【導(dǎo)讀】本文設(shè)計(jì)的是一套完整實(shí)用的RSA文件加密解決方案，并具體編碼實(shí)現(xiàn)。馬小定理測(cè)試素?cái)?shù)，使用Montgomery加快大數(shù)模乘運(yùn)算，用C++實(shí)現(xiàn)RSA加密算法類庫(kù)，并在32位windows平臺(tái)封裝成組件。類類圖、整個(gè)應(yīng)用程序的結(jié)構(gòu)描述文檔，然后對(duì)關(guān)鍵模塊流程圖、詳細(xì)的接口文檔進(jìn)行闡述，密鑰對(duì)任意文件進(jìn)行RSA加密并可解密的完整應(yīng)用程序，和一些相關(guān)的可移植組件。

　　

【正文】 的增加，兩組冪模運(yùn)算的運(yùn)算量差距也迅速加大。 3. 在更快的 PC，對(duì)進(jìn)行文件加密測(cè)試 在一些性能更好的 PC上，本軟件可以獲得更好的性能，測(cè)試數(shù)據(jù)同樣可以分析得到以 上段落敘述的結(jié)論。下面對(duì)照表 34，給出一組其他 PC上同樣的測(cè)試得到的數(shù)據(jù)，測(cè)試 PC配置為 CPU AMD Athron2800+，外頻 333MHZ，物理內(nèi)存 512MB。數(shù)據(jù) 見表 33。 表 33 待加密文件大小與加密時(shí)間的關(guān)系再次測(cè)試 (時(shí)間單位：秒 ) n 位數(shù) 文件大小 50Byte 100Byte 150Byte 200Byte 250Byte 512bit 公鑰加密 512bit 私鑰解密 1024bit 公鑰加密 1024bit 私鑰解密 對(duì)于這組數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)一系列各種機(jī)型、各種 Windows 操作系統(tǒng)（包括 Windows XP/2020SP4/ME/98，均需 .Net框架）上的測(cè)試，本軟件均能正常運(yùn)行。在 2020 年初主流配置的 PC上運(yùn)行此軟件，逐字節(jié)加密 1KB 大小的文件，消耗時(shí)間均在 1 分鐘以內(nèi)。 結(jié) 論 經(jīng)過(guò)一系列的 RSA密鑰生成、文件輸入輸出和加密解密測(cè)試，做簡(jiǎn)要的性能分析如下。 ① 軟件消耗時(shí)間的運(yùn)算，大部分集中在 C++核心類庫(kù)，即 RSA 相關(guān)的各種運(yùn)算。其中，冪模運(yùn) 算和尋找素?cái)?shù)對(duì)時(shí)間的消耗最大，在核心優(yōu)化時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮。 ② 文件輸入輸出消耗時(shí)間其次，因?yàn)榇疟P讀寫速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于內(nèi)存讀寫速度。所以，應(yīng)該將頻繁的讀寫操作盡量集中到內(nèi)存，然后一次性寫入磁盤。 針對(duì)以上兩點(diǎn)，軟件應(yīng)進(jìn)行一系列改進(jìn)和優(yōu)化。主要有以下幾方面。 ① 在要對(duì)文件進(jìn)行加密解密的時(shí)候，先將文件按一定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)讀入內(nèi)存，然后進(jìn)行加密或解密操作。運(yùn)算數(shù)據(jù)都讀取自內(nèi)存。 ② 在對(duì)加密或解密完成的數(shù)據(jù)進(jìn)行寫出的時(shí)候，都是將其直接寫到指定好的文件，即直接寫入磁盤。這是因?yàn)?，考慮到中途可能因?yàn)橐馔鈹嚯姷仍蛞鸩僮?中斷，為了保護(hù)已經(jīng)花費(fèi)時(shí)間運(yùn)算完成的數(shù)據(jù)，將其直接寫入磁盤。 ③ 在關(guān)鍵算法上做進(jìn)一步優(yōu)化，例如在尋找素?cái)?shù)時(shí)，素?cái)?shù)測(cè)試使用更快速的算法。 ④ 對(duì) C++核心類庫(kù)進(jìn)行重點(diǎn)優(yōu)化，使其運(yùn)算效率盡可能提高。其中包括對(duì)各類之間的組織細(xì)節(jié)、各程序模塊的具體編寫等，進(jìn)行全面細(xì)致的檢查和修改，例如將大數(shù)據(jù)類型以對(duì)象指針傳遞而不拷貝，將簡(jiǎn)單的 for 循環(huán)展開等。 由于開發(fā)時(shí)間倉(cāng)促等因素，在書寫本文時(shí)，軟件并未完成全面細(xì)致的優(yōu)化。 該系統(tǒng)應(yīng)用于文件加密適合交流管理小型文件，將任意文件以非對(duì)稱密鑰加密成文本可以對(duì)其更方便的交流和 管理，有廣闊的開發(fā)前景。本項(xiàng)目應(yīng)用的設(shè)計(jì)模式兼顧執(zhí)行效率和可復(fù)用性。應(yīng)用本程序可以方便的在公眾論壇等環(huán)境交流要求高度安全的各種數(shù)據(jù)，包括任意二進(jìn)制和文本文件。 參考文獻(xiàn) [1] 華羅庚 .數(shù)論導(dǎo)引 [M].北京： 科學(xué)出版社 .。 [2] 蔡樂(lè)才 ,張仕斌 .應(yīng)用密碼學(xué) [M].北京： 中國(guó)電力出版社 .。 [3] 沈世鎰 ,陳魯生 .現(xiàn)代密碼學(xué) [M].北京： 科學(xué)出版社 .。 [4] 施向東 ,董平 .基于 RSA算法的一種新的加密核設(shè)計(jì) [J].北京： 微計(jì)算機(jī)信 息 ,2020,12: 3941。 [5] 吳春明 ,秦建 . 