【正文】 基于RSA的數(shù)字簽名的設(shè)計與實現(xiàn)摘 要隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，信息安全在各領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，其中密碼學(xué)已成為信息安全技術(shù)的核心，本文主要介紹了信息加密技術(shù)的應(yīng)用。 RSA算法是目前公認的在理論和實際應(yīng)用中最為成熟和完善的一種公鑰密碼體制，它是第一個既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名的算法，是公鑰密碼體制的代表。數(shù)字簽名是起到身份認證、核準(zhǔn)數(shù)據(jù)完整性的一種信息安全技術(shù)。它通過認證技術(shù)來辨認真?zhèn)?。RSA數(shù)字簽名體制使用的是RSA公開密鑰密碼算法進行數(shù)字簽名。本文主要研究的內(nèi)容包括：第一,對RSA算法進行了全面系統(tǒng)的介紹，包括RSA算法的應(yīng)用現(xiàn)狀和原理—大素數(shù)的產(chǎn)生、密鑰對的產(chǎn)生、對明文的加密運算和密文的解密運算，為具體實現(xiàn)打下了理論基礎(chǔ)；第二,介紹了RSA數(shù)字簽名的一些基本概念和數(shù)字簽名的理論實現(xiàn)過程；第三,對MD5算法基本原理的介紹；第四，詳述了RSA數(shù)字簽名的設(shè)計與實現(xiàn)，主要實現(xiàn)的模塊包括RSA密鑰的產(chǎn)生（一對公鑰和私鑰），RSA加密算法和解密算法的實現(xiàn)，消息摘要MD的生成以及利用RSA算法實現(xiàn)數(shù)字簽名和簽名的驗證；第五,對該系統(tǒng)進行了整體的測試和分析改進；第六，分析了RSA數(shù)字簽名的安全性，指出了RSA數(shù)字簽名的發(fā)展方向。關(guān)鍵字：RSA算法；加密； 解密；MD5算法；RSA數(shù)字簽名 The Design and Realization of Digital Signature Based on RSAAbstractWith the development of the puter network and information technology, information security plays more and more important role in every field. Cryptography has bee the core of information security technology. This thesis mainly introduces the application of information encryption technology.RSA algorithm is considered as a publickey cryptosystem of the most fully developed and plete in theory and practice application at present. It is the first algorithm for both data encryption and digital signature. Digital signature is an information security technology used to check authentication and data integrity. It identifies true or false by the authentication technology. RSA digital signature system carries on digital signature by using RSA publickey cipher algorithm.The main content of this thesis includes six parts. First of all, it is a prehensive systematic introduction about RSA algorithm including the present application situation and principle of RSA algorithmproducing big prime numbers and secret keys, the encryption arithmetic for information and the decryption for secret information, which establish the theory foundation for achieving concrete。 secondly, it introduces some basic conception of RSA digital signature and theory of digital signature realizing process。 thirdly, it introduces the basic principle of MD5 algorithm。 