基于VC的RSA加密与解密实现技术

基于VC的RSA加密与解密实现技术

一、RSA基本原理

对明文分组M和密文分组C，加密与解密过程如下：

C = POW (M , e)  mod n

M = POW(C , d)  mod n = POW(POW( M ,e), d) mod n=POW( M,e*d)

其中POW是指数函数，mod是求余数函数。

其中收发双方均已知n，发送放已知e，只有接受方已知d，因此公钥加密算法的公钥为

KU={ e , n},私钥为KR={d , n}。该算法要能用做公钥加密，必须满足下列条件：

1.       可以找到e ，d和n，使得对所有M<n ,POW(M ,e*d)=M mod n .

2.       对所有 M<n,计算POW (M , e)和POW(C , d)是比较容易的。

3.       由e 和n确定d是不可行的

下面介绍RSA算法，该算法中到的下列的元素：

两个素数p, q             （保密的，选定的）

n=p*q                     (公开的，计算得出的)

e , gcd ( x(n),e) =1;1<e<x(n)   (公开的，选定的)

d≡POW(e,-1) mod x(n)     (保密的，计算得出的)

这里，私钥为{d ，n}，公钥为{e ，n}。假定用户A已公布了其公钥，用户B要发送消息M给A，那么用户B计算C= POW (M , e)  mod n，并发送C，在接受端，用户A计算

M = POW(C , d)  mod n 以解出消息M。

二、开发平台及语言

1、开发平台：Microsoft Visual Studio c++ 6.0

2.语言：  c++

三、应用程序界面设计及变量的连接和方法的名称

 

对象	ID	Caption	连接变量或方法
成组框	IDC_STATIC	产生密钥过程	无
编辑框	IDC_PRIME_EDIT1	无	m_PrimeEdit1/long
编辑框	IDC_PRIME_EDIT2	无	m_PrimeEdit2/long
编辑框	IDC_PUBN_EDIT	无	m_PubNEdit/long
编辑框	IDC_PUBX_EDIT	无	m_PubXEdit/long
编辑框	IDC_PUBKEY_EDI	无	m_PubKeyEdit/long
编辑框	IDC_PRIKEY_EDIT	无	m_PriKeyEdit/CEdit
命令按钮	IDC_CALCULATE_BUTTON	计算	OnCalculateButton()
命令按钮	IDC_PUBKEY_BUTTON	公有密钥	OnPubkeyButton()
命令按钮	IDC_PRIKEY_BUTTON	私有密钥	OnPrikeyButton()
命令按钮	IDC_HIDE_PRIKEY_BUTTON	隐藏私钥	OnHidePrikeyButton()
命令按钮	IDC_SHOW_PRIKEY_BUTTON	显示私钥	OnShowPrikeyButton()
命令按钮	IDC_STATIC	加密和解密过程	无
编辑框	IDC_RESOURCE_EDIT	无	m_ResourceEdit/CEdit OnChangeResourceEdit()
编辑框	IDC_CRYPTOGRAPH_EDIT	无	m_CryptographEdit/CEdit
编辑框	IDC_OPEN_EDIT	无	m_OpenEdit/CEdit
编辑框	IDC_LINE	无	m_Line/CEdit
编辑框	IDC_CHAR	无	m_Char/CEdit
命令按钮	IDC_ENCRYPT_BUTTON	数字加密	OnEncryptButton()
命令按钮	IDC_OPEN_BUTTON	数字解密	OnOpenButton()
命令按钮	IDC_CLEAR_BUTTON	Clear	OnClearButton()
命令按钮	IDC_EXIT_BUTTON	Exit	OnExitButton()
命令按钮	IDC_ENCRYPT_TEXT_BUTTON	文本加密	OnEncryptTextButton()
命令按钮	IDC_OPEN_TEXTBUTTON	文本解密	OnOpenTextbutton()
菜单	ID_CALCULATE_MENU	计算	OnCalculateMenu()
菜单	ID_PUBKEY_MENU	公有密钥	OnPubkeyMenu()
菜单	ID_PRIKEY_MENU	私有密钥	OnPrikeyMenu()
菜单	ID_HIDE_MENU	隐藏私钥	OnHideMenu()
菜单	ID_SHOW_MENU	显示私钥	OnShowMenu()
菜单	ID_CLEAR_MENU	清除	OnClearMenu()
菜单	ID_EXIT_MENU	退出	OnExitMenu()
菜单	ID_ENCRYPTNUM_MENU	数字加密	OnEncryptnumMenu()
菜单	ID_OPENNUM_MENU	数字解密	OnOpennumMenu()
菜单	ID_ENCRYPTTEXT_MENU	文本加密	OnEncrypttextMenu()
菜单	ID_OPENTEXT_MENU	文本解密	OnOpentextMenu()
菜单	ID_ABOUT_MENU	关于	OnAboutMenu()

