【正文】 .......................................... 6 RSA算法的實(shí)現(xiàn)原理 ....................................................................................... 7 RSA數(shù)字簽名基本概念和 RSA數(shù)字簽名算法的實(shí)現(xiàn)原理 .......................................... 7 RSA數(shù)字簽名基本概念 .................................................................................... 7 RSA數(shù)字簽名算法的實(shí)現(xiàn)原理 ......................................................................... 9 MD5算法的介紹 ................................................................................................... 10 3 RSA數(shù)字簽名的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .........................................................................................11 RSA數(shù)字簽名的總體設(shè)計(jì) ......................................................................................11 RSA數(shù)字簽名所需實(shí)現(xiàn)的功能 ........................................................................11 本軟件的總體要求和設(shè)計(jì) ...............................................................................11 各 部分的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) ................................................................................................11 密鑰產(chǎn)生的實(shí)現(xiàn) .............................................................................................11 產(chǎn)生消息摘要的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) .............................................................................. 14 數(shù)字簽名的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) ..................................................................................... 16 驗(yàn)證數(shù)字簽名的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) .......................................................................... 20 RSA數(shù)字簽名的運(yùn)行結(jié)果 .............................................................................. 22 4 軟件的整體測(cè)試和分析改進(jìn) ........................................................................................ 22 ................................................................................................... 22 性能分析與改進(jìn)優(yōu)化 ............................................................................................ 23 5 RSA數(shù)字簽名的安全性分析與前景展望 ....................................................................... 24 RSA數(shù)字簽名的安全性分析 .................................................................................. 24 RSA數(shù)字簽名的前景展望 ..................................................................................... 24 結(jié) 論 ........................................................................................................................ 25 參考文獻(xiàn) ........................................................................................................................ 25 致 謝 ........................................................................................................................ 26 聲 明 ........................................................................................................................ 27 1 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(huì)。兩者之間既相互對(duì)立又相互促進(jìn)。算法的名字以發(fā)明者的姓氏首字母命名： Ron Rivest, Adi Shamir 和 Leonard Adleman。 目前關(guān)于數(shù)字簽名的研究主要集中點(diǎn)是基于公鑰密碼體制的數(shù)字簽名。 2 RSA算法和 RSA數(shù)字簽名算法的基本概念和原理 RSA算法的基本概念和原理 RSA 算法介紹與應(yīng)用現(xiàn)狀 RSA算法是一種公鑰密碼算法 ,實(shí)現(xiàn) RSA算法包括生成 RSA密鑰，加密和解密數(shù)據(jù)。密鑰生成過(guò)程時(shí)間主要是生成隨機(jī)素?cái)?shù)的時(shí)間及計(jì)算公鑰和私鑰的模乘法的時(shí)間。 RSA作為最重要的公開(kāi)密鑰算法，在各領(lǐng)域的應(yīng)用數(shù)不勝數(shù)。 6) 公開(kāi)公鑰，但不公開(kāi)私鑰。