javaidea演算法
國際數據加密演算法(IDEA)是上海交通大學教授來學嘉與瑞士學者James Massey聯合提出的。它在1990年正式公布並在以後得到增強。這種演算法是在DES演算法的基礎上發展出來的,類似於三重DES。發展IDEA也是因為感到DES具有密鑰太短等缺點。IDEA的密鑰為128位,這么長的密鑰在今後若干年內應該是安全的。
B. idea的IT
加密演算法
是旅居瑞士中國青年學者來學嘉和著名密碼專家J.Massey於1990年提出的。它在1990年正式公布並在以後得到增強。這種演算法是在DES演算法的基礎上發展出來的,類似於三重DES,和DES一樣IDEA也是屬於對稱密鑰演算法。發展IDEA也是因為感到DES具有密鑰太短等缺點,已經過時。IDEA的密鑰為128位,這么長的密鑰在今後若干年內應該是安全的。
類似於DES,IDEA演算法也是一種數據塊加密演算法,它設計了一系列加密輪次,每輪加密都使用從完整的加密密鑰中生成的一個子密鑰。與DES的不同處在於,它採用軟體實現和採用硬體實現同樣快速。
由於IDEA是在美國之外提出並發展起來的,避開了美國法律上對加密技術的諸多限制,因此,有關IDEA演算法和實現技術的書籍都可以自由出版和交流,可極大地促進IDEA的發展和完善。
IDEA曾今也是AES演算法標準的主要競爭者,其安全性已經在國際密碼年會上被證明。
在PGP(pretty good privacy)中,IDEA演算法被採用。
64-位數據分組被分成4個16-位子分組:xl,X2,x3,x4。這4個子分組成為演算法的第一輪的輸入,總共有8輪。在每一輪中,這4個子分組相列相異或,相加,相乘,且與6個16-位子密鑰相異或,相加,相乘。在輪與輪間,第二和第:個子分組交換。最後在輸出變換中4個子分組與4個子密鑰進行運算。
在每一輪中,執行的順序如下:(以下表述中的相加指的是兩個數mod 2^256 相加,例如:(a + b) mod p,其結果是a+b算術和除以p的余數,也就是說,(a+b) = kp +r,則 (a+b) mod p =r,又例如對於下列表述中的「(2)X2和第二個子密鑰相加」就是指用X2與第二個子密鑰的和除以2^16(即65536)後的余數。對於以下表述中的相乘,指的是:(a × b) mod p,其結果是 a × b算術乘法除以p的余數,又例如對於下列表述中的「(1)X1和第一個子密鑰相乘。」就是指用X1和第一個子密鑰相乘後的積除於(2^16+1)(即65537)後的余數。異或指的是不進位加法。)
(1)X1和第一個子密鑰相乘。
(2)X2和第二個子密鑰相加。
(3)X3和第三個子密鑰相加。
(4)X4和第四個子密鑰相乘。
(5)將第(1)步和第(3)步的結果相異或。·
(6)將第(2)步和第(4)步的結果相異或。
(7)將第(5)步的結果與第五個子密鑰相乘。
(8)將第(6)步和第(7)步的結果相加。
(9)將第(8)步的結果與第六個子密鑰相乘。
(10)將第(7)步和第(9)步的結果相加。
(11)將第(1)步和第(9)步的結果相異或。
(12)將第(3)步和第(9)步的結果相異或。
(13)將第(2)步和第(10)步的結果相異或。
(14)將第(4)步和第(10)步的結果相異或。
每一輪的輸出是第(11)、(12)、(13)和(14) 步的結果形成的4個子分組。將中間兩個分組分組交換(最後一輪除外)後,即為下一輪的輸入。
經過8輪運算之後,有一個最終的輸出變換:
(1) X1和第一個子密鑰相乘。
(2) X2和第二個子密鑰相加。
(3) X3和第三個子密鑰相加。
(4) X4和第四個子密鑰相乘。
最後,這4個子分組重新連接到一起產生密文。
產生子密鑰也很容易。這個演算法用了52個子密鑰(8輪中的每一輪需要6個,其他4個用與輸出變換)。首先,將128-位密鑰分成8個16-位子密鑰。這些是演算法的第一批8個子密鑰(第一輪六個,第二輪的頭兩個)。然後,密鑰向左環移25位後再分成8個子密鑰。開始4個用在第二輪,後面4個用在第三輪。密鑰再次向左環移25位產生另外8個子密鑰,如此進行D演算法結束。
解密過程基本上一樣,只是子密鑰需要求逆且有些微小差別,解密子密鑰要麼是加密子密鑰的加法逆要麼是乘法逆。(對IDEA而言,對於模256十1乘,全0子分組用256=-l來表示,因此0的乘法逆是0)。計運算元密鑰要花點時間,但對每一個解密密鑰,只需做一次。
關於IDEA中運用的很多概念,需要參考數論中的知識,如有疑問,可以參考以下資料:計算機密碼學(盧開澄著清華大學出版社出版),計算機密碼學及其應用,初等數論,數論導引(華羅庚著)等。關於IDEA運用的數學原理,均可在以上資料中獲得答案。
IDEA獎項
國際傑出設計獎(Instrial Design Excellence Awards)
C. java idea 怎麼用啊 不會用 要瘋了
可以先找個最簡單的helloworld示例敲一下,運行出來;
每個編程ide都有各自的特色,要經常使用積累才行,無法一下子全都搞懂的
idea運行java程序的關鍵操作是關聯本地JDK和設置程序運行入口。詳細步驟如下:
關聯本地JDK,已關聯的可以跳過此步。
1.1首次啟動idea時,依次選擇Configure--->ProjectDefaults--->ProjectStructure,進入項目結構設置面板,圖示如下:
1.2選擇SDK,單擊綠色的加號,在彈出的列表中選擇添加JDK,圖示如下:
1.3定位到本地JDK安裝目錄,單擊OK確認。
1.4設置完成後,本地JDK就被關聯到idea了,單擊OK或Apply確認更改。
2.設置程序運行入口
2.1首次創建項目後,工具欄的運行按鈕顯示為不可用。單擊工具欄灰色三角箭頭,編輯參數配置面板如下圖:
2.2單擊參數配置面板左側的綠色加號,新增一個Application配置,操作如下圖所示:2.3設置應用名稱Name,在Mainclass處打開主類選擇面板,切換到Project頁面,定位到擁有主類的文件(含有main方法的文件),選擇完成後單擊OK確認。操作如下圖所示:2.4此時,單擊工具欄的綠色三角(運行按鈕),即可運行Java程序。
3.注意事項
3.1當一個項目中有多個主類並存時,需要明確指定以哪一個主類做運行入口。
3.2對於非新建的項目,idea會自動識別主類,設置程序入口。如果識別失敗,仍需要按照第2步進行手動配置。
