【正文】 .......................................... 6 RSA算法的實現(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)字簽名算法的實現(xiàn)原理 ......................................................................... 9 MD5算法的介紹 ................................................................................................... 10 3 RSA數(shù)字簽名的設計與實現(xiàn) .........................................................................................11 RSA數(shù)字簽名的總體設計 ......................................................................................11 RSA數(shù)字簽名所需實現(xiàn)的功能 ........................................................................11 本軟件的總體要求和設計 ...............................................................................11 各 部分的設計實現(xiàn) ................................................................................................11 密鑰產(chǎn)生的實現(xiàn) .............................................................................................11 產(chǎn)生消息摘要的設計實現(xiàn) .............................................................................. 14 數(shù)字簽名的設計實現(xiàn) ..................................................................................... 16 驗證數(shù)字簽名的設計與實現(xiàn) .......................................................................... 20 RSA數(shù)字簽名的運行結果 .............................................................................. 22 4 軟件的整體測試和分析改進 ........................................................................................ 22 ................................................................................................... 22 性能分析與改進優(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 論 ........................................................................................................................ 25 參考文獻 ........................................................................................................................ 25 致 謝 ........................................................................................................................ 26 聲 明 ........................................................................................................................ 27 1 引言 研究背景 隨著電子信息技術的迅速 發(fā)展，人類已步入信息社會。兩者之間既相互對立又相互促進。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。 目前關于數(shù)字簽名的研究主要集中點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 算法介紹與應用現(xiàn)狀 RSA算法是一種公鑰密碼算法 ,實現(xiàn) RSA算法包括生成 RSA密鑰，加密和解密數(shù)據(jù)。密鑰生成過程時間主要是生成隨機素數(shù)的時間及計算公鑰和私鑰的模乘法的時間。 RSA作為最重要的公開密鑰算法，在各領域的應用數(shù)不勝數(shù)。 6) 公開公鑰，但不公開私鑰。它是利用的 RSA算法的加密和解密算法的原理進行的一種數(shù)字簽名，實際上是通過一個哈希函數(shù)來實現(xiàn)的（本設計是通過的 MD5算法）產(chǎn)生消息摘要 MD來實現(xiàn)的所需加密的對象。數(shù)據(jù)的安全性和真實性已成為網(wǎng)絡安全中至關重要的一部分。應用 MD5的單向性（即給定散列值 ,計算消息很難）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 )，可以實現(xiàn)信息的完整性檢驗。 MD5 算法的 典型應用是對一段信息（ message）產(chǎn)生 信息摘 要 (MD),以防止被篡改。通過這樣的步驟，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)字簽名的設計與實現(xiàn) RSA 數(shù)字簽名的總體設計 RSA 數(shù)字簽名所需實現(xiàn)的功能 在本軟件中需要實現(xiàn)的功能有以下幾個： （ 1）生成 RSA密鑰：公鑰 ke=（ e,n），私鑰 kd=(d,n)； （ 2）利用 MD5算法計算出消息摘要 MD； （ 3）數(shù)字簽名的實現(xiàn)：用私鑰 d對消息摘要進行加密計算（ RSA算法中的加密方法）； （ 4）驗證數(shù)字簽名：用公鑰 e對數(shù)字簽名進行解密計算（ RSA算法中的解密方法） ，得到的解密結果與 (2)步計算出的消息摘要比較，如果兩個消息摘要一樣則簽名成功。根據(jù)所選的素數(shù)的不同產(chǎn) 生不同的密鑰。 //第五步 計算 D CalculateD()。e39。 Y=XY。 else return true。 if(d == d_dash) { m_d=d。 } 產(chǎn)生消息摘要的設計實現(xiàn) 計算消息摘要的理論實現(xiàn)流程圖如圖 32所示： 圖 32 消息摘要計算流程 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）把四個連接變量復制到了四個變量 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 實際算法運算中保存中間結果和最終結果； （ 2）將當前的 512位塊分解為 16個子塊，每個子塊為 32位； （ 3）要循環(huán)四輪，每一輪處理一個塊中的 16個子塊，四輪的第一步進行不同的處理，其他的相同：每一輪有 16個輸入子塊 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個元素，每個元素為 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。 } //將原始信息長度附加在補位后 的數(shù)據(jù)后面 for( i=0。 //將 64字節(jié)位轉換為 16個字節(jié) Transform(x)。它的運算過程為（假如要算 a^m mod n）： 1）將 m表示為二進制的形式； 2）初始化 c=0， d=1， c 在這里表示指數(shù)的部分結果，它的終值即為指數(shù) m，d是中間結果，它 的終值即為所求結果； 3）從二進制數(shù)的最高位到最低位開始對每一位都用公式 1 進行運算，得到的 d 為該步的結果，公式 1： c=2*c。 開始 得到數(shù)字簽名 得到消息摘要 MD 用私鑰 d 加密 MD 結束 char showstr[1000]=。 long i,k=NO_BITS。data39。 d=fmod(d*d,n)。 //把字符串變?yōu)槭M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。 } 驗證數(shù)字簽名的設計與實現(xiàn) 圖 34 驗證數(shù)字簽名流程 驗證數(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，如果驗證方用簽名方的公鑰解密得到消息摘要（即是本設計中得到的解密信息）和他自己計算得到的消息摘要（在本系統(tǒng)中為第一次計算得到 的消息摘要）是一樣的，則證明簽名是正確的，沒有被篡改或是冒充，驗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：（在本設計中簽名和驗證簽名都得到數(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） 開始 結束 在同一界面實現(xiàn)，不進行文件的雙方傳輸） 驗證 數(shù)字簽名的過程時應用的解密算法是 RSA的解密原理，而 RSA的解密過程也應用了求一個整數(shù)的整數(shù)次冪，再取模的運算。 long i,k。j++) { //從 result 中讀取字符放入 39。 d=fmod(d*d,n)。 } //顯示結果 (message)。因為 RSA的安全性則是依賴于分解大素數(shù)的難度。 和數(shù)字簽名有關的復雜認證能力就像現(xiàn)在操作、應用環(huán)境中的口令保護一樣直接做進操作系統(tǒng)環(huán)境、應用、遠程訪問產(chǎn)品、信息系統(tǒng)等中，像 Microsoft支持 的 Inter 客戶機軟件及支持對象簽名檢查的 JAVA虛擬機等。 參考文獻 [1] 盧開澄 .計算機密碼學 [M].北京： 清華大學出版社， 1998。 [9] Mao W著，王繼林等譯 .現(xiàn)代密碼學理論與實踐 [M].北京：電子工業(yè)出版社， 2020。 （ 2）學?？梢圆捎糜坝　⒖s印或其他復制方式保存學位論文。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