 

 

四、RSADlg.h声明

// RSADlg.h : header file
#if !defined(AFX_RSADLG_H__D491C4A6_0DE9_4430_BE31_2150D1C5E35F__INCLUDED_)
#define AFX_RSADLG_H__D491C4A6_0DE9_4430_BE31_2150D1C5E35F__INCLUDED_
#if _MSC_VER > 1000
#pragma once
#endif // _MSC_VER > 1000
#include <math.h>
/////////////////////////////////////////////////////////////////
// CRSADlg dialog
class CRSADlg : public CDialog
{
// Construction
public:
       char CalculateModOfChar(double num1, double num2);
       char CalculateModOfChar(const char  cChar, double num,long *ps);
       double calculatemod(double num1, double num2);
       int primeNumber(long m);
       CRSADlg(CWnd* pParent = NULL);    // standard constructor
// Dialog Data
       //{{AFX_DATA(CRSADlg)
       enum { IDD = IDD_RSA_DIALOG };
       CEdit      m_OpenEdit;
       CEdit      m_CryptographEdit;
       CEdit      m_PriKeyEdit;
       CEdit      m_ResourceEdit;
       CEdit      m_Line;
       CEdit      m_Char;
       long m_PubNEdit;
       long m_PubXEdit;
       long m_PrimeEdit1;
       long m_PrimeEdit2;
       long m_PubKeyEdit;
       //}}AFX_DATA
       // ClassWizard generated virtual function overrides
       //{{AFX_VIRTUAL(CRSADlg)
       protected:
       virtual void DoDataExchange(CDataExchange* pDX);       // DDX/DDV support
       //}}AFX_VIRTUAL
// Implementation
protected:
       HICON m_hIcon;
       // Generated message map functions
       //{{AFX_MSG(CRSADlg)
       virtual BOOL OnInitDialog();
       afx_msg void OnSysCommand(UINT nID, LPARAM lParam);
       afx_msg void OnPaint();
       afx_msg HCURSOR OnQueryDragIcon();
       afx_msg void OnCalculateButton();
       afx_msg void OnPubkeyButton();
       afx_msg void OnPrikeyButton();
       afx_msg void OnChangeResourceEdit();
       afx_msg void OnHidePrikeyButton();
       afx_msg void OnShowPrikeyButton();
       afx_msg void OnClearButton();
       afx_msg void OnExitButton();
       afx_msg void OnEncryptButton();
       afx_msg void OnOpenButton();
       afx_msg void OnEncryptTextButton();
       afx_msg void OnOpenTextbutton();
       afx_msg void OnCalculateMenu();
       afx_msg void OnPubkeyMenu();
       afx_msg void OnPrikeyMenu();
       afx_msg void OnHideMenu();
       afx_msg void OnShowMenu();
       afx_msg void OnClearMenu();
       afx_msg void OnExitMenu();
       afx_msg void OnEncryptnumMenu();
       afx_msg void OnOpennumMenu();
       afx_msg void OnEncrypttextMenu();
       afx_msg void OnOpentextMenu();
       afx_msg void OnAboutMenu();
       //}}AFX_MSG
       DECLARE_MESSAGE_MAP()
private:
       long lArrayOfCount[300];   //文本加密和解密过程中记数功能
};
//{{AFX_INSERT_LOCATION}}
// Microsoft Visual C++ will insert additional declarations immediately before the previous line.
#endif // !defined(AFX_RSADLG_H__D491C4A6_0DE9_4430_BE31_2150D1C5E35F__INCLUDED_)
 

 