3.3在主類選擇面板,第一個SearchbyName頁面可以自動搜索出已編譯過的主類。如果此java程序從未編譯,則必須在Project頁面手動指定。
3.4注意到含有主類文件的類名定義行和主函數定義行左側均有一個綠色的箭頭,單擊任意一個箭頭,選擇在下拉列表裡選擇第一項Run,就可以快捷地運行java程序了,操作如下圖所示:
D. 求IDEA加解密演算法的C#實現
網路文庫裡面也有一個。。
http://wenku..com/view/3227770102020740be1e9b00.html
這是java的,java與c#很相近,簡單改一下就可以了。
/*
* IDEA.java
*
* Created on 2007-9-21, 7:20:07
*
* To change this template, choose Tools | Template Manager
* and open the template in the editor.
*/
package frelationmainten;
/**
*
* @author cloud
*/
public class IDEA {
private byte[] bytekey;
public byte[] getKey(String key){
int len1 =key.length();
if (len1>=16) {
key=key.substring(0, 16);
} else {
for (int i=0;i<16-len1;i++){
key=key.concat("0");
}
}
bytekey=key.getBytes();
return bytekey;
}
/**
* 加密String明文輸入,String密文輸出
* @param strMing
* @return
*/
public String getEncString(String strMing) {
byte[] byteMi = null;
byte[] byteMing = null;
String strMi = "";
try {
return byte2hex(IdeaEncrypt(bytekey,strMing.getBytes(),true) );
}
catch(Exception e){
e.printStackTrace();
}
finally {
byteMing = null;
byteMi = null;
}
return strMi;
}
/**
* 解密 以String密文輸入,String明文輸出
* @param strMi
* @return
*/
public String getDesString(String strMi) {
byte[] byteMing = null;
byte[] byteMi = null;
String strMing = "";
try {
String tmp= new String(IdeaEncrypt(bytekey,hex2byte(strMi.getBytes()),false ));
int len1=tmp.length();
return tmp.substring(0, len1-6);
}
catch(Exception e) {
e.printStackTrace();
}
finally {
byteMing = null;
byteMi = null;
}
return strMing;
}
private byte[] Encrypt(byte[] bytekey, byte[] inputBytes, boolean flag) {
byte[] encryptCode = new byte[8];
// 分解子密鑰
int[] key = get_subkey(flag, bytekey);
// 進行加密操作
encrypt(key, inputBytes, encryptCode);
// 返回加密數據
return encryptCode;
}
private int bytesToInt(byte[] inBytes, int startPos) {
return ((inBytes[startPos] << 8) & 0xff00) +
(inBytes[startPos + 1] & 0xff);
}
private void intToBytes(int inputInt, byte[] outBytes, int startPos) {
outBytes[startPos] = (byte) (inputInt >>> 8);
outBytes[startPos + 1] = (byte) inputInt;
}
private int x_multiply_y(int x, int y) {
if (x == 0) {
x = 0x10001 - y;
} else if (y == 0) {
x = 0x10001 - x;
} else {
int tmp = x * y;
y = tmp & 0xffff;
x = tmp >>> 16;
x = (y - x) + ((y < x) ? 1 : 0);
}
return x & 0xffff;
}
private void encrypt(int[] key, byte[] inbytes, byte[] outbytes) {
int k = 0;
int a = bytesToInt(inbytes, 0);
int b = bytesToInt(inbytes, 2);
int c = bytesToInt(inbytes, 4);
int d = bytesToInt(inbytes, 6);
for (int i = 0; i < 8; i++) {
a = x_multiply_y(a, key[k++]);
b += key[k++];
b &= 0xffff;
c += key[k++];
c &= 0xffff;
d = x_multiply_y(d, key[k++]);
int tmp1 = b;
int tmp2 = c;
c ^= a;
b ^= d;
c = x_multiply_y(c, key[k++]);
b += c;