它是利用的 RSA算法的加密和解密算法的原理進(jìn)行的一種數(shù)字簽名，實(shí)際上是通過(guò)一個(gè)哈希函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的（本設(shè)計(jì)是通過(guò)的 MD5算法）產(chǎn)生消息摘要 MD來(lái)實(shí)現(xiàn)的所需加密的對(duì)象。數(shù)據(jù)的安全性和真實(shí)性已成為網(wǎng)絡(luò)安全中至關(guān)重要的一部分。應(yīng)用 MD5的單向性（即給定散列值 ,計(jì)算消息很難）和抗碰撞性 (即給定消息 M，要找到另一消息 M’并滿足兩者的散列值很難 )，可以實(shí)現(xiàn)信息的完整性檢驗(yàn)。 MD5 算法的 典型應(yīng)用是對(duì)一段信息（ message）產(chǎn)生 信息摘 要 (MD),以防止被篡改。通過(guò)這樣的步驟，系統(tǒng)在并不知道用 戶密碼的明碼的情況下就可以確定用戶登錄系統(tǒng)的合法性。 3 RSA數(shù)字簽名的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) RSA 數(shù)字簽名的總體設(shè)計(jì) RSA 數(shù)字簽名所需實(shí)現(xiàn)的功能 在本軟件中需要實(shí)現(xiàn)的功能有以下幾個(gè)： （ 1）生成 RSA密鑰：公鑰 ke=（ e,n），私鑰 kd=(d,n)； （ 2）利用 MD5算法計(jì)算出消息摘要 MD； （ 3）數(shù)字簽名的實(shí)現(xiàn)：用私鑰 d對(duì)消息摘要進(jìn)行加密計(jì)算（ RSA算法中的加密方法）； （ 4）驗(yàn)證數(shù)字簽名：用公鑰 e對(duì)數(shù)字簽名進(jìn)行解密計(jì)算（ RSA算法中的解密方法） ，得到的解密結(jié)果與 (2)步計(jì)算出的消息摘要比較，如果兩個(gè)消息摘要一樣則簽名成功。根據(jù)所選的素?cái)?shù)的不同產(chǎn) 生不同的密鑰。 //第五步 計(jì)算 D CalculateD()。e39。 Y=XY。 else return true。 if(d == d_dash) { m_d=d。 } 產(chǎn)生消息摘要的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 計(jì)算消息摘要的理論實(shí)現(xiàn)流程圖如圖 32所示： 圖 32 消息摘要計(jì)算流程 在以上流程圖中其中循環(huán)處理塊是最重要的一步，也是 MD5的核心算法，在這一步中包括了： （ 1）把四個(gè)連接變量復(fù)制到了四個(gè)變量 a,b,c,d中，使 a=A， b =B， c =C，d=D；其中 a,b,c,d組合成 128位的寄存器，且在 實(shí)際算法運(yùn)算中保存中間結(jié)果和最終結(jié)果； （ 2）將當(dāng)前的 512位塊分解為 16個(gè)子塊，每個(gè)子塊為 32位； （ 3）要循環(huán)四輪，每一輪處理一個(gè)塊中的 16個(gè)子塊，四輪的第一步進(jìn)行不同的處理，其他的相同：每一輪有 16個(gè)輸入子塊 M[0]， M[1]， ???? ..M[15]，或表示為 M[i]，其中 i為 015； t是常量數(shù)組，包含 64個(gè)元素，每個(gè)元素為 32位，數(shù)組 t表示為 t[1]， t[2]， ??? t[64]，或 t[k]， k為 164； MD5的循環(huán)四輪操作過(guò)程用下式表示： a=b+((a+proccessP(b,c,d)+M[i]+T[k])s) (s表示循環(huán)左移 s位 ) 產(chǎn)生消息摘要的主要代碼如下： int i。 } //將原始信息長(zhǎng)度附加在補(bǔ)位后 的數(shù)據(jù)后面 for( i=0。 //將 64字節(jié)位轉(zhuǎn)換為 16個(gè)字節(jié) Transform(x)。它的運(yùn)算過(guò)程為（假如要算 a^m mod n）： 1）將 m表示為二進(jìn)制的形式； 2）初始化 c=0， d=1， c 在這里表示指數(shù)的部分結(jié)果，它的終值即為指數(shù) m，d是中間結(jié)果，它 的終值即為所求結(jié)果； 3）從二進(jìn)制數(shù)的最高位到最低位開(kāi)始對(duì)每一位都用公式 1 進(jìn)行運(yùn)算，得到的 d 為該步的結(jié)果，公式 1： c=2*c。 開(kāi)始 得到數(shù)字簽名 得到消息摘要 MD 用私鑰 d 加密 MD 結(jié)束 char showstr[1000]=。 long i,k=NO_BITS。data39。 d=fmod(d*d,n)。 //把字符串變?yōu)槭M(jìn)制數(shù)后連接字符串 strcat(showstr,longtohex(d))。 b=tt%16。239。 case 5 : str[i]=39。 break。A39。 case 13 : str[i]=39。 break。 } 驗(yàn)證數(shù)字簽名的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 圖 34 驗(yàn)證數(shù)字簽名流程 驗(yàn)證數(shù)字簽名的正確與成功性，主要是比較得到的兩 次 消息摘要是否一樣，如果驗(yàn)證方用簽名方的公鑰解密得到消息摘要（即是本設(shè)計(jì)中得到的解密信息）和他自己計(jì)算得到的消息摘要（在本系統(tǒng)中為第一次計(jì)算得到 的消息摘要）是一樣的，則證明簽名是正確的，沒(méi)有被篡改或是冒充，驗(yàn)證簽名的原理則是根 據(jù) RSA的解密算法，具體的理論流程圖如圖 34所示：（在本設(shè)計(jì)中簽名和驗(yàn)證簽名都得到數(shù)字簽名 用公鑰 e 解密數(shù)字簽名 得到消息摘要（解密 信息） 開(kāi)始 結(jié)束 在同一界面實(shí)現(xiàn)，不進(jìn)行文件的雙方傳輸） 驗(yàn)證 數(shù)字簽名的過(guò)程時(shí)應(yīng)用的解密算法是 RSA的解密原理，而 RSA的解密過(guò)程也應(yīng)用了求一個(gè)整數(shù)的整數(shù)次冪，再取模的運(yùn)算。 long i,k。j++) { //從 result 中讀取字符放入 39。 d=fmod(d*d,n)。 } //顯示結(jié)果 (message)。因?yàn)?RSA的安全性則是依賴于分解大素?cái)?shù)的難度。 和數(shù)字簽名有關(guān)的復(fù)雜認(rèn)證能力就像現(xiàn)在操作、應(yīng)用環(huán)境中的口令保護(hù)一樣直接做進(jìn)操作系統(tǒng)環(huán)境、應(yīng)用、遠(yuǎn)程訪問(wèn)產(chǎn)品、信息系統(tǒng)等中，像 Microsoft支持 的 Inter 客戶機(jī)軟件及支持對(duì)象簽名檢查的 JAVA虛擬機(jī)等。 參考文獻(xiàn) [1] 盧開(kāi)澄 .計(jì)算機(jī)密碼學(xué) [M].北京： 清華大學(xué)出版社， 1998。 [9] Mao W著，王繼林等譯 .現(xiàn)代密碼學(xué)理論與實(shí)踐 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020。 （ 2）學(xué)校可以采用影印、縮印或其他復(fù)制方式保存學(xué)位論文。t have ovaries or a uterus any more. They had been removed by a surgeonby one of Billy39。t liquid any more . He was stone. So it goes. Billy didn39。s two children, children no more. They were gone forever. Billy was guided by dread and the lack of dread. Dread told him when to stop. Lack of it told him whe