fourthly, it states design and realization of RSA digital signature in detail. The main modules includes producing RSA secret keys (a public key and private key ), implementation of RSA encryption algorithm and decryption algorithm, producing message digest and realizing digital signature and verification by RSA。 the fifth, it carries on testing entirely, analyzing and improving for this system；The sixth, it analyses the security of RSA digital signature and points out the development direction of RSA digital signature.Key words: RSA algorithm。 encryption。 decryption。 MD5 algorithm。 RSA digital signature目 錄 論文總頁數(shù)：23頁1 引言 1 研究背景 1 本課題的研究意義 22 RSA算法和RSA數(shù)字簽名算法的基本概念和原理 2 RSA算法的基本概念和原理 2 RSA算法介紹與應(yīng)用現(xiàn)狀 2 RSA算法的實現(xiàn)原理 3 RSA數(shù)字簽名基本概念和RSA數(shù)字簽名算法的實現(xiàn)原理 3 RSA數(shù)字簽名基本概念 3 RSA數(shù)字簽名算法的實現(xiàn)原理 5 MD5算法的介紹 63 RSA數(shù)字簽名的設(shè)計與實現(xiàn) 7 RSA數(shù)字簽名的總體設(shè)計 7 RSA數(shù)字簽名所需實現(xiàn)的功能 7 本軟件的總體要求和設(shè)計 7 各部分的設(shè)計實現(xiàn) 7 密鑰產(chǎn)生的實現(xiàn) 7 產(chǎn)生消息摘要的設(shè)計實現(xiàn) 10 數(shù)字簽名的設(shè)計實現(xiàn) 12 驗證數(shù)字簽名的設(shè)計與實現(xiàn) 16 RSA數(shù)字簽名的運行結(jié)果 184 軟件的整體測試和分析改進 18 18 性能分析與改進優(yōu)化 195 RSA數(shù)字簽名的安全性分析與前景展望 20 RSA數(shù)字簽名的安全性分析 20 RSA數(shù)字簽名的前景展望 20結(jié) 論 21參考文獻 21致 謝 22聲 明 231 引言 研究背景隨著電子信息技術(shù)的迅速發(fā)展，人類已步入信息社會。但是由于整個社會形成了一個巨大的計算機網(wǎng)絡(luò)，任何一個計算機網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的安全問題，都會影響整個國家的網(wǎng)絡(luò)安全，所以信息安全、計算機網(wǎng)絡(luò)安全問題已引起了人類的高度重視。無論是在局域網(wǎng)還是在廣域網(wǎng)中，都存在著自然和人為等諸多因素的脆弱性和潛在威脅。故此，網(wǎng)絡(luò)的安全措施應(yīng)是能全方位地針對各種不同的威脅和脆弱性，這樣才能確保網(wǎng)絡(luò)信息的保密性、完整性和可用性。針對網(wǎng)絡(luò)安全的威脅主要有三方面：（1）人為的無意失誤；（2）人為的惡意攻擊；（3）網(wǎng)絡(luò)軟件的漏洞和“后門”。現(xiàn)代密碼學(xué)已成為信息安全技術(shù)的核心，密碼學(xué)是以研究通信安全保密的學(xué)科，即研究對傳輸信息采用何種秘密的變換以防止第三者對信息的竊取。密碼學(xué)包括兩個分支：密碼編碼學(xué)和密碼分析學(xué)。密碼編碼學(xué)主要研究對信息進行交換，以保護信息在信道的傳遞過程中不被他人竊取、解密和利用的方法，而密碼分析學(xué)則與密碼編碼學(xué)相反，它主要研究如何分析和破譯密碼。兩者之間既相互對立又相互促進。密碼體制的分類有很多，其中一種是根據(jù)加密算法和解密算法所使用的密鑰是否相同，可以將密碼體制分為對稱密鑰密碼體制（單鑰密碼體制）和非對稱密鑰密碼體制（公鑰密碼體制），這兩種密碼體制各有自己的長處和短處，因此現(xiàn)在采用了兩種的混合體，如PGP。 公鑰密碼體制的特點是：接收方B產(chǎn)生一對密鑰（PK和ＳＫ）；ＰＫ公開，ＳＫ保密；從ＰＫ推出ＳＫ是很困難的；Ａ、Ｂ雙方通信時，Ａ通過任何途徑取得Ｂ的公鑰，用Ｂ的公鑰加密信息，加密后的信息可通過任何不安全信道發(fā)送。Ｂ收到密文信息后，用自己私鑰解密恢復(fù)出明文。公鑰密碼體制已成為確保信息的安全性的關(guān)鍵技術(shù)。RSA公鑰密碼體制到目前為止還是一種被認可為安全的體制。RSA公鑰加密算法是第一個既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名的算法。它易于理解和操作，也十分流行。算法的名字以發(fā)明者的姓氏首字母命名：Ron Rivest, Adi Shami