b &= 0xffff;
b = x_multiply_y(b, key[k++]);
c += b;
c &= 0xffff;
a ^= b;
d ^= c;
b ^= tmp2;
c ^= tmp1;
}
intToBytes(x_multiply_y(a, key[k++]), outbytes, 0);
intToBytes(c + key[k++], outbytes, 2);
intToBytes(b + key[k++], outbytes, 4);
intToBytes(x_multiply_y(d, key[k]), outbytes, 6);
}
private int[] encrypt_subkey(byte[] byteKey) {
int[] key = new int[52];
if (byteKey.length < 16) {
byte[] tmpkey = new byte[16];
System.array(byteKey, 0, tmpkey,
tmpkey.length - byteKey.length, byteKey.length);
byteKey = tmpkey;
}
for (int i = 0; i < 8; i++) {
key[i] = bytesToInt(byteKey, i * 2);
}
for (int j = 8; j < 52; j++) {
if ((j & 0x7) < 6) {
key[j] = (((key[j - 7] & 0x7f) << 9) | (key[j - 6] >> 7)) &
0xffff;
} else if ((j & 0x7) == 6) {
key[j] = (((key[j - 7] & 0x7f) << 9) | (key[j - 14] >> 7)) &
0xffff;
} else {
key[j] = (((key[j - 15] & 0x7f) << 9) | (key[j - 14] >> 7)) &
0xffff;
}
}
return key;
}
private int fun_a(int a) {
if (a < 2) {
return a;
}
int b = 1;
int c = 0x10001 / a;
for (int i = 0x10001 % a; i != 1;) {
int d = a / i;
a %= i;
b = (b + (c * d)) & 0xffff;
if (a == 1) {
return b;
}
d = i / a;
i %= a;
c = (c + (b * d)) & 0xffff;
}
return (1 - c) & 0xffff;
}
private int fun_b(int b) {
return (0 - b) & 0xffff;
}
private int[] uncrypt_subkey(int[] key) {
int dec = 52;
int asc = 0;
int[] unkey = new int[52];
int aa = fun_a(key[asc++]);
int bb = fun_b(key[asc++]);
int cc = fun_b(key[asc++]);
int dd = fun_a(key[asc++]);
unkey[--dec] = dd;
unkey[--dec] = cc;
unkey[--dec] = bb;
unkey[--dec] = aa;
for (int k1 = 1; k1 < 8; k1++) {
aa = key[asc++];
bb = key[asc++];
unkey[--dec] = bb;
unkey[--dec] = aa;
aa = fun_a(key[asc++]);
bb = fun_b(key[asc++]);
cc = fun_b(key[asc++]);
dd = fun_a(key[asc++]);
unkey[--dec] = dd;
unkey[--dec] = bb;
unkey[--dec] = cc;
unkey[--dec] = aa;
}
aa = key[asc++];
bb = key[asc++];
unkey[--dec] = bb;
unkey[--dec] = aa;
aa = fun_a(key[asc++]);
bb = fun_b(key[asc++]);
cc = fun_b(key[asc++]);
dd = fun_a(key[asc]);
unkey[--dec] = dd;
unkey[--dec] = cc;
unkey[--dec] = bb;
unkey[--dec] = aa;
return unkey;
}
private int[] get_subkey(boolean flag, byte[] bytekey) {
if (flag) {
return encrypt_subkey(bytekey);
} else {
return uncrypt_subkey(encrypt_subkey(bytekey));
}
}
private byte[] ByteDataFormat(byte[] data, int unit) {
int len = data.length;
int padlen = unit - (len % unit);
int newlen = len + padlen;
byte[] newdata = new byte[newlen];
System.array(data, 0, newdata, 0, len);
for (int i = len; i < newlen; i++)
newdata[i] = (byte) padlen;
return newdata;
}
public byte[] IdeaEncrypt(byte[] idea_key, byte[] idea_data, boolean flag) {
byte[] format_key = ByteDataFormat(idea_key, 16);
byte[] format_data = ByteDataFormat(idea_data, 8);
int datalen = format_data.length;
