RSA加密算法

RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。

原理图：

C# 代码实现：

using System; using System.Collections.Generic; using System.Text; using System.Security.Cryptography; using Microsoft.Win32; using System.IO; namespace SRA { class Program { static void Main(string[] args) { string publicKeyFile = "publicKey.txt"; string privateKeyFile = "privateKey.txt"; string publicKey = string.Empty; string privateKey = string.Empty; Console.WriteLine("①创建公私钥对："); RSA.GenneralRSAKey(privateKeyFile, publicKeyFile); publicKey = RSA.ReadPublicKey(publicKeyFile); privateKey = RSA.ReadPrivateKey(privateKeyFile); Console.WriteLine("公钥：" + publicKey); Console.WriteLine("私钥：" + privateKey); string orgStr = "HelloWord"; Console.WriteLine("②使用公钥加密字符串："); string secStr = RSA.RSAEncrypt(publicKey, orgStr); Console.WriteLine(secStr); Console.WriteLine("③使用私钥解密字符串："); Console.WriteLine(SRA.RSA.RSADecrypt(privateKey, secStr)); Console.Read(); } } public class RSA { #region ①生成公私钥对 /// <summary> /// ①生成公私钥对 /// </summary> /// <param name="PrivateKeyPath">私钥文件路径</param> /// <param name="PublicKeyPath">公钥文件路径</param> public static void GenneralRSAKey(string PrivateKeyPath, string PublicKeyPath) { try { RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider(); CreatePrivateKeyXML(PrivateKeyPath, provider.ToXmlString(true)); CreatePublicKeyXML(PublicKeyPath, provider.ToXmlString(false)); } catch (Exception exception) { throw exception; } } #region 创建密钥文件 /// <summary> /// 创建公钥文件 /// </summary> /// <param name="path"></param> /// <param name="publickey"></param> public static void CreatePublicKeyXML(string path, string publickey) { try { if (File.Exists(path)) { File.Delete(path); } FileStream publickeyxml = new FileStream(path, FileMode.Create); StreamWriter sw = new StreamWriter(publickeyxml); sw.WriteLine(publickey); sw.Close(); publickeyxml.Close(); } catch { throw; } } /// <summary> /// 创建私钥文件 /// </summary> /// <param name="path"></param> /// <param name="privatekey"></param> public static void CreatePrivateKeyXML(string path, string privatekey) { try { if (File.Exists(path)) { File.Delete(path); } FileStream privatekeyxml = new FileStream(path, FileMode.Create); StreamWriter sw = new StreamWriter(privatekeyxml); sw.WriteLine(privatekey); sw.Close(); privatekeyxml.Close(); } catch { throw; } } #endregion #endregion #region ②读取密钥 /// <summary> /// 读取公钥 /// </summary> /// <param name="path"></param> /// <returns></returns> public static string ReadPublicKey(string path) { StreamReader reader = new StreamReader(path); string publickey = reader.ReadToEnd(); reader.Close(); return publickey; } /// <summary> /// 读取私钥 /// </summary> /// <param name="path"></param> /// <returns></returns> public static string ReadPrivateKey(string path) { StreamReader reader = new StreamReader(path); string privatekey = reader.ReadToEnd(); reader.Close(); return privatekey; } #endregion #region ③加密解密 /// <summary> /// RSA加密 /// </summary> /// <param name="xmlPublicKey">公钥</param> /// <param name="m_strEncryptString">MD5加密后的数据</param> /// <returns>RSA公钥加密后的数据</returns> public static string RSAEncrypt(string xmlPublicKey, string m_strEncryptString) { string str2; try { RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider(); provider.FromXmlString(xmlPublicKey); byte[] bytes = new UnicodeEncoding().GetBytes(m_strEncryptString); str2 = Convert.ToBase64String(provider.Encrypt(bytes, false)); } catch (Exception exception) { throw exception; } return str2; } /// <summary> /// RSA解密 /// </summary> /// <param name="xmlPrivateKey">私钥</param> /// <param name="m_strDecryptString">待解密的数据</param> /// <returns>解密后的结果</returns> public static string RSADecrypt(string xmlPrivateKey, string m_strDecryptString) { string str2; try { RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider(); provider.FromXmlString(xmlPrivateKey); byte[] rgb = Convert.FromBase64String(m_strDecryptString); byte[] buffer2 = provider.Decrypt(rgb, false); str2 = new UnicodeEncoding().GetString(buffer2); } catch (Exception exception) { throw exception; } return str2; } #endregion } }

算法介绍：

        算法的名字以发明者的名字命名：Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman。早在1973年，英国国家通信总局的数学家Clifford Cocks就发现了类似的算法。但是他的发现被列为绝密，直到1998年才公诸于世。

　　RSA算法是一种非对称密码算法，所谓非对称，就是指该算法需要一对密钥，使用其中一个加密，则需要用另一个才能解密。

　　RSA的算法涉及三个参数，n、e1、e2。

　　其中，n是两个大质数p、q的积，n的二进制表示时所占用的位数，就是所谓的密钥长度。

　　e1和e2是一对相关的值，e1可以任意取，但要求e1与(p-1)*(q-1)互质；再选择e2，要求(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1。

　　(n及e1),(n及e2)就是密钥对。

　　RSA加解密的算法完全相同,设A为明文，B为密文，则：A=B^e1 mod n；B=A^e2 mod n；

　　e1和e2可以互换使用，即：A=B^e2 mod n；B=A^e1 mod n;