out:
return bRes;


// 名称：kOption1
// 功能：程序k选项操作：由素数P、Q生成私钥d集合
//  参数：uiP: 程序入口参数P; uiQ: 程序入口参数Q
// 返回：执行正确返回生成私钥数目，否则返回0

unsigned int kOption1( unsigned int uiP, unsigned int uiQ )

unsigned int uiRes = 0;

if( !IsPrimeNumber( uiP ) )

printf( "P输入错误，P必须为(0, %d]素数", MAX_PRIME );
return uiRes;

if( !IsPrimeNumber( uiQ ) )

printf( "Q输入错误，Q必须为(0, %d]素数", MAX_PRIME );
return uiRes;

if( uiP == uiQ )

printf( "素数P与素数Q相同，很容易根据公钥n开平方得出素数P和Q，这种加密不安全，请更换素数!\\n" );
return uiRes;

printf( "正在生成私钥d集合......\\n" );
uiRes = MakePrivatedKeyd( uiP, uiQ );

return uiRes;


//! 程序主函数
int main( int argc, char **argv )

unsigned int p , q , d , n , e;//two prime p & q, public key(n, e) , private key(n , d)
CheckParse(argc,  argv );

d=4828; //uid
if(argc == 4)

p = atoi( argv[2] );
q = atoi( argv[3] );
MakePrivatedKeyd(p, q);
MakePairkey(p, q, d );
outputkey();

else if(argc == 5)

char FileName[20];
strcpy(FileName, argv[2]);
int len;
if(argv[1][1] == 'e' )

unsigned char *inBuffer=(unsigned char *)malloc(MAX_FILE); //输入缓冲区
int *cw=(int *)malloc(MAX_FILE);
len = FileIn(FileName , inBuffer);
e = atoi(argv[3]);
n = atoi(argv[4]);
rsa_encrypt( n, e, (char *)inBuffer, len, cw );
FileOut( cw, 4*len, DECRYPT_FILE );

else if(argv[1][1] == 'd')

char *Buffer=(char *)malloc(MAX_FILE); //输入缓冲区
int *cw=(int *)malloc(MAX_FILE);
len = FileIn(FileName, (unsigned char *&)cw);
d = atoi(argv[3]);
n = atoi(argv[4]);
rsa_decrypt( n, d, cw, len, Buffer );
FileOut( Buffer, len/4, ENCRYPT_FILE );



return 0;

参考技术A RSA算法它是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法。它易于理解和操作，也很流行。算法的名字以发明者的名字命名：RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman。但RSA的安全性一直未能得到理论上的证明。它经历了各种攻击，至今未被完全攻破。一、RSA算法:首先,找出三个数,p,q,r,其中p,q是两个相异的质数,r是与(p-1)(q-1)互质的数p,q,r这三个数便是privatekey接著,找出m,使得rm==1mod(p-1)(q-1)这个m一定存在,因为r与(p-1)(q-1)互质,用辗转相除法就可以得到了再来,计算n=pqm,n这两个数便是publickey编码过程是,若资料为a,将其看成是一个大整数,假设a=n的话,就将a表成s进位(s因为rm==1mod(p-1)(q-1),所以rm=k(p-1)(q-1)+1,其中k是整数因为在modulo中是preserve乘法的(x==ymodzandu==vmodz=>xu==yvmodz),所以,c==b^r==(a^m)^r==a^(rm)==a^(k(p-1)(q-1)+1)modpq1.如果a不是p的倍数,也不是q的倍数时,则a^(p-1)==1modp(费马小定理)=>a^(k(p-1)(q-1))==1modpa^(q-1)==1modq(费马小定理)=>a^(k(p-1)(q-1))==1modq所以p,q均能整除a^(k(p-1)(q-1))-1=>pq|a^(k(p-1)(q-1))-1即a^(k(p-1)(q-1))==1modpq=>c==a^(k(p-1)(q-1)+1)==amodpq2.如果a是p的倍数,但不是q的倍数时,则a^(q-1)==1modq(费马小定理)=>a^(k(p-1)(q-1))==1modq=>c==a^(k(p-1)(q-1)+1)==amodq=>q|c-a因p|a=>c==a^(k(p-1)(q-1)+1)==0modp=>p|c-a所以,pq|c-a=>c==amodpq3.如果a是q的倍数,但不是p的倍数时,证明同上4.如果a同时是p和q的倍数时,则pq|a=>c==a^(k(p-1)(q-1)+1)==0modpq=>pq|c-a=>c==amodpqQ.E.D.这个定理说明a经过编码为b再经过解码为c时,a==cmodn(n=pq)但我们在做编码解码时,限制0intcandp(inta,intb,intc)intr=1;b=b+1;while(b!=1)r=r*a;r=r%c;b--;printf("%d\n",r);returnr;voidmain()intp,q,e,d,m,n,t,c,r;chars;printf("pleaseinputthep,q:");scanf("%d%d",&p,&q);n=p*q;printf("thenis%3d\n",n);t=(p-1)*(q-1);printf("thetis%3d\n",t);printf("pleaseinputthee:");scanf("%d",&e);if(et)printf("eiserror,pleaseinputagain:");scanf("%d",&e);d=1;while(((e*d)%t)!=1)d++;printf("thencaculateoutthatthedis%d\n",d);printf("thecipherpleaseinput1\n");printf("theplainpleaseinput2\n");scanf("%d",&r);switch(r)case1:printf("inputthem:");/*输入要加密的明文数字*/scanf("%d",&m);c=candp(m,e,n);printf("thecipheris%d\n",c);break;case2:printf("inputthec:");/*输入要解密的密文数字*/scanf("%d",&c);m=candp(c,d,n);printf("thecipheris%d\n",m);break;getch();

