淺論基于RSA的加密算法

劉錄松

摘要：信息是一種資源，也是一種財(cái)富。在現(xiàn)代社會(huì)中，信息處理和通信技術(shù)日益發(fā)展，保護(hù)信息的安全，特別是保護(hù)重要信息的安全，已成為國(guó)際社會(huì)普遍關(guān)注的重大問題。該文對(duì)密碼學(xué)、信息安全做了些簡(jiǎn)要的介紹，并且簡(jiǎn)明扼要的介紹了信息安全的發(fā)展趨勢(shì)，重點(diǎn)闡述了RSA加解密算法。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；密碼；RSA算法

中圖分類號(hào)：TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1009-3044(2012)21-5064-03

隨著通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展和公共信息系統(tǒng)商業(yè)性應(yīng)用步伐的加快，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)信息資源的依賴程度的日亦加深，這時(shí)，網(wǎng)絡(luò)信息安全的重要性也就從各個(gè)方面（電子政務(wù)、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)金融、網(wǎng)絡(luò)媒體）體現(xiàn)了出來。

1 RSA的研究意義

產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)信息安全問題的根源可以從三個(gè)方面分析：自身缺陷，開放性和人的因素。

首先，網(wǎng)絡(luò)自身的安全缺陷主要體現(xiàn)在協(xié)議和業(yè)務(wù)的不安全上，而協(xié)議的不安全主要原因是：一方面互聯(lián)網(wǎng)起源的出忠是進(jìn)行學(xué)術(shù)交流和信息的溝通，并非商業(yè)目的而導(dǎo)致缺乏安全的總體構(gòu)想和設(shè)計(jì)。另一方面是協(xié)議本身的泄漏。然而業(yè)務(wù)上的不安全表現(xiàn)在錯(cuò)誤信息或業(yè)務(wù)本身的不完善。

其次，網(wǎng)絡(luò)的開放性體現(xiàn)在業(yè)務(wù)是基于公開的協(xié)議等原因。

最后，人的因素才是最主要的因素，表現(xiàn)為三方面：人為的無意失誤，黑客攻擊，管理不善。

隨著這些問題不斷的出現(xiàn)，網(wǎng)絡(luò)信息安全的意義也就體現(xiàn)出來了：從大的方面說，網(wǎng)絡(luò)信息安全關(guān)系到國(guó)家主權(quán)的安全、社會(huì)的穩(wěn)定、民族文化的繼承和發(fā)揚(yáng)等。從小的發(fā)面說，網(wǎng)絡(luò)信息安全關(guān)系到公私財(cái)產(chǎn)和個(gè)人隱私的安全。因此，密碼學(xué)在網(wǎng)絡(luò)信息安全中發(fā)揮的重要性也體現(xiàn)了出來。密碼技術(shù)是實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)信息安全的核心技術(shù)，是保護(hù)數(shù)據(jù)最重要的工具之一。最常用的技術(shù)有：數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)DES、高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)AES、RSA算法、橢圓曲線密碼算法ECC、IDEA算法、PGP系統(tǒng)等。

2 RSA的國(guó)內(nèi)外發(fā)展趨勢(shì)

2012年2月27日到3月2日在美國(guó)舊金山舉辦的RSA信息安全大會(huì)上，網(wǎng)絡(luò)安全，云安全仍然是時(shí)下最為熱點(diǎn)的話題。而其中云安全仍是2010、2011和2012年度最耀眼的新星，圍繞著云安全與網(wǎng)絡(luò)安全提出了許多問題以及解決的方法，比如：云安全需要急迫解決的安全隱患；云計(jì)算是轉(zhuǎn)變安全交付方式的機(jī)會(huì)；云安全將成為2010安全領(lǐng)域趨勢(shì)；安全專家看RSA大會(huì)焦點(diǎn)：云安全準(zhǔn)備出發(fā)；RSA大會(huì)三大主題：網(wǎng)絡(luò)計(jì)犯罪，云計(jì)算，IT消費(fèi)；安全風(fēng)向標(biāo)：品味RSA 2012信息安全大會(huì)；RSA2012主題揭秘：偉大的密碼比劍更有力；新的安全威脅面前需要新的安全架構(gòu)。

另外，前人針對(duì)RSA所做的一些研究，比如：RSA算法的改進(jìn)；基于AES與RSA混合加密策略的硬盤分區(qū)加密技術(shù)；一種基于RSA的加密算法；RSA密碼算法的研究與改進(jìn)實(shí)現(xiàn)；RSA加密算法的研究及應(yīng)用等等。

3 RSA公鑰密碼

3.1 RSA算法簡(jiǎn)介

公開密碼算法與其他密碼學(xué)完全不同，它是基于數(shù)學(xué)函數(shù)而不是基于替換或置換。與使用一個(gè)密鑰的對(duì)稱算法不同，公開密鑰算法是非對(duì)稱的，并且它使用的是兩個(gè)密鑰，包括用于加密的公鑰和用于解密的私鑰。公開密鑰算法有RSA、Elgamal等。

RSA公鑰密碼算法是由美國(guó)麻省理工學(xué)院（MIT）的Rivest，Shamir和Adleman在1978年提出來的，并以他們的名字的有字母命名的。RSA是是第一個(gè)安全、實(shí)用的公鑰密碼算法，已經(jīng)成為公鑰密碼的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，是目前應(yīng)用廣泛的公鑰密碼體制。

RSA的基礎(chǔ)是數(shù)論的Euler定理，其安全性基于大整數(shù)因子分解問題的困難性，公私鑰是一對(duì)大素?cái)?shù)的函數(shù)。并且該算法已經(jīng)經(jīng)受住了多年深入的密碼分析，雖然密碼分析者既不能證明也不能否地RSA的安全性，但這不恰恰說明該算法有其一定的可信度。

3.2加解密算法描述

3.2.1 RSA利用了單向陷門函數(shù)

如圖1所示。

隨著現(xiàn)代信息快速發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的普及，人們可以不用出門而了解世界大事和一些重要的信息。人們?cè)谶@快速發(fā)展的今天再也沒有屬于自己的秘密，因此我們要保護(hù)好自己的個(gè)人信息或者公司信息等等，使隱私不被泄漏。所以信息的加密對(duì)我們來說非常的重要，文件的加密可以用到各個(gè)領(lǐng)域，它將要影響我們未來的生活。