實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名的RSA算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)樣本

課程實(shí)踐報(bào)告書課程名稱：密碼學(xué)與網(wǎng)絡(luò)安全課程實(shí)踐題目：實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名RSA算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)生姓名：專業(yè)：班別：學(xué)號(hào)：指引教師：日期：年6月18日實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名RSA算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)摘要隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)發(fā)展，信息安全在各領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要作用，其中密碼學(xué)已成為信息安全技術(shù)核心，本文重要簡介了信息加密技術(shù)應(yīng)用。RSA算法是當(dāng)前公認(rèn)在理論和實(shí)際應(yīng)用中最為成熟和完善一種公鑰密碼體制，它是第一種既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名算法，是公鑰密碼體制代表。數(shù)字簽名是起到身份認(rèn)證、核準(zhǔn)數(shù)據(jù)完整性一種信息安全技術(shù)。它通過認(rèn)證技術(shù)來辨認(rèn)真?zhèn)?。RSA數(shù)字簽名體制使用是RSA公開密鑰密碼算法進(jìn)行數(shù)字簽名。本文重要內(nèi)容涉及：第一,對(duì)RSA算法進(jìn)行系統(tǒng)簡介；第二,簡介RSA數(shù)字簽名某些基本概念和數(shù)字簽名理論實(shí)現(xiàn)過程；第三詳述RSA數(shù)字簽名設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，重要實(shí)現(xiàn)模塊涉及RSA密鑰產(chǎn)生（一對(duì)公鑰和私鑰），RSA加密算法和解密算法實(shí)現(xiàn)，；第四,對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行了整體測(cè)試和分析改進(jìn)。核心字：RSA算法；加密；解密；RSA數(shù)字簽名目錄284451引言 3151161.1課題研究背景 342541.2課題研究意義 3241882RSA算法和RSA數(shù)字簽名算法概念設(shè)計(jì) 3228082.1RSA算法概念和原理 332812.1.1RSA算法簡介 3221252.1.2RSA算法實(shí)現(xiàn)原理 374062.2RSA數(shù)字簽名基本概念和RSA數(shù)字簽名算法實(shí)現(xiàn)原理 4108432.2.1RSA數(shù)字簽名基本概念 4159942.2.2RSA數(shù)字簽名算法實(shí)現(xiàn)原理 5285063RSA數(shù)字簽名邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 6280793.1RSA數(shù)字簽名總體設(shè)計(jì) 6301463.1.1RSA數(shù)字簽名所需實(shí)現(xiàn)功能 6293173.1.2總體規(guī)定和設(shè)計(jì) 688913.2各某些設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 7118493.2.1密鑰產(chǎn)生實(shí)現(xiàn) 7184333.2.2產(chǎn)生消息摘要設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 10212193.2.3數(shù)字簽名設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn) 12170353.2.4驗(yàn)證數(shù)字簽名設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 15146823.2.5RSA數(shù)字簽名運(yùn)營成果 18244594軟件整體測(cè)試和分析改進(jìn) 18310544.1軟件整體測(cè)試 18170044.2性能分析與改進(jìn)設(shè)想 1912684開發(fā)體會(huì) 197091參照文獻(xiàn) 201引言1.1課題研究背景隨著電子信息技術(shù)迅速發(fā)展，人類已步入信息社會(huì)。