RSA加密解密算法示例（C语言）

参考技术A #include <stdlib.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <math.h>

#include <time.h>

#define PRIME_MAX 200   // 生成素数范围

#define EXPONENT_MAX 200 // 生成指数e范围

#define Element_Max 127    // 加密单元的最大值，这里为一个char, 即1Byte

char str_read[100]="hello world !";  // 待加密的原文

int str_encrypt[100];                // 加密后的内容

char str_decrypt[100];              // 解密出来的内容

int str_read_len;                    // str_read 的长度

int prime1, prime2;                  // 随机生成的两个质数

int mod, eular;                      // 模数和欧拉数

int pubKey, priKey;                  // 公钥指数和私钥指数

// 生成随机素数，实际应用中，这两个质数越大，就越难破解。

int randPrime()



int prime, prime2, i;

next:

prime = rand() % PRIME_MAX;   // 随机产生数

if (prime <= 1) goto next;      // 不是质数，生成下一个随机数

if (prime == 2 || prime == 3) return prime;

prime2 = prime / 2;              // prime>=4, prime2 的平方必定大于 prime , 因此只检查小于等于prime2的数

for (i = 2; i <= prime2; i++)   // 判断是否为素数



if (i * i > prime) return prime;

if (prime % i == 0) goto next;  // 不是质数，生成下一个随机数





// 欧几里德算法，判断a,b互质

int gcd(int a, int b)



int temp;

while (b != 0)

temp = b;

b = a % b;

a = temp;



return a;



//生成公钥指数，条件是 1< e < 欧拉数，且与欧拉数互质。

int randExponent()



int e;

while (1)



e = rand() % eular; if (e < EXPONENT_MAX) break;



while (1)



if (gcd(e, eular) == 1) return e; e = (e + 1) % eular; if (e == 0 || e > EXPONENT_MAX) e = 2;





//生成私钥指数

int inverse()



int d, x;

while (1)



d = rand() % eular;

x = pubKey * d % eular;

if (x == 1)



return d;







//加密函数

void jiami()           



str_read_len = strlen(str_read);      //从参数表示的地址往后找，找到第一个'\0'，即串尾。计算'\0'至首地址的“距离”，即隔了几个字符，从而得出长度。

printf("密文是：");

for (int i = 0; i < str_read_len; i++)



int C = 1; int a = str_read[i], b = a % mod;

for (int j = 0; j < pubKey; j++) //实现加密



C = (C*b) % mod;



str_encrypt[i] = C;

printf("%d ", str_encrypt[i]);



printf("\n");



//解密函数

void jiemi()         



int i=0;  for (i = 0; i < str_read_len; i++)



int C = 1; int a = str_encrypt[i], b=a%mod;

for (int j = 0; j < priKey; j++)



C = (C * b) % mod;



str_decrypt[i] = C;



str_decrypt[i] = '\0'; printf("解密文是：%s \n", str_decrypt);



int main()



srand(time(NULL));

while (1)



prime1 = randPrime(); prime2 = randPrime(); printf("随机产生两个素数：prime1 = %d , prime2 = %d ", prime1, prime2);

mod = prime1 * prime2; printf("模数：mod = prime1 * prime2 = %d \n", mod); if (mod > Element_Max) break; // 模数要大于每个加密单元的值



eular = (prime1 - 1) * (prime2 - 1);  printf("欧拉数：eular=(prime1-1)*(prime2-1) = %d \n", eular);

pubKey = randExponent(); printf("公钥指数：pubKey = %d\n", pubKey);

priKey = inverse(); printf("私钥指数：priKey = %d\n私钥为 (%d, %d)\n", priKey, priKey, mod);

jiami(); jiemi();

return 0;