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Cirocco frowned from one picture to the other. Just a lot of little black dots to me. Well, yeah. You can39。t see anything without the parometer. That39。s it right there. She indicated an area with her little %er. Let39。s go take a look. Cirocco rummaged through her locker and found a peagreen shipsuit that smelled as good as any of them. Most of the handy velcro patches were peeling. Her room was at the bottom of the carousel, midway between ladders three and four. She followed Gaby around the curving floor, then pursued her up the ladder. Each rung was a little easier than the last until, at the hub, they were weightless. They pushed off from the slowly rotating ring and drifted down the central corridor to the science module. SCIMOD in NASAese. It was kept dar k to make the instruments easier to read, and was as colourful as the inside of a juke box. Cirocco liked it. Green lights blinked and banks of television screens hissed white noise through confetti clouds of snow. Ugene Springfield and the Polo sisters floated around the central holo tank. Their faces wer e bathed in the red glow. Gaby handed the plates to the puter, punched up an imageintensifying program, and indicated the screen Cirocco should watch. The pictures were sharpened, bined, then rapidly alte rnated. Two miniscule dots blinked, not far from each other. There it is, Gaby said proudly. Small proper motion, but the plates are only twenty three hours apart. Gene called to them. Orbital elements are ing in, he said. Gaby and Cirocco joined him. Cirocco glanced down and saw his arm go possessively around Gaby39。s waist, looked quickly away, noting that the Polo sisters had seen it and were just as careful not to notice. They had all learned to stay out of each other39。s affairs. Saturn sat in the middle of the tank, fat and brassy. Eight blue circles were drawn around it, each larger than the last, eac h in the equatorial plane of the rings. There was a sphere on each circle, like a single pearl on a string, and beside the pearls were names and numbers: Mnemosyne, Janus, Mimas, Enceladus, Tethys, Dione, Rhea, Titan, and Hyperion. Far beyond those orbits was a tenth one, visibly tilted. That was Iapetus. Phoebe, the most distant, could not be shown on the scale they were using. Now another circle was drawn in. It was an eccentric ellipse, almost tangent to the orbits of Rhea and Hyperion, cutting right across the circle that represented Titan. Cirocco studied it, then straightened. Looking up, she saw deep lines etched on Gaby39。s forehead as her fingers flew over the keyboard. Wit