但是由于整個(gè)社會(huì)形成了一種巨大計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，任何一種計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)浮現(xiàn)安全問題，都會(huì)影響整個(gè)國家網(wǎng)絡(luò)安全，因此信息安全、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全問題已引起了人類高度注重。網(wǎng)絡(luò)安全辦法應(yīng)是能全方位地針對(duì)各種不同威脅和脆弱性，這樣才干保證網(wǎng)絡(luò)信息保密性、完整性和可用性。當(dāng)代密碼學(xué)已成為信息安全技術(shù)核心，密碼學(xué)是以研究通信安全保密學(xué)科，即研究對(duì)傳播信息采用何種秘密變換以防止第三者對(duì)信息竊取。RSA公鑰加密算法是第一種既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名算法。它易于理解和操作，也十分流行。隨著越來越多商業(yè)應(yīng)用和原則化工作，RSA已經(jīng)成為最具代表性公鑰加密技術(shù)。現(xiàn)今，網(wǎng)上交易加密連接、網(wǎng)上銀行身份驗(yàn)證、各種信用卡使用數(shù)字證書、智能移動(dòng)電話和存儲(chǔ)卡驗(yàn)證功能芯片等，大多數(shù)使用RSA技術(shù)。1.2課題研究意義隨著電子商務(wù)發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)上資金電子互換日益頻繁，如何防止信息偽造和欺騙成為非常重要問題。當(dāng)前關(guān)于數(shù)字簽名研究重要集中點(diǎn)是基于公鑰密碼體制數(shù)字簽名。手寫簽名每一項(xiàng)業(yè)務(wù)都是數(shù)字簽名潛在用場(chǎng)。數(shù)字簽名可以提供數(shù)據(jù)完整性、真實(shí)性和不可否認(rèn)性。數(shù)字簽名技術(shù)在身份辨認(rèn)和認(rèn)證、數(shù)據(jù)完整性、抵賴等方面具備其他技術(shù)無法代替作用，它在軍事、電子商務(wù)和電子政務(wù)等領(lǐng)域有著極廣泛應(yīng)用。而在公鑰體制中，RSA是一種較為完善公鑰密碼算法，不但可以同步用于加密和數(shù)字簽名，并且易于理解和操作，是被廣泛研究公鑰密碼算法。因而，基于RSA數(shù)字簽名具備較強(qiáng)研究性和實(shí)際應(yīng)用意義。2RSA算法和RSA數(shù)字簽名算法概念設(shè)計(jì)2.1RSA算法概念和原理2.1.1RSA算法簡介RSA算法是一種公鑰密碼算法,實(shí)現(xiàn)RSA算法涉及生成RSA密鑰，加密和解密數(shù)據(jù)。RSA算法是第一種能同步用于加密和數(shù)字簽名算法，也易于理解和操作。RSA是被研究得最廣泛公鑰算法。RSA缺陷重要有：A)產(chǎn)生密鑰很麻煩，受到素?cái)?shù)產(chǎn)生技術(shù)限制，因而難以做到一次一密。B)分組長度太大，為保證安全性，n至少也要600bits。2.1.2RSA算法實(shí)現(xiàn)原理1)隨機(jī)選取兩個(gè)不同素?cái)?shù)p和q，它們寬度是密鑰寬度一半。2)計(jì)算出p和q乘積n。3)在2和Φ(n)之間隨機(jī)選取一種數(shù)e，e必要和Φ(n)互素，整數(shù)e用做加密密鑰（其中Φ(n)=(p-1)*(q-1)）。4)從公式ed≡1modΦ(n)中求出解密密鑰d。5)得公鑰（e，n），私鑰(d，n)。6)公開公鑰，但不公開私鑰。7)將明文P(假設(shè)P是一種不大于n整數(shù))加密為密文C，計(jì)算辦法為：C=P^emodn;8)將密文C解密為明文P，計(jì)算辦法為：P=C^dmodn;然而只依照n和e（不是p和q）要計(jì)算出d是不也許。因而，任何人都可對(duì)明文進(jìn)行加密，但只有授權(quán)顧客（懂得d）才可對(duì)密文解密。2.2RSA數(shù)字簽名基本概念和RSA數(shù)字簽名算法實(shí)現(xiàn)原理2.2.1RSA數(shù)字簽名基本概念RSA數(shù)字簽名體制使用了RSA公開密鑰密碼算法進(jìn)行數(shù)字簽名，鑒于RSA算法在實(shí)踐中已經(jīng)被證明了安全性，RSA數(shù)字簽名體制在許多安全原則中得以廣泛應(yīng)用。