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改进的RSA算法实现研究

作　者: 贺克英
导　师: 范明钰；李洪业
学　校: 电子科技大学
专　业: 软件工程
关键词: 密码学 RSA 公钥密码体制 大数模幂乘 快速算法
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 242次
引　用: 1次
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内容摘要


根据计算机安全技术的要求和人们应用的需求,各国提出许许多多加密的算法。RSA算法被全球公认为是最优秀的加解密密码算法之一,不仅可以进行加密,还可以用来进行数字签名和身份验证。按照RSA加密算法的理论,需要对每一个数据进行c= me (modn)的计算。为了提高加解密算法的安全性,加密密钥e的取值不能过小,这样在加解密过程中就需要耗费足够的时间进行大数模幂乘的运算。在此基础上人们提出了各章实现RSA算法的改进算法,比如SMM、滑动窗口取幂算法等。本文提出了一种新的快速RSA算法,该算法是基于乘同余对称特性SMM算法的改进,在SMM算法的基础上对迭代运算步数进一步减少得到的。本文提出了一种组合算法,即在传统的RSA算法与滑动窗口取幂算法优化结合的基础上再进一步组合SMM算法,从而进一步提高加密解密的速度;最后采用本组合算法开发了一个简单的文件加、解密软件,可以用于文件加密,也可以用于文件解密操作。可以由用户输入或者随机产生密钥对,以供用户选择使用。如果要执行加密操作,可以让程序随机产生密钥来使用(也可以自行指定)。解密操作时则必须由用户输入解密密钥。用输入的密钥对文件进行加密或解密运算,得到加密后的文件或者还原出原来的文件。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章 绪论  8-15
  1.1 研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-12
    1.2.1 国外安全数据信息的动态  9-10
    1.2.2 我国数据信息安全产业的现状及数据信息安全存在的隐患  10-12
  1.3 本文的主要工作  12-13
  1.4 本文的组织结构  13-15
第二章 RSA 大数模幂乘密码体制  15-30
  2.1 密码体制的构成  15-17
  2.2 密码体制的分类  17-19
    2.2.1 古典密码体制  17
    2.2.2 对称密码体制  17-18
    2.2.3 公钥密码体制  18-19
  2.3 密码学的数学基础  19-22
  2.4 RSA 大数模幂乘的应用  22-24
    2.4.1 RSA 加密算法  22-23
    2.4.2 RSA 数字签名算法  23-24
  2.5 RSA 大数模幂乘的参数  24-26
    2.5.1 确定模数 n  24-25
    2.5.2 加密密钥 e 的选取  25-26
    2.5.3 解密密钥 d 的选取  26
  2.6 大数模幂乘 RSA 的安全性  26-27
    2.6.1 安全性原因的分析  26-27
    2.6.2 分解模数 n 攻击  27
    2.6.3 明文部分数据信息安全性  27
  2.7 大数模幂乘 RSA 的速度  27-28
  2.8 本章小结  28-30
第三章 RSA 大数模幂乘算法的研究  30-41
  3.1 传统 RSA 大数模幂乘算法  30-31
    3.1.1 二进制算法  30-31
    3.1.2 算法分析  31
  3.2 基于乘同余对称特性的快速 RSA 算法  31-37
    3.2.1 SMM 算法  31-32
    3.2.2 改进的 SMM 算法  32-34
    3.2.3 改进算法的速度分析  34-37
  3.3 滑动窗口取幂法  37-39
    3.3.1 滑动窗口取幂法设计思想  37
    3.3.2 滑动窗口算法设计  37-38
    3.3.3 滑动窗口算法分析  38-39
  3.4 本章小结  39-41
第四章 模幂乘组合算法的实现与应用  41-55
  4.1 模幂乘组合算法的实现  41-45
    4.1.1 组合算法的分析  41
    4.1.2 组合算法的实现过程:  41-44
    4.1.3 组合算法流程  44-45
    4.1.4 性能分析  45
  4.2 一个文件加密软件的设计与实现  45-51
    4.2.1 软件的设计  45-46
    4.2.2 软件的工作流程  46-48
    4.2.3 软件的模块结构  48
    4.2.4 软件实现  48-51
  4.3 加密软件的测试  51-53
    4.3.1 测试环境  51
    4.3.2 测试方法、结果  51-53
  4.4 本章小结  53-55
第五章 结论  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-59

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 一般性问题 > 安全保密
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