miller_rabin算法检测生成大素数的RSA算法实现
import math
from functools import reduce #用于合并字符
from os import urandom #系统随机的字符
import binascii #二进制和ASCII之间转换 #===========================================
def Mod_1(x,n):
'''取模负1的算法:计算x2= x^-1 (mod n)的值,
r = gcd(a, b) = ia + jb, x与n是互素数'''
x0 = x
y0 = n
x1 = 0
y1 = 1
x2 = 1
y2 = 0
while n != 0:
q = x // n
(x, n) = (n, x % n)
(x1, x2) = ((x2 - (q * x1)), x1)
(y1, y2) = ((y2 - (q * y1)), y1)
if x2 < 0:
x2 += y0
if y2 < 0:
y2 += x0
return x2
#===========================================
def Fast_Mod(a,p,m):
'''快速取模指数算法:计算 (a ^ p) % m 的值,可用pow()代替'''
a,p,m=int(a),int(p),int(m)
if (p == 0) :
return 1
r = a % m
k = 1
while (p > 1):
if ((p & 1)!=0):
k = (k * r) % m
r = (r * r) % m
p >>= 1
return (r * k) % m
#===========================================
def randint(n):
'''random是伪随机数,需要更高安全的随机数产生,
所以使用os.urandom()或者SystmeRandom模块,
生成n字节的随机数(8位/字节),返回16进制转为10进制整数返回'''
randomdata = urandom(n)
return int(binascii.hexlify(randomdata),16)
#===========================================
def primality_testing_1(n):
'''测试一,小素数测试,用100以内的小素数检测随机数x,
可以很大概率排除不是素数,#创建有25个素数的元组'''
Sushubiao=(2,3,5,7,11,13,17,19,23,29,31,37,41
,43,47,53,59,61,67,71,73,79,83,89,97)
for y in Sushubiao:
if n%y==0:
return False
return True
#===========================================
def primality_testing_2(n, k):
'''测试二,用miller_rabin算法对n进行k次检测'''
if n < 2:
return False
d = n - 1
r = 0
while not (d & 1):
r += 1
d >>= 1
for _ in range(k):
a = randint(120) #随机数
x = pow(a, d, n)
if x == 1 or x == n - 1:
continue
for _ in range(r - 1):
x = pow(x, 2, n)
if x == 1:
return False
if x == n - 1:
break
else:
return False
return True
#===========================================
def getprime(byte):
while True :
n=randint(byte)
if primality_testing_1(n) :
if primality_testing_2(n, 10) :
pass
else :continue
else : continue
return n
#===========================================
def RSA():
p=getprime(128) #1024bit的大整数
q=getprime(128)
while p==q: #避免p/q值相同
q=getprime(128)
n=p*q #n值公开
OrLa=(p-1)*(q-1) #欧拉函数
e=524289
'''e的选择:e的二进制表示中应当含有尽量少量的1.
e取e=524289时,其二进制为10000000000000000001,
只有两个1,加密速度快且数字大'''
d=Mod_1(e,OrLa)
print('公钥为({0},{1});\n私钥为({2},{3})'.format(n,e,n,d))
message=input('请输入任意需要加密的内容:')
#从标准输入输出流接收数据,数字化再加解密
message=list(map(ord,message))
print('ciphertext数字化:',message)
ciphertext=[]
for x in message:
ciphertext.append(pow(x,e,n))
print('ciphertext加密:',ciphertext)
message=[]
while True :
message.append(int(input('输入密文组\n(需要结束时输入0):')))
if message[-1]==0:
del message[-1]
break
plaintext=[]
for x in message:
plaintext.append(pow(x,d,n))
print('plaintext解密:',plaintext)
plaintext=list(map(chr,plaintext))
print('plaintext字符化:',plaintext)
print('plaintext=',reduce((lambda x,y: x+y),plaintext))
#=================================================== RSA()
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