ISO/IEC9796和ANSIX9.30-199X以及美國聯(lián)邦信息解決原則FIPS186-2已經(jīng)將RSA作為推薦數(shù)字簽名原則算法之一。RSA數(shù)字簽名算法，涉及簽名算法和驗(yàn)證簽名算法。它是運(yùn)用RSA算法加密和解密算法原理進(jìn)行一種數(shù)字簽名，事實(shí)上是通過一種哈希函數(shù)來實(shí)現(xiàn)（本設(shè)計(jì)是通過MD5算法）產(chǎn)生消息摘要MD來實(shí)現(xiàn)所需加密對(duì)象。數(shù)字簽名特點(diǎn)是它代表了消息特性，消息如果發(fā)生變化，數(shù)字簽名值也將發(fā)生變化，不同消息將得到不同數(shù)字簽名。安全數(shù)字簽名使接受方可以得到保證：消息的確來自發(fā)送方。由于簽名私鑰只有發(fā)送方自己保存，她人無法做同樣數(shù)字簽名，如果第三方冒充發(fā)送方發(fā)出一種消息，而接受方在對(duì)數(shù)字簽名進(jìn)行解密時(shí)使用是發(fā)送方公開密鑰，只要第三方不懂得發(fā)送方私有密鑰，加密出來數(shù)字簽名和通過計(jì)算數(shù)字簽名必然是不相似，這就提供了一種安全確認(rèn)發(fā)送方身份辦法，即數(shù)字簽名真實(shí)性得到了保證。數(shù)字簽名類似手書簽名，它具備如下性質(zhì)：1）可以驗(yàn)證簽名產(chǎn)生者身份，以及產(chǎn)生簽名日期和時(shí)間；2）能用于證明被簽消息內(nèi)容；3）數(shù)字簽名可由第三方驗(yàn)證，從而可以解決通信雙方爭議。為了滿足數(shù)字簽名這些規(guī)定，例如，通信雙方在發(fā)送消息時(shí)，既要防止接受方或其她第三方偽造，又要防止發(fā)送方因?qū)ψ约翰焕裾J(rèn)，也就是說，為了保證數(shù)字簽名真實(shí)性。數(shù)字簽名原理是：（發(fā)送方和接受方依照規(guī)定各自產(chǎn)生自己一對(duì)公鑰和私鑰）1）被發(fā)送文獻(xiàn)采用某種算法對(duì)原始消息進(jìn)行運(yùn)算，得到一種固定長度數(shù)字串，稱為消息摘要（MD），不同消息得到消息摘要各異，但是對(duì)相似消息它消息摘要卻是唯一；2）發(fā)送方生成消息消息摘要，用自己私鑰對(duì)摘要進(jìn)行加密來形成發(fā)送方數(shù)字簽名；3）這個(gè)數(shù)字簽名將作為消息附件和消息一同用接受方公鑰進(jìn)行加密，將加密后密文一起發(fā)送給接受方；4）接受方一方面把接受到密文用自己私鑰解密，得到原始消息和數(shù)字簽名，再用發(fā)送方公鑰解密數(shù)字簽名，隨后用同樣算法計(jì)算出消息摘要；5）如果計(jì)算出來消息摘要和發(fā)送方發(fā)送給她消息摘要（通過解密數(shù)字簽名得到）是相似，這樣接受方就能確認(rèn)數(shù)字簽名的確是發(fā)送方，否則就以為收到消息是偽造或是半途被篡改。數(shù)字簽名原理圖如2-1所示ABEDEDEDED用A私鑰加密用B公鑰用B私鑰用A公鑰解密數(shù)字簽名加密解密核算簽名圖2-1數(shù)字簽名原理2.2.2RSA數(shù)字簽名算法實(shí)現(xiàn)原理RSA數(shù)字簽名算法分為如下兩個(gè)環(huán)節(jié)：1）簽名算法（涉及兩步：消息摘要計(jì)算，RSA加密）(1)消息摘要MD計(jì)算：消息在簽名前一方面通過MD5計(jì)算，生成128位消息摘要；MD5函數(shù)是一種單向散列函數(shù)，它將任意長度消息壓縮成128位消息摘要。應(yīng)用MD5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’并滿足兩者散列值很難)，可以實(shí)現(xiàn)信息完整性檢查。此外該函數(shù)設(shè)計(jì)不基于任何假設(shè)和密碼體制而直接構(gòu)造，執(zhí)行速度快，是一種被廣泛承認(rèn)單向散列算法。(2)對(duì)MD作RSA加密算法：采用簽名者私鑰加密消息摘要，得到加密后字符串即數(shù)字簽名；2）驗(yàn)證簽名算法（RSA解密、對(duì)消息摘要計(jì)算和比較）驗(yàn)證簽名算法涉及兩步：RSA解密得簽名者消息摘要，驗(yàn)證者對(duì)原消息計(jì)算摘要，比較兩個(gè)消息摘要。驗(yàn)證簽名過程輸入為消息，簽名者公鑰，簽名；輸出為驗(yàn)證成果，即與否是對(duì)的簽名。(1)RSA解密：簽名實(shí)際是加密消息摘要，用以上所述RSA解密辦法采用簽名者公鑰對(duì)這個(gè)加密消息摘要解密，解密成果應(yīng)為128位消息摘要。(2)消息摘要計(jì)算和比較：驗(yàn)證者對(duì)消息用MD5算法重新計(jì)算，得到驗(yàn)證者自己消息摘要。