五、映射消息的应用程序代码

1、void CRSADlg::OnCalculateButton() //计算按钮处理函数
{
       UpdateData(TRUE);
       int flag1,flag2;
    flag1=primeNumber(m_PrimeEdit1);
       flag2=primeNumber(m_PrimeEdit2);
       if(flag1==1)
              m_PrimeEdit1=m_PrimeEdit1;
       else m_PrimeEdit1=0;
       if(flag2==1)
              m_PrimeEdit2=m_PrimeEdit2;
       else m_PrimeEdit2=0;
       m_PubNEdit=m_PrimeEdit1*m_PrimeEdit2;
       m_PubXEdit=(m_PrimeEdit1-1)*(m_PrimeEdit2-1);
    UpdateData(FALSE);
}
2、int CRSADlg::primeNumber(long m)  //判断是否为素数
{
    int flag=1;
       long temp=(long)sqrt(m);
    for(int i=2;i<=temp;i++)
       {
              if(m%i==0)
              {
                     flag=0;
                  break;
              }
       }
       if(flag==0) return 0;
       else return 1;
}
3、void CRSADlg::OnPubkeyButton() //公有密钥按钮处理函数
{
       UpdateData(TRUE);
       if(primeNumber(m_PubKeyEdit)==0||m_PubXEdit%m_PubKeyEdit==0||m_PubKeyEdit>m_PubXEdit)
              m_PubKeyEdit=0;
       UpdateData(FALSE);
}
4、void CRSADlg::OnPrikeyButton()
{
       UpdateData(TRUE);
    double privatenum;
       char cBuffer[32];
       for(double i=1; ;i++)
       {
              double temp=fmod((i*m_PubXEdit+1),m_PubKeyEdit);
        if(temp==0.0 && (i*m_PubXEdit+1)/m_PubKeyEdit<m_PubXEdit)
              {
                     privatenum=(i*m_PubXEdit+1)/m_PubKeyEdit;
                     break;
              }
       }
       sprintf(cBuffer,"%0.0f",privatenum);
       m_PriKeyEdit.SetWindowText(cBuffer);
}
5、void CRSADlg::OnChangeResourceEdit()
{
       CString METext;
       char Count[10];
       int nCharNum,nLineNum;
       m_ResourceEdit.GetWindowText(METext);
       nCharNum=METext.GetLength();
       nLineNum=m_ResourceEdit.GetLineCount();
    nCharNum-=(nLineNum-1);
       itoa(nCharNum,Count,10);
       m_Char.SetWindowText(Count);
       itoa(nLineNum,Count,10);
       m_Line.SetWindowText(Count);
}
6、void CRSADlg::OnHidePrikeyButton()
{
       m_PriKeyEdit.ShowWindow(SW_HIDE);
}
8、void CRSADlg::OnExitButton()
{
       OnOK();
}
9、void CRSADlg::OnOpenButton() //数字解密按钮处理函数
{
    char sArray[20];
       char Count[32];
       double number1,number2;
       double nPriKey;
       m_PriKeyEdit.GetWindowText(sArray,20);
       nPriKey=atof((LPCTSTR)sArray);
    m_CryptographEdit.GetWindowText(sArray,20);
       number1=atof((LPCTSTR)sArray);
       number2=calculatemod(number1,nPriKey);
    sprintf(Count,"%0.0f",number2);
       m_OpenEdit.SetWindowText(Count);
}
10、double CRSADlg::calculatemod(double num1, double num2) //数字加密和解密算法
{                                        //求余处理函数
    double mul=1.0;
       for(long i=0;i<(long)num2;i++) 
       {
              mul*=fmod(num1,m_PubNEdit);
              mul=fmod(mul,m_PubNEdit); 
       }
       mul=fmod(mul,m_PubNEdit);
       return mul;
}
 
