RSA加密是一种非对称加密算法,它在信息安全领域扮演着重要的角色,特别是在数据传输和网络安全中。本项目涉及的是使用C++实现RSA加密的过程。以下是关于RSA加密算法及其C++实现的详细解释。
RSA(Rivest–Shamir–Adleman)是由Ron Rivest、Adi Shamir和Leonard Adleman在1977年提出的,它的核心思想是基于两个大素数的乘积极其因子分解的困难性。这个特性使得RSA在公开密钥加密系统中非常安全,因为即使知道公钥,也很难找到私钥来解密信息。
**基本概念:**
1. **公钥**(Public Key):由两个大素数p和q相乘得到的n以及欧拉函数φ(n)的因数e(e与φ(n)互质)组成,公开给所有人。
2. **私钥**(Private Key):包含n和另一个因数d,其中d是e在模φ(n)下的逆元,即e * d ≡ 1 (mod φ(n))。
**加密过程:**
1. 发送方获取接收方的公钥(n, e)。
2. 使用公钥对明文M进行加密,计算C = M^e mod n,其中M为明文,C为密文。
**解密过程:**
1. 接收方收到密文C,使用私钥(n, d)进行解密,计算M = C^d mod n。
2. 因为e和d互为模φ(n)的逆元,所以M^e * M^d ≡ M^(e+d) ≡ M^1 mod n,因此可以恢复出原始明文M。
在C++实现RSA时,通常会用到大整数库,如GMP(GNU Multiple Precision Arithmetic Library),因为RSA涉及到的数值通常很大,超过了标准整型的范围。`main.cpp`文件很可能是实现RSA加密解密的核心代码,可能包括了大整数的运算、素数检测、欧几里得算法(用于找逆元)以及加密解密的逻辑。
`README.txt`文件可能包含了项目的介绍、使用说明或一些注意事项,例如如何编译代码、如何生成公钥私钥对、如何进行加密解密操作等。
为了实现RSA,开发者需要关注以下几点:
1. **素数生成**:随机生成足够大的素数p和q。
2. **计算n和φ(n)**:n=p*q,φ(n)=(p-1)*(q-1)。
3. **选择e**:e通常选取一个相对小的质数,如65537,确保与φ(n)互质。
4. **计算d**:使用扩展欧几里得算法找到d。
5. **编码与解码**:通常需要将字符转换为整数进行加密,解密后再转换回字符。
在实际应用中,RSA常与其他算法(如AES)结合使用,先用AES加密大量数据,然后用RSA加密AES的密钥,这样既能保证速度,又能保证安全性。然而,RSA加密速度较慢,不适合加密大量数据,因此通常用于保护密钥或小量敏感数据。
C++实现RSA加密涉及到大整数运算、素数检测、求逆元等数学操作,`main.cpp`和`README.txt`文件提供了具体实现细节和使用指南。通过学习和理解这个项目,你可以深入理解非对称加密算法的工作原理,并能够实现自己的RSA加密解密程序。