int unitcount = datalen / 8;
byte[] result_data = new byte[datalen];
for (int i = 0; i < unitcount; i++) {
byte[] tmpkey = new byte[16];
byte[] tmpdata = new byte[8];
System.array(format_key, 0, tmpkey, 0, 16);
System.array(format_data, i * 8, tmpdata, 0, 8);
byte[] tmpresult = Encrypt(tmpkey, tmpdata, flag);
System.array(tmpresult, 0, result_data, i * 8, 8);
}
return result_data;
}
/**
* 二行制轉字元串
* @param b
* @return
*/
public static String byte2hex(byte[] b) { //一個位元組的數,
// 轉成16進制字元串
String hs = "";
String stmp = "";
for (int n = 0; n < b.length; n++) {
//整數轉成十六進製表示
stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));
if (stmp.length() == 1)
hs = hs + "0" + stmp;
else
hs = hs + stmp;
}
return hs.toUpperCase(); //轉成大寫
}
public static byte[] hex2byte(byte[] b) {
if((b.length%2)!=0)
throw new IllegalArgumentException("長度不是偶數");
byte[] b2 = new byte[b.length/2];
for (int n = 0; n < b.length; n+=2) {
String item = new String(b,n,2);
// 兩位一組,表示一個位元組,把這樣表示的16進制字元串,還原成一個進制位元組
b2[n/2] = (byte)Integer.parseInt(item,16);
}
return b2;
}
public static void main(String[] args) {
IDEA idea = new IDEA();
idea.getKey("aadd");//生成密匙
String strEnc = idea.getEncString("1234567890");//加密字元串,返回String的密文
System.out.println(strEnc);
String strDes = idea.getDesString(strEnc);//把String 類型的密文解密
System.out.println(strDes);
// String key = "0000000000000000";
// String data = "11111111馮";
// byte[] bytekey = key.getBytes();
// byte[] bytedata = data.getBytes();
//
// IDEA idea = new IDEA();
// byte[] encryptdata = idea.IdeaEncrypt(bytekey, bytedata, true);
// byte[] decryptdata = idea.IdeaEncrypt(bytekey, encryptdata, false);
//
// System.out.println("--------------------------------");
//
// for (int i = 0; i < bytedata.length; i++) {
// System.out.print(" " + bytedata[i] + " ");
// }
//
// System.out.println("");
//
// for (int i = 0; i < encryptdata.length; i++) {
// System.out.print(" " + encryptdata[i] + " ");
// }
//
// System.out.println("");
//
// for (int i = 0; i < decryptdata.length; i++) {
// System.out.print(" " + decryptdata[i] + " ");
// }
}
}
E. java環境下實現idea演算法的加密解密
基於Java的IDEA加密演算法探討
隨著Internet的迅速發展,電子商務的浪潮勢不可擋,日常工作和數據傳輸都放在Internet網上進行傳輸,大大提高了效率,降低了成本,創造了良好的效益。但是,由於 Internet網路協議本身存在著重要的安全問題(IP包本身並不繼承任何安全特性,很容易偽造出IP包的地址、修改其內容、重播以前的包以及在傳輸途中攔截並查看包的內容),使網上的信息傳輸存在巨大的安全風險電子商務的安全問題也越來越突出。加密是電子商務中最主要的安全技術,加密方法的選取直接影響電子商務活動中信息的安全程度,在電子商務系統中,主要的安全問題都可以通過加密來解決。數據的保密性可通過不同的加密演算法對數據加密來實現。
對我國來講,雖然可以引進很多的外國設備,但加密設備不能依靠引進,因為它涉及到網路安全、國家機密信息的安全,所以必須自己研製。當前國際上有許多加密演算法,其中DES(Data Encryption Standard)是發明最早的用得最廣泛的分組對稱加密演算法,DES用56位蜜鑰加密64位明文,輸出64位密文,DES的56位密鑰共有256 種可能的密鑰,但歷史上曾利用窮舉攻擊破解過DES密鑰,1998年電子邊境基金會(EFF)用25萬美元製造的專用計算機,用56小時破解了DES的密鑰,1999年,EFF用22小時完成了破解工作,使DES演算法受到了嚴重打擊,使它的安全性受到嚴重威脅。因為JAVA語言的安全性和網路處理能力較強,本文主要介紹使用IDEA(Internation Data Encryption Algorithm )數據加密演算法在Java環境下實現數據的安全傳輸。
