实验1-非对称加密实验

ZHUHAI CAMPAUS OF BEIJING INSTITUTE OF TECHNOLOGY 班级：计（2）学号：27姓名：邱哲桐指导教师：刘玉仙成绩

实验题目非对称加密实验实验时间2013-5-6

一、实验目的：

非对称加密实验

二、实验内容以及步骤：

实验内容：

通过运算器工具实现RSA、ElGamal算法的加解密计算

手工计算RSA密钥并检验，将其应用于签名中并验证

对RSA、ElGamal、ECC算法进行扩展实验

对RSA密钥生成、RSA密钥加密、ElGamal参数生成、ElGamal密钥生成和ElGamal加密进行算法跟踪

一、RSA

(一)加解密计算

(1)打开实验实施，默认的选择即为RSA标签，显示RSA实验界面。

(2)选择明文格式，输入要加密的明文信息。

(3)选择密钥长度，此处以512比特为例，点击“生成密钥对”按钮，生成密钥对和参数。

(4)选择“标准方法”标签，在标签下查看生成的密钥对和参数，

(5)标准方法加解密

标准方法可选择公钥加密/私钥解密形式和公钥加密/私钥解密形式进行加解密，此处以公

钥加密/私钥解密形式进行加解密，公钥加密/私钥解密可参照完成；注意在一次加解密过程中

不要重新生成密钥对。

点击“公钥加密”按钮使用生成的公钥对明文进行加密，密文以十六进制显示在密文文

本框中；清除明文文本框中的内容，点击“私钥解密”按钮对密文进行解密，明文默认以文

本形式显示在明文文本框中；可选择以16进制查看明文。

(6)选择“中国剩余定理方法”标签，在标签下查看生成的密钥对和参数，如图1.1.7-3

所示。

图1.1.7-3

(7)中国剩余定理方法加解密

点击“加密”按钮使用生成的公钥对明文进行加密，密文以十六进制显示在密文文本框中；清除明文文本框中的内容，点击“解密”按钮对密文进行解密，明文默认以文本形式显示在明文文本框中，可选择以十六进制查看明文。

(二)RSA密钥计算

(1)点击“扩展实验”框中的“RSA计算”按钮，进入RSA计算窗体。

(2)输入报文信息，点击“计算MD5值”生成报文信息的信息摘要，如图1.1.7-5所示。

图1.1.7-5

(3)选择p、q值，计算n、φ(n)、e和d并输入相应的文本框中，点击“检验”按钮对

计算的各个参数值进行检验，如图1.1.7-6所示。

图1.1.7-6

(4)检验无误后，根据上述计算得到的RSA私钥，计算报文MD5值即报文摘要的前8

位的签名值，并输入相应的文本框；点击“生成签名并检验”按钮，检验签名输入是

否正确并自动生成消息摘要前8位的签名值并显示，如图1.1.7-7所示。

图1.1.7-7

(5)点击“验证”按钮，对输入的签名值进行验证，并给出相应的提示，如图1.1.7-8所

示。

图1.1.7-8

(三)扩展实验

(1)点击“扩展实验”框中的“RSA扩展实验”按钮，进入RSA扩展实验窗体。

(2)生成大素数p和q。

①使用实验系统所提供的大素数，并点击素数文本框的右边的素性测试按钮，确保p，q 均为素数，如图1.1.7-9所示。

图1.1.7-9

②输入2个大素数，并分别测试其素性，如图1.1.7-10所示。

图1.1.7-10

③点击“生成p，q”按钮，进入大素数生成界面；输入要生成的素数（十进制）位数范围，点击“随机生成”，即可得到2个满足要求的大素数；如图1.1.7-11所示。

图1.1.7-11

(3)计算n=pq。在正确设置了大素数p和q之后（也进行了素性测试），点击该文本框右

边的“计算”即可，如图1.1.7-12所示。

图1.1.7-12

(4)计算。在正确设置了n之后，点击该文本框右边的“计算”即

可，如图1.1.7-13所示。

图1.1.7-13

(5)生成密钥。点击“选取公钥”按钮，即可生成RSA密码算法的公钥和私钥，如图1.1.7-14

所示。

图1.1.7-14

(6)在主窗口中，点击“加密”，即进入RSA加密窗口；在明文文本框中输入一个小于n

的（十进制）正整数，点击“加密”，即得到相应的密文；如图1.1.7-15所示。

图1.1.7-15

(7)在主窗口中，点击“解密”，即进入RSA解密窗口；在密文文本框中输入一个小于n

的（十进制）正整数，点击“解密”，即得到相应的明文；如图1.1.7-16所示。

图1.1.7-16

(四)算法跟踪

点击“算法跟踪”框下的“RSA密钥生成”/“RSA加密”按钮，进入调试器，选择对应的算法函数对RSA密钥生成算法/RSA加密算法进行算法跟踪；跟踪完成后会自动返回实验界面显示计算结果；切换回调试器，停止调试，关闭调试器，不保存工程。

具体步骤可参照古典密码实验中实验步骤二。

二、ElGamal

(一)加解密计算

(1)选择“ElGamal”标签，进入ElGamal实验界面。

(2)选择明文形式，输入明文信息。

(3)参数生成

点击“生成g和P”按钮，生成ElGamal参数p和g，

(4)密钥生成

点击“生成密钥”按钮，生成密钥Y和X，

(5)加密

点击“加密”按钮，使用公开密钥Y对明文加密，密文以十六进制形式显示在密文文本框中，

(6)解密

清除明文文本框中的内容，点击“解密”按钮对密文进行解密，明文默认以十六进制形式显示在明文文本框中，如图1.1.7-20所示；可选择以文本形式查看明文。