RSA加密算法和签名算法

时间:2023-03-09 17:51:38
RSA加密算法和签名算法

RSA加密算法

RSA公钥加密*包含如下3个算法:KeyGen(密钥生成算法),Encrypt(加密算法)以及Decrypt(解密算法)。

  • RSA加密算法和签名算法。密钥生成算法以安全常数RSA加密算法和签名算法作为输入,输出一个公钥PK,和一个私钥SK。安全常数用于确定这个加密算法的安全性有多高,一般以加密算法使用的质数p的大小有关。RSA加密算法和签名算法越大,质数p一般越大,保证*有更高的安全性。在RSA中,密钥生成算法如下:算法首先随机产生两个不同大质数p和q,计算N=pq。随后,算法计算欧拉函数RSA加密算法和签名算法。接下来,算法随机选择一个小于RSA加密算法和签名算法的整数e,并计算e关于RSA加密算法和签名算法的模反元素d。最后,公钥为PK=(N, e),私钥为SK=(N, d)。
  • RSA加密算法和签名算法。加密算法以公钥PK和待加密的消息M作为输入,输出密文CT。在RSA中,加密算法如下:算法直接输出密文为RSA加密算法和签名算法
  • RSA加密算法和签名算法。解密算法以私钥SK和密文CT作为输入,输出消息M。在RSA中,解密算法如下:算法直接输出明文为RSA加密算法和签名算法。由于e和d在RSA加密算法和签名算法下互逆,因此我们有:RSA加密算法和签名算法

所以,从算法描述中我们也可以看出:公钥用于对数据进行加密,私钥用于对数据进行解密。当然了,这个也可以很直观的理解:公钥就是公开的密钥,其公开了大家才能用它来加密数据。私钥是私有的密钥,谁有这个密钥才能够解密密文。否则大家都能看到私钥,就都能解密,那不就乱套了。

RSA签名算法

签名算法同样包含3个算法:KeyGen(密钥生成算法),Sign(签名算法),Verify(验证算法)。

  • RSA加密算法和签名算法。密钥生成算法同样以安全常数RSA加密算法和签名算法作为输入,输出一个公钥PK和一个私钥SK。在RSA签名中,密钥生成算法与加密算法完全相同。
  • RSA加密算法和签名算法。签名算法以私钥SK和待签名的消息M作为输入,输出签名RSA加密算法和签名算法。在RSA签名中,签名算法直接输出签名为RSA加密算法和签名算法。注意,签名算法和RSA加密*中的解密算法非常像。
  • RSA加密算法和签名算法。验证算法以公钥PK,签名RSA加密算法和签名算法以及消息M作为输入,输出一个比特值b。b=1意味着验证通过。b=0意味着验证不通过。在RSA签名中,验证算法首先计算RSA加密算法和签名算法,随后对比M'与M,如果相等,则输出b=1,否则输出b=0。注意:验证算法和RSA加密*中的加密算法非常像。

所以,在签名算法中,私钥用于对数据进行签名,公钥用于对签名进行验证。这也可以直观地进行理解:对一个文件签名,当然要用私钥,因为我们希望只有自己才能完成签字。验证过程当然希望所有人都能够执行,大家看到签名都能通过验证证明确实是我自己签的。

参考:https://www.zhihu.com/question/25912483