一、IDEA數據加密演算法
IDEA數據加密演算法是由中國學者來學嘉博士和著名的密碼專家 James L. Massey 於1990年聯合提出的。它的明文和密文都是64比特,但密鑰長為128比特。IDEA 是作為迭代的分組密碼實現的,使用 128 位的密鑰和 8 個循環。這比 DES 提供了更多的 安全性,但是在選擇用於 IDEA 的密鑰時,應該排除那些稱為「弱密鑰」的密鑰。DES 只有四個弱密鑰和 12 個次弱密鑰,而 IDEA 中的弱密鑰數相當可觀,有 2 的 51 次方個。但是,如果密鑰的總數非常大,達到 2 的 128 次方個,那麼仍有 2 的 77 次方個密鑰可供選擇。IDEA 被認為是極為安全的。使用 128 位的密鑰,蠻力攻擊中需要進行的測試次數與 DES 相比會明顯增大,甚至允許對弱密鑰測試。而且,它本身也顯示了它尤其能抵抗專業形式的分析性攻擊。
二、Java密碼體系和Java密碼擴展
Java是Sun公司開發的一種面向對象的編程語言,並且由於它的平台無關性被大量應用於Internet的開發。Java密碼體系(JCA)和Java密碼擴展(JCE)的設計目的是為Java提供與實現無關的加密函數API。它們都用factory方法來創建類的常式,然後把實際的加密函數委託給提供者指定的底層引擎,引擎中為類提供了服務提供者介面在Java中實現數據的加密/解密,是使用其內置的JCE(Java加密擴展)來實現的。Java開發工具集1.1為實現包括數字簽名和信息摘要在內的加密功能,推出了一種基於供應商的新型靈活應用編程介面。Java密碼體系結構支持供應商的互操作,同時支持硬體和軟體實現。Java密碼學結構設計遵循兩個原則:(1)演算法的獨立性和可靠性。(2)實現的獨立性和相互作用性。演算法的獨立性是通過定義密碼服務類來獲得。用戶只需了解密碼演算法的概念,而不用去關心如何實現這些概念。實現的獨立性和相互作用性通過密碼服務提供器來實現。密碼服務提供器是實現一個或多個密碼服務的一個或多個程序包。軟體開發商根據一定介面,將各種演算法實現後,打包成一個提供器,用戶可以安裝不同的提供器。安裝和配置提供器,可將包含提供器的ZIP和JAR文件放在CLASSPATH下,再編輯Java安全屬性文件來設置定義一個提供器。Java運行環境Sun版本時,提供一個預設的提供器Sun。
三、Java環境下的實現
1.加密過程的實現
void idea_enc( int data11[], /*待加密的64位數據首地址*/ int key1[]){
int i ;
int tmp,x;
int zz[]=new int[6];
for ( i = 0 ; i < 48 ; i += 6) { /*進行8輪循環*/
for(int j=0,box=i; j<6; j++,box++){
zz[j]=key1[box];
}
x = handle_data(data11,zz);
tmp = data11[1]; /*交換中間兩個*/
data11[1] = data11[2];
data11[2] = tmp;
}
tmp = data11[1]; /*最後一輪不交換*/
data11[1] = data11[2];
data11[2] = tmp;
data11[0] = MUL(data11[0],key1[48]);
data11[1] =(char)((data11[1] + key1[49])%0x10000);
data11[2] =(char)((data11[2] + key1[50])%0x10000);
data11[3] = MUL(data11[3],key1[51]);
}
2.解密過程的實現
void key_decryExp(int outkey[])/*解密密鑰的變逆處理*/
{ int tmpkey[] = new int[52] ;
int i;
for ( i = 0 ; i < 52 ; i++) {
tmpkey[i] = outkey[ wz_spkey[i] ] ; /*換位*/
}
for ( i = 0 ; i < 52 ; i++) {
outkey[i] = tmpkey[i];
}
for ( i = 0 ; i < 18 ; i++) {
outkey[wz_spaddrever[i]] = (char)(65536-outkey[wz_spaddrever[i]]) ; /*替換成加法逆*/
}
for ( i = 0 ; i < 18 ; i++){
outkey[wz_spmulrevr[i]] =(char)(mulInv(outkey[wz_spmulrevr[i]] )); /*替換成乘法逆*/
}
}
四、總結
在實際應用中,我們可以使用Java開發工具包(JDK)中內置的對Socket通信的支持,通過JCE中的Java流和鏈表,加密基於Socket的網路通信.我們知道,加密/解密是數據傳輸中保證數據完整性的常用方法,Java語言因其平台無關性,在Internet上的應用非常之廣泛.使用Java實現基於IDEA的數據加密傳輸可以在不同的平台上實現並具有實現簡潔、安全性強等優點。
F. 用idea怎樣寫java單元測試
1、選擇「Create New Project」 2、選擇Java,然後點擊Next 3、點擊Next 4、填寫項目名,然後點擊Finish 5、在「src」目錄上右擊,選擇「New」->「Java Class」 6、填寫類名,然後點擊OK 7、程序寫完後點擊綠色的箭頭 8、選擇第一項 9、完成。
G. idea是用什麼語言開發的idea是用JAVA語言開發的
1、idea是用JAVA語言開發的。
2、IDEA全稱IntelliJIDEA,是java編程語言開發的集成環境。IntelliJ在業界被公認為最好的java開發工具,尤其在智能代碼助手、代碼自動提示、重構、J2EE支持、各類版本工具(git、svn等)、JUnit、CVS整合、代碼分析、創新的GUI設計等方面的功能可以說是超常的。