11、void CRSADlg::OnEncryptTextButton()
{
       long *point=lArrayOfCount;
       CString sArray;
       int nCount;
       m_Char.GetWindowText(sArray);
       nCount=atoi(sArray);
       char sResourceText[300];
       char sCryptogramText[300];
      char *pResourceText=sResourceText;
     char *pCryptogramText=sCryptogramText;
    m_ResourceEdit.GetWindowText(sResourceText,nCount+1);
    for(int i=0;i<nCount;i++)
       {
     *pCryptogramText=CalculateModOfChar(*pResourceText,m_PubKeyEdit,point);//调用文本加密求余函
        point++;  //指向下个地址，准备记录下个数
     pResourceText++;
     pCryptogramText++;
       }
    *pCryptogramText[nCount]='\0';
    m_CryptographEdit.SetWindowText(sCryptogramText);
}
12、void CRSADlg::OnOpenTextbutton()
{
       long *point1=lArrayOfCount;
       char sArray[10];
       int nCount;
       double fPriKey;
       m_Char.GetWindowText(sArray,10);
       nCount=atoi((LPCTSTR)sArray);
       m_PriKeyEdit.GetWindowText(sArray,10);
       fPriKey=atof((LPCTSTR)sArray);
    char sOpenText[300];
       char sCryptogramText[300];
    char *pOpenText=sOpenText;
    char *pCryptogramText=sCryptogramText;
    m_CryptographEdit.GetWindowText(sCryptogramText,300);
    double tempnumber;
    for(int i=0;i<nCount;i++)
       {
        tempnumber=(*point1)*128+*pCryptogramText;
        *pOpenText=CalculateModOfChar(tempnumber,fPriKey); //调用文本解密求余函数，得到解密字符
        point1++;  //指向记录下个数字
        pCryptogramText++;
        pOpenText++;
       }
    *pOpenText[nCount]='\0';
    m_OpenEdit.SetWindowText(sOpenText);
}
13、char CRSADlg::CalculateModOfChar(const char cChar, double num,long *ps)
{                      //文本加密算法求余处理函数
    double mul=1;
       for(long i=0;i<num;i++) 
       {
              mul*=fmod((double)cChar,m_PubNEdit);
              mul=fmod(mul,m_PubNEdit); 
       }
       *ps=(long)mul/128;
       return (char)fmod(mul,128);   
}
14、char CRSADlg::CalculateModOfChar(double num1, double num2)
{                            //文本函数解密处理函数
    double mul=1;
       for(long i=0;i<num2;i++) 
       {
              mul*=fmod(num1,m_PubNEdit);
              mul=fmod(mul,m_PubNEdit); 
       }
       return (char)mul;   
}
15、void CRSADlg::OnCalculateMenu()
{
       OnCalculateButton();
}
16、void CRSADlg::OnPubkeyMenu()
{
       OnPubkeyButton();
}
17、void CRSADlg::OnPrikeyMenu()
{
       OnPrikeyButton();
}
18、void CRSADlg::OnHideMenu()
{
       OnHidePrikeyButton();
}
19、void CRSADlg::OnShowMenu()
{
       OnShowPrikeyButton();
}
20、void CRSADlg::OnClearMenu()
{
       OnClearButton();
}
21、void CRSADlg::OnExitMenu()
{
       OnExitButton();
}
22、void CRSADlg::OnEncryptnumMenu()
{
       OnEncryptButton();
}
23、void CRSADlg::OnOpennumMenu()
{
       OnOpenButton();
}
24、void CRSADlg::OnEncrypttextMenu()
{
       OnEncryptTextButton();
}
25、void CRSADlg::OnOpentextMenu()
{
       OnOpenTextbutton();
}
26、void CRSADlg::OnAboutMenu()
{
       MessageBox("卖石头创作  QQ:170758887\n\nRSA V1.0 版权所有 (C) 2006\n\nEmail:[e-mail]\n\n\n");
}
27、void CRSADlg::OnEncryptButton() //数字加密按钮处理函数
{
    char sArray[20];
       char Count[32];
       double number1,number2;
    m_ResourceEdit.GetWindowText(sArray,20);
       number1=atof((LPCTSTR)sArray);
       number2=calculatemod(number1,m_PubKeyEdit);
       //itoa(number2,Count,10);
       sprintf(Count,"%0.0f",number2);
       m_CryptographEdit.SetWindowText(Count);
}
28、void CRSADlg::OnShowPrikeyButton()
{
       m_PriKeyEdit.ShowWindow(SW_SHOW);
}
29、void CRSADlg::OnClearButton()
{
       m_ResourceEdit.SetSel(0,-1);
       m_ResourceEdit.ReplaceSel("");
       m_PriKeyEdit.SetSel(0,-1);
       m_PriKeyEdit.ReplaceSel("");
       m_CryptographEdit.SetSel(0,-1);
    m_CryptographEdit.ReplaceSel("");
       m_OpenEdit.SetSel(0,-1);
    m_OpenEdit.ReplaceSel("");
       UpdateData(FALSE);
}