本文實(shí)例講述了Python 25行代碼實(shí)現(xiàn)的RSA算法。分享給大家供大家參考,具體如下:
網(wǎng)絡(luò)上很多關(guān)于RSA算法的原理介紹,但是翻來翻去就是沒有一個(gè)靠譜的算法實(shí)現(xiàn),即使有代碼介紹,也都是直接調(diào)用JDK或者Python代碼包中的API實(shí)現(xiàn),或者即使有代碼也都寫得特別爛。無形中讓人感覺RSA加密算法竟然這么高深,然后就看不下去了。還有我發(fā)現(xiàn)對(duì)于“大整數(shù)的冪次乘方取模”竟然采用直接計(jì)算的冪次的值,再取模,類似于(2 ^ 1024) ^ (2 ^ 1024),這樣的計(jì)算就直接去計(jì)算了,我不知道各位博主有沒有運(yùn)行他們的代碼???知道這個(gè)數(shù)字有多大嗎?這么說吧,把全宇宙中的物質(zhì)都做成硬盤都放不下,更何況你的512內(nèi)存的電腦。所以我說他們的代碼只可遠(yuǎn)觀而不可褻玩已。
于是我用了2天時(shí)間,沒有去參考網(wǎng)上的代碼重新開始把RSA算法的代碼完全實(shí)現(xiàn)了一遍以后發(fā)現(xiàn)代碼竟然這么少,25行就全部搞定。為了方便整數(shù)的計(jì)算,我使用了Python語言。為什么用Python?因?yàn)镻ython在數(shù)值計(jì)算上比較直觀,而Java語言需要用到BigInteger類,數(shù)值的計(jì)算都是用方法調(diào)用,所以使用起來比較麻煩。如果有同學(xué)對(duì)我得代碼感興趣的話,先二話不說,不管3X7=22,把代碼粘貼進(jìn)pydev中運(yùn)行一遍,是驢是馬拉出來溜溜。看不懂可以私信我,我就把代碼具體講講,如果本文章沒有人感興趣,我就不做講解了。
RSA算法的步驟主要有以下幾個(gè)步驟:
①、選擇 p、q兩個(gè)超級(jí)大的質(zhì)數(shù)
②、令n = p * q。取 φ(n) =(p-1) * (q-1)。
③、取 e ∈ 1 < e < φ(n) ,( n , e )為公鑰對(duì)
④、令 ed mod φ(n) = 1,取得d,( n , d ) 為私鑰對(duì)。 利用擴(kuò)展歐幾里的算法進(jìn)行計(jì)算。
⑤、銷毀 p、q。密文 = 明文 ^ e mod n , 明文 = 密文 ^ d mod n。利用蒙哥馬利方法進(jìn)行計(jì)算
代碼主要涉及到三個(gè)Python可執(zhí)行文件:計(jì)算最大公約數(shù)、大整數(shù)冪取模算法、公鑰私鑰生成及加解密。這三個(gè)文件構(gòu)成了RSA算法的核心。
前方高能,我要開始裝逼了。看不懂的童鞋請(qǐng)繞道,先去看看理論,具體內(nèi)容如下:
1. 計(jì)算最大公約數(shù)
2. 超大整數(shù)的超大整數(shù)次冪取超大整數(shù)模算法(好拗口,哈哈,不拗口一點(diǎn)就顯示不出這個(gè)算法的超級(jí)牛逼之處)
3. 公鑰私鑰生成
1、計(jì)算最大公約數(shù)與擴(kuò)展歐幾里得算法
gcd.py文件,gcd方法用來計(jì)算兩個(gè)整數(shù)的最大公約數(shù)。ext_gcd是擴(kuò)展歐幾里得方法的計(jì)算公式。
# -*- coding: utf-8 -*-# 求兩個(gè)數(shù)字的最大公約數(shù)(歐幾里得算法)def gcd(a, b): if b == 0: return a else: return gcd(b, a % b)'''擴(kuò)展歐幾里的算法計(jì)算 ax + by = 1中的x與y的整數(shù)解(a與b互質(zhì))'''def ext_gcd(a, b): if b == 0: x1 = 1 y1 = 0 x = x1 y = y1 r = a return r, x, y else: r, x1, y1 = ext_gcd(b, a % b) x = y1 y = x1 - a / b * y1 return r, x, y
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