驗(yàn)證者比較解密得到消息摘要和自己消息摘要，如果兩者相似，則驗(yàn)證成功，可以確認(rèn)消息完整性及簽名的確為簽名者；否則，驗(yàn)證失敗，確認(rèn)簽名被冒充或是被篡改。3RSA數(shù)字簽名邏輯設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)3.1RSA數(shù)字簽名總體設(shè)計(jì)3.1.1RSA數(shù)字簽名所需實(shí)現(xiàn)功能在本軟件中需要實(shí)現(xiàn)功能有如下幾種：（1）生成RSA密鑰：公鑰ke=（e,n），私鑰kd=(d,n)；（2）運(yùn)用MD5算法計(jì)算出消息摘要MD；（3）數(shù)字簽名實(shí)現(xiàn)：用私鑰d對(duì)消息摘要進(jìn)行加密計(jì)算（RSA算法中加密辦法）；（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算法中解密辦法），得到解密成果與(2)步計(jì)算出消息摘要比較，如果兩個(gè)消息摘要同樣則簽名成功。3.1.2總體規(guī)定和設(shè)計(jì)本軟件總體規(guī)定有：1）按規(guī)定生成非對(duì)稱密鑰——公鑰和私鑰；2）按任意寫入消息字符串(明文信息)生成所需要消息摘要MD；3）在本設(shè)計(jì)中用產(chǎn)生私鑰d依照RSA算法加密原理對(duì)所生成消息摘要進(jìn)行加密運(yùn)算，得到數(shù)字簽名；4）在本設(shè)計(jì)中用產(chǎn)生公鑰e依照RSA算法解密原理對(duì)所加密消息摘要即數(shù)字簽名進(jìn)行解密運(yùn)算，得到相應(yīng)消息摘要（在本設(shè)計(jì)中標(biāo)示為解密信息），比較兩個(gè)消息摘要，驗(yàn)證數(shù)字簽名者身份真實(shí)與否；5）提示信息完整、操作舒服、圖形界面雅觀。本軟件總體設(shè)計(jì)都是基于C++開發(fā)環(huán)境，采用是MicrosoftVisualc++6.0運(yùn)營環(huán)境。3.2各某些設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)3.2.1密鑰產(chǎn)生實(shí)現(xiàn)在密鑰產(chǎn)生某些中起決定性作用是素?cái)?shù)選取，

對(duì)隨機(jī)數(shù)作素性檢測(cè)，若通過則為素?cái)?shù)；否則增長一種步長后再做素性檢測(cè)，直到找出素?cái)?shù)。素性檢測(cè)采用Fermat測(cè)試。這個(gè)算法理論根據(jù)是費(fèi)爾馬小定理：如果m是一種素?cái)?shù)，且a不是m倍數(shù)，那么依照費(fèi)爾馬小定理有：am-1=1(modm)。實(shí)際應(yīng)用時(shí)：am-1=1(modm)am=a(modm)a=am(modm)，因而對(duì)于整數(shù)m，只需計(jì)算am(modm)，再將成果與a比較，如果兩者相似，則m為素?cái)?shù)。選用a=2，則a一定不會(huì)是任何素?cái)?shù)倍數(shù)。依照所選素?cái)?shù)不同產(chǎn)生不同密鑰。密鑰理論產(chǎn)生模塊流程圖如圖3-1所示：產(chǎn)生任意素?cái)?shù)產(chǎn)生任意素?cái)?shù)p和q計(jì)算n=p*q計(jì)算ou_la=(p-1)(q-1)選取e作為公鑰計(jì)算d作為私鑰圖3-1密鑰產(chǎn)生密鑰產(chǎn)生某些代碼實(shí)現(xiàn)： CStringstr; //第一步產(chǎn)生任意素?cái)?shù) GeneratePrimeNumbers(); //第二步計(jì)算n=p*q m_n=m_Prime1*m_Prime2; //第三步0=(p-1)(q-1) m_Undef=(m_Prime1-1)*(m_Prime2-1); //第四步選取'e' SelectE(); //第五步計(jì)算D CalculateD(); //顯示公鑰和私鑰 //(1)公鑰KU={e,n} str.Format("{%d，%d}",m_e,m_n); m_public_key.SetWindowText(str); //(2)私鑰KU={d,n} str.Format("{%d，%d}",m_d,m_n); m_private_key.SetWindowText(str); //選取一種'e'使'e'與m_Undef互素//選取e函數(shù)實(shí)現(xiàn)SelectE(){CStringstr;for(floati=2;i<100000;i++) { if(IsRelativePrime((float)m_Undef,(float)i)) { m_e=(long)i; return; } }}//互為素?cái)?shù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)IsRelativePrime(floatX,floatY){floatR;//輸入：X,Y if(X<Y)//如果X較小則互換兩個(gè)值 { X=X+Y; Y=X-Y; X=X-Y; } //在這時(shí)X總是比Y大 for(;;) { if(Y==0) break; R=fmod(X,Y); X=Y; Y=R; }if(X!