3、IDEA是JetBrains公司的產品,這家公司總部位於捷克共和國的首都布拉格,開發人員以嚴謹著稱的東歐程序員為主。它的旗艦版本還支持HTML,CSS,php,MySQL,Python等。免費版只支持Python等少數語言。
H. 高分求java的RSA 和IDEA 加密解密演算法
RSA演算法非常簡單,概述如下:
找兩素數p和q
取n=p*q
取t=(p-1)*(q-1)
取任何一個數e,要求滿足e<t並且e與t互素(就是最大公因數為1)
取d*e%t==1
這樣最終得到三個數: n d e
設消息為數M (M <n)
設c=(M**d)%n就得到了加密後的消息c
設m=(c**e)%n則 m == M,從而完成對c的解密。
註:**表示次方,上面兩式中的d和e可以互換。
在對稱加密中:
n d兩個數構成公鑰,可以告訴別人;
n e兩個數構成私鑰,e自己保留,不讓任何人知道。
給別人發送的信息使用e加密,只要別人能用d解開就證明信息是由你發送的,構成了簽名機制。
別人給你發送信息時使用d加密,這樣只有擁有e的你能夠對其解密。
rsa的安全性在於對於一個大數n,沒有有效的方法能夠將其分解
從而在已知n d的情況下無法獲得e;同樣在已知n e的情況下無法
求得d。
<二>實踐
接下來我們來一個實踐,看看實際的操作:
找兩個素數:
p=47
q=59
這樣
n=p*q=2773
t=(p-1)*(q-1)=2668
取e=63,滿足e<t並且e和t互素
用perl簡單窮舉可以獲得滿主 e*d%t ==1的數d:
C:\Temp>perl -e "foreach $i (1..9999){ print($i),last if $i*63%2668==1 }"
847
即d=847
最終我們獲得關鍵的
n=2773
d=847
e=63
取消息M=244我們看看
加密:
c=M**d%n = 244**847%2773
用perl的大數計算來算一下:
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 244**847%2773"
465
即用d對M加密後獲得加密信息c=465
解密:
我們可以用e來對加密後的c進行解密,還原M:
m=c**e%n=465**63%2773 :
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 465**63%2773"
244
即用e對c解密後獲得m=244 , 該值和原始信息M相等。
<三>字元串加密
把上面的過程集成一下我們就能實現一個對字元串加密解密的示例了。
每次取字元串中的一個字元的ascii值作為M進行計算,其輸出為加密後16進制
的數的字元串形式,按3位元組表示,如01F
代碼如下:
#!/usr/bin/perl -w
#RSA 計算過程學習程序編寫的測試程序
#watercloud 2003-8-12
#
use strict;
use Math::BigInt;
my %RSA_CORE = (n=>2773,e=>63,d=>847); #p=47,q=59
my $N=new Math::BigInt($RSA_CORE{n});
my $E=new Math::BigInt($RSA_CORE{e});
my $D=new Math::BigInt($RSA_CORE{d});
print "N=$N D=$D E=$E\n";
sub RSA_ENCRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$cmess);
for($i=0;$i < length($$r_mess);$i++)
{
$c=ord(substr($$r_mess,$i,1));
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->(); $C->bmodpow($D,$N);
$c=sprintf "%03X",$C;
$cmess.=$c;
}
return \$cmess;
}
sub RSA_DECRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$dmess);
for($i=0;$i < length($$r_mess);$i+=3)
{
$c=substr($$r_mess,$i,3);
$c=hex($c);
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->(); $C->bmodpow($E,$N);
$c=chr($C);
$dmess.=$c;
}
return \$dmess;
}
my $mess="RSA 娃哈哈哈~~~";
$mess=$ARGV[0] if @ARGV >= 1;
print "原始串:",$mess,"\n";
my $r_cmess = RSA_ENCRYPT(\$mess);
print "加密串:",$$r_cmess,"\n";
my $r_dmess = RSA_DECRYPT($r_cmess);
print "解密串:",$$r_dmess,"\n";
#EOF
測試一下:
C:\Temp>perl rsa-test.pl
N=2773 D=847 E=63
原始串:RSA 娃哈哈哈~~~
加密串:
解密串:RSA 娃哈哈哈~~~
C:\Temp>perl rsa-test.pl 安全焦點(xfocus)
N=2773 D=847 E=63
原始串:安全焦點(xfocus)
加密串:
解密串:安全焦點(xfocus)
<四>提高
前面已經提到,rsa的安全來源於n足夠大,我們測試中使用的n是非常小的,根本不能保障安全性,
我們可以通過RSAKit、RSATool之類的工具獲得足夠大的N 及D E。
通過工具,我們獲得1024位的N及D E來測試一下:
n=EC3A85F5005D
4C2013433B383B
A50E114705D7E2
BC511951
d=0x10001
e=DD28C523C2995
47B77324E66AFF2
789BD782A592D2B
1965
設原始信息
M=
完成這么大數字的計算依賴於大數運算庫,用perl來運算非常簡單:
A) 用d對M進行加密如下:
c=M**d%n :
C:\Temp>perl -Mbigint -e " $x=Math::BigInt->bmodpow(0x11111111111122222222222233
333333333, 0x10001,
D55EDBC4F0
6E37108DD6
);print $x->as_hex"
b73d2576bd
47715caa6b
d59ea89b91
f1834580c3f6d90898
即用d對M加密後信息為:
c=b73d2576bd
47715caa6b
d59ea89b91
f1834580c3f6d90898
B) 用e對c進行解密如下:
m=c**e%n :
C:\Temp>perl -Mbigint -e " $x=Math::BigInt->bmodpow(0x17b287be418c69ecd7c39227ab
5aa1d99ef3
0cb4764414
, 0xE760A
3C29954C5D
7324E66AFF
2789BD782A
592D2B1965, CD15F90
4F017F9CCF
DD60438941
);print $x->as_hex"
(我的P4 1.6G的機器上計算了約5秒鍾)
得到用e解密後的m= == M
C) RSA通常的實現
RSA簡潔幽雅,但計算速度比較慢,通常加密中並不是直接使用RSA 來對所有的信息進行加密,
最常見的情況是隨機產生一個對稱加密的密鑰,然後使用對稱加密演算法對信息加密,之後用
RSA對剛才的加密密鑰進行加密。
最後需要說明的是,當前小於1024位的N已經被證明是不安全的
自己使用中不要使用小於1024位的RSA,最好使用2048位的。
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一個簡單的RSA演算法實現JAVA源代碼:
filename:RSA.java
/*
* Created on Mar 3, 2005
*
* TODO To change the template for this generated file go to
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*/
import java.math.BigInteger;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.FileWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.BufferedReader;
import java.util.StringTokenizer;
/**
* @author Steve
*
* TODO To change the template for this generated type comment go to
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*/
public class RSA {
/**
* BigInteger.ZERO
*/
private static final BigInteger ZERO = BigInteger.ZERO;
/**
* BigInteger.ONE
*/
private static final BigInteger ONE = BigInteger.ONE;
/**
* Pseudo BigInteger.TWO
*/
private static final BigInteger TWO = new BigInteger("2");
private BigInteger myKey;
private BigInteger myMod;
private int blockSize;
public RSA (BigInteger key, BigInteger n, int b) {
myKey = key;
myMod = n;
blockSize = b;
}
public void encodeFile (String filename) {
byte[] bytes = new byte[blockSize / 8 + 1];
byte[] temp;
int tempLen;
InputStream is = null;
FileWriter writer = null;
try {
is = new FileInputStream(filename);
writer = new FileWriter(filename + ".enc");
}
catch (FileNotFoundException e1){
System.out.println("File not found: " + filename);
}
catch (IOException e1){
System.out.println("File not found: " + filename + ".enc");
}
/**
* Write encoded message to 'filename'.enc
*/
try {
while ((tempLen = is.read(bytes, 1, blockSize / 8)) > 0) {
for (int i = tempLen + 1; i < bytes.length; ++i) {
bytes[i] = 0;
}
writer.write(encodeDecode(new BigInteger(bytes)) + " ");
}
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("error writing to file");
}
/**
* Close input stream and file writer
*/
try {
is.close();
writer.close();
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Error closing file.");
}
}
public void decodeFile (String filename) {
FileReader reader = null;