=1) returnfalse; else returntrue;//互素}//計(jì)算D函數(shù)實(shí)現(xiàn)CalculateD(){ floatd; longd_dash; CStringstr; for(floatk=1;k<100000;k++) { d=(m_Undef*k+1)/m_e; d_dash=(long)((m_Undef*k+1)/m_e); if(d==d_dash) { m_d=d; return; } }}//產(chǎn)生素?cái)?shù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)GeneratePrimeNumbers(){ CStringstr; UpdateData(TRUE);//通過如下兩個(gè)函數(shù)可獲得兩個(gè)大素?cái)?shù)，但增長了計(jì)算復(fù)雜性，為了以便，直接給定素?cái)?shù)// m_Prime1=FindPrime(1);// m_Prime2=FindPrime(m_Prime1); m_Prime1=47; m_Prime2=71;}3.2.2產(chǎn)生消息摘要設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)計(jì)算消息摘要理論實(shí)現(xiàn)流程圖如圖3-2所示：初始化MD5初始化MD5所需常量計(jì)算所需追加長度對(duì)原始信息進(jìn)行補(bǔ)位將輸入提成512位塊循環(huán)解決塊得到消息摘要得到消息摘要圖3-2消息摘要計(jì)算流程在以上流程圖中其中循環(huán)解決塊是最重要一步，也是MD5核心算法，在這一步中涉及了：（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位寄存器，且在實(shí)際算法運(yùn)算中保存中間成果和最后成果；（2）將當(dāng)前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，每一輪解決一種塊中16個(gè)子塊，四輪第一步進(jìn)行不同解決，其她相似：每一輪有16個(gè)輸入子塊M[0]，M[1]，…………..M[15]，或表達(dá)為M[i]，其中i為0-15；t是常量數(shù)組，包括64個(gè)元素，每個(gè)元素為32位，數(shù)組t表達(dá)為t[1]，t[2]，………t[64]，或t[k]，k為1-64；MD5循環(huán)四輪操作過程用下式表達(dá)：a=b+((a+proccessP(b,c,d)+M[i]+T[k])<<<s)(<<<s表達(dá)循環(huán)左移s位)產(chǎn)生消息摘要重要代碼如下： inti;intIndex; //初始化MD5所需常量Init()； //計(jì)算追加長度Append(WriteMessage.length());//對(duì)原始信息進(jìn)行補(bǔ)位 for(i=0;i<m_AppendByte;i++) { if(i==0)WriteMessage+=(unsignedchar)0x80; elseWriteMessage+=(unsignedchar)0x0; }//將原始信息長度附加在補(bǔ)位后數(shù)據(jù)背面for(i=0;i<8;i++)WriteMessage+=m_MsgLen[i]; //位塊數(shù)組unsignedcharx[64]={0};//循環(huán)，將原始信息以64字節(jié)為一組拆分進(jìn)行解決 for(i=0,Index=-1;i<WriteMessage.length();i++) { x[++Index]=WriteMessage[i]; if(Index==63) { Index=-1;//將64字節(jié)位轉(zhuǎn)換為16個(gè)字節(jié) Transform(x); } }//將寄存器ABCD最后值轉(zhuǎn)換為16進(jìn)制返回給顧客 returnToHex(UpperCase);3.2.3數(shù)字簽名設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名理論實(shí)現(xiàn)流程圖如圖3-3所示，數(shù)字簽名，就是通過在數(shù)據(jù)單元上附加數(shù)據(jù)，或?qū)?shù)據(jù)單元進(jìn)行加密變換，從而使接受者可以確認(rèn)數(shù)據(jù)來源和完整性。數(shù)字簽名是防止她人對(duì)傳播文獻(xiàn)進(jìn)行破壞，以及擬定發(fā)信人身份手段。數(shù)字簽名中加密算法就是應(yīng)用RSA加密原理，而它驗(yàn)證算法則是應(yīng)用RSA解密原理。開始得到數(shù)字簽名開始得到數(shù)字簽名得到消息摘要MD用私鑰d加密MD結(jié)束圖3-3數(shù)字簽名實(shí)現(xiàn)流程RSA加密、解密過程都為求一種整數(shù)整多次冪，再取模。如果按其含義直接計(jì)算，則中間成果非常大，有也許超過計(jì)算機(jī)所容許整數(shù)取值范疇。為了減小中間成果和提高加、解密運(yùn)算中指數(shù)運(yùn)算有效性，本設(shè)計(jì)采用了迅速指數(shù)算法。它運(yùn)算過程為（如果要算a^mmodn）：1）將m表達(dá)為二進(jìn)制形式；2）初始化c=0，d=1，c在這里表達(dá)指數(shù)某些成果，它終值即為指數(shù)m，d是中間成果，它終值即為所求成果；3）從二進(jìn)制數(shù)最高位到最低位開始對(duì)每一位都用公式1進(jìn)行運(yùn)算，得到d為該步成果，公式1：c=2*c;d=fmod(d*d,n);4）若二進(jìn)制數(shù)是1,則在上面運(yùn)算后繼續(xù)如下運(yùn)算：c=c+1;d=fmod(d*a,n);得到成果d才為該步最后成果。數(shù)字簽名重要實(shí)現(xiàn)過程代碼如下：//消息摘要，8位為一組一種字符一組 charmessage[200]；//從文本框中得到消息摘要m_message.GetWindowText(message,200); len=strlen(message); charshowstr[1000]=""; intNO_BITS=32; doublec=0,d=1; charbits[100]; doublen=(double)m_n; unsignedcharch; doubledata;//19; longi,k=NO_BITS; intsizeof_d=sizeof(double);//將十進(jìn)制數(shù)私鑰d轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制D_to_B(m_d,32,bits);//得到適當(dāng)字節(jié) GetOnlyProperBits(bits); k=NO_BITS=strlen(bits)-1; for(intii=0;ii<len;ii++) { //從message中讀取字符放入'data'中 ch=message[ii]; data=(double)ch; //計(jì)算((data)^dmodn)迅速指數(shù)算法實(shí)現(xiàn) c=0;d=1; for(i=k;i>=0;i--) { c=2*c; d=fmod(d*d,n); if(bits[NO_BITS-i]=='1') { c=c+1; d=fmod(data*d,n); } } //從'd'中讀取字符放入result中 result[ii]=d;//把字符串變?yōu)槭M(jìn)制數(shù)后連接字符串 strcat(showstr,longtohex(d)); }//結(jié)束循環(huán)//顯示成果 m_result.SetWindowText(showstr); }//字符串變?yōu)?6進(jìn)制數(shù)函數(shù)實(shí)現(xiàn)longtohex(longx){charstr[8]; inti=0;//商 inta；//余數(shù) intb; longtt=x; while(tt>=16) { a=tt/16; b=tt%16; switch(b) { case0：str[i]='0'；break; case1：str[i]='1'；break; case2：str[i]='2'；break; case3：str[i]='3'；break; case4：str[i]='4'；break; case5：str[i]='5'；break; case6：str[i]='6'；break; case7：str[i]='7'；break; case8：str[i]='8'；break; case9：str[i]='9'；break; case10：str[i]='A'；break; case11：str[i]='B'；break; case12：str[i]='C'；break; case13：str[i]='D'；break; case14：str[i]='E'；break; case15：str[i]='F'；break; }; i++;tt=a; } str[i]='\0'; strrev