OutputStream os = null;
try {
reader = new FileReader(filename);
os = new FileOutputStream(filename.replaceAll(".enc", ".dec"));
}
catch (FileNotFoundException e1) {
if (reader == null)
System.out.println("File not found: " + filename);
else
System.out.println("File not found: " + filename.replaceAll(".enc", "dec"));
}
BufferedReader br = new BufferedReader(reader);
int offset;
byte[] temp, toFile;
StringTokenizer st = null;
try {
while (br.ready()) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
while (st.hasMoreTokens()){
toFile = encodeDecode(new BigInteger(st.nextToken())).toByteArray();
System.out.println(toFile.length + " x " + (blockSize / 8));
if (toFile[0] == 0 && toFile.length != (blockSize / 8)) {
temp = new byte[blockSize / 8];
offset = temp.length - toFile.length;
for (int i = toFile.length - 1; (i <= 0) && ((i + offset) <= 0); --i) {
temp[i + offset] = toFile[i];
}
toFile = temp;
}
/*if (toFile.length != ((blockSize / 8) + 1)){
temp = new byte[(blockSize / 8) + 1];
System.out.println(toFile.length + " x " + temp.length);
for (int i = 1; i < temp.length; i++) {
temp[i] = toFile[i - 1];
}
toFile = temp;
}
else
System.out.println(toFile.length + " " + ((blockSize / 8) + 1));*/
os.write(toFile);
}
}
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Something went wrong");
}
/**
* close data streams
*/
try {
os.close();
reader.close();
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Error closing file.");
}
}
/**
* Performs <tt>base</tt>^<sup><tt>pow</tt></sup> within the molar
* domain of <tt>mod</tt>.
*
* @param base the base to be raised
* @param pow the power to which the base will be raisded
* @param mod the molar domain over which to perform this operation
* @return <tt>base</tt>^<sup><tt>pow</tt></sup> within the molar
* domain of <tt>mod</tt>.
*/
public BigInteger encodeDecode(BigInteger base) {
BigInteger a = ONE;
BigInteger s = base;
BigInteger n = myKey;
while (!n.equals(ZERO)) {
if(!n.mod(TWO).equals(ZERO))
a = a.multiply(s).mod(myMod);
s = s.pow(2).mod(myMod);
n = n.divide(TWO);
}
return a;
}
}
在這里提供兩個版本的RSA演算法JAVA實現的代碼下載:
1. 來自於 http://www.javafr.com/code.aspx?ID=27020 的RSA演算法實現源代碼包:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/JavaFR_RSA_Source.rar
2. 來自於 http://www.ferrara.linux.it/Members/lucabariani/RSA/implementazioneRsa/ 的實現:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/sorgentiJava.tar.gz - 源代碼包
http://zeal.newmenbase.net/attachment/algoritmoRSA.jar - 編譯好的jar包
另外關於RSA演算法的php實現請參見文章:
php下的RSA演算法實現
關於使用VB實現RSA演算法的源代碼下載(此程序採用了psc1演算法來實現快速的RSA加密):
http://zeal.newmenbase.net/attachment/vb_PSC1_RSA.rar
RSA加密的JavaScript實現: http://www.ohdave.com/rsa/
I. IDEA java 怎麼求平均值
idea 只是一個開發工具而已,取平均值跟工具沒有關系的