(str); returnstr;}3.2.4驗(yàn)證數(shù)字簽名設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)得到數(shù)字簽名得到數(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(jié)束圖3-4驗(yàn)證數(shù)字簽名流程驗(yàn)證數(shù)字簽名對(duì)的與成功性，重要是比較得到兩次消息摘要與否同樣，如果驗(yàn)證方用簽名方公鑰解密得到消息摘要（即是本設(shè)計(jì)中得到解密信息）和她自己計(jì)算得到消息摘要（在本系統(tǒng)中為第一次計(jì)算得到消息摘要）是同樣，則證明簽名是對(duì)的，沒有被篡改或是冒充，驗(yàn)證簽名原理則是依照RSA解密算法，詳細(xì)理論流程圖如圖3-4所示：（在本設(shè)計(jì)中簽名和驗(yàn)證簽名都在同一界面實(shí)現(xiàn)，不進(jìn)行文獻(xiàn)雙方傳播）驗(yàn)證數(shù)字簽名過程時(shí)應(yīng)用解密算法是RSA解密原理，而RSA解密過程也應(yīng)用了求一種整數(shù)整多次冪，再取模運(yùn)算。在此也采用了迅速指數(shù)算法，詳細(xì)算法過程同RSA加密過程中應(yīng)用迅速指數(shù)算法是同樣。驗(yàn)證數(shù)字簽名重要實(shí)現(xiàn)過程代碼如下：intNO_BITS; doublec=0,d=1; charbits[100]; doublen=(double)m_n; doubledata;//19; longi,k;intsizeof_d=sizeof(double);//用于存儲(chǔ)解密信息 charmessage[200];//將十進(jìn)制數(shù)公鑰e轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 D_to_B(m_e,32,bits); GetOnlyProperBits(bits); k=NO_BITS=strlen(bits)-1; for(intj=0;j<len;j++) { //從result中讀取字符放入'data'中 data=result[j]; //計(jì)算((data)^emodn)迅速指數(shù)算法實(shí)現(xiàn) c=0;d=1; for(i=k;i>=0;i--) { c=2*c; d=fmod(d*d,n); if(bits[NO_BITS-i]=='1') { c=c+1; d=fmod(data*d,n); } }//結(jié)束循環(huán) //從'd'中讀取字符放入message中 message[j]=d; }//顯示成果 m_mingwen.SetWindowText(message); }3.2.5RSA數(shù)字簽名運(yùn)營成果圖3-5RSA數(shù)字簽名運(yùn)營成果在本軟件中得到二個(gè)消息摘要：依照寫入消息（明文信息）計(jì)算出來消息摘要、解密數(shù)字簽名得到消息摘要（即是本設(shè)計(jì)中解密信息）。如果兩個(gè)消息摘要是同樣則證明RSA數(shù)字簽名者身份真實(shí)性，從而實(shí)現(xiàn)了RSA數(shù)字簽名。該系統(tǒng)運(yùn)營成果如圖3-5所示。產(chǎn)生消息摘要和解密得到消息摘要（在此處是解密信息）是完全同樣，則證明了數(shù)字簽名真實(shí)性。4軟件整體測(cè)試和分析改進(jìn)4.1軟件整體測(cè)試（1）測(cè)試密鑰生成：產(chǎn)生密鑰前提是要有兩個(gè)素?cái)?shù)生成，密鑰產(chǎn)生依賴于素?cái)?shù)生成，素?cái)?shù)生成不同樣則密鑰也會(huì)不相似，在本設(shè)計(jì)中素?cái)?shù)是47和71，則相相應(yīng)密鑰是公鑰（3，3337）和私鑰（2147，3337）；（2）測(cè)試消息摘要MD生成：寫入消息（明文信息）不同樣得到消息摘要就有所區(qū)別，但是在產(chǎn)生消息摘要時(shí)所使用計(jì)算辦法是同樣即MD5算法，該算法核心是其中四輪循環(huán)，如果四輪循環(huán)中一種細(xì)節(jié)出了問題則所產(chǎn)生MD便是相差極遠(yuǎn)，如若明文信息是dfgfhfhgjk則得到消息摘要A4127B4881D24B01A85696477A07C17C，若明文信息是cvnjj則得到消息摘要是A1E2C15FF4C9F4D407EF33D1AC56C632；（3）測(cè)試數(shù)字簽名生成：依照RSA算法加密原理對(duì)不同消息摘要MD進(jìn)行加密運(yùn)算，得到便是不同數(shù)字簽名DS；若消息摘要MD是A1E2C15FF4C9F4D407EF33D1AC56C63