1977 年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest)、阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼 (Leonard Adleman)一起提出,因此名为 RSA 算法。

RSA 算法中公私钥的产生

1

随机选择两个不相等的质数 p 和 q

p = 11, q = 29

2

计算 p 和 q 的乘积 n(明文小于 n)

n = p× q = 11 * 29 = 319

3

计算 n 的欧拉函数 v=φ(n)

欧拉函数是小于或等于n的正整数中与n互质的数的数目。所谓的互质,就是最大公约数为1。


  • φ(8),中1~8与8互质的数由1,3,5,7,因此 φ(8)=4。
  • 欧拉函数是积性函数:若m,n互质,φ(mn) =φ(m)φ(n) 。
  • 由于p、q都是质数,φ(p)=p-1,φ(q)=q-1,那么,φ(n)=φ(pq)=φ(p)φ(q)=(p-1)(q-1)

v=φ(319)=(11-1)(29-1) = 280

4

随机选择一个整数 k


  • 1< k < v,且 k 与 v 互质

例子选择 k = 187

5

计算 k 对于 v 的模反元素 d

(d × k)%v = 1。也就是在模 v 中的 d ≡ k-1 (mod v)

例子结果为3 (3*187)% 280 = 561%280 = 1

6

公钥:(k,n)

(187,319)

7

私钥:(d,n)

(3,319)

RSA 算法加解密流程

1

加密 c ≡ m^k (mod n),m 为明文,c为密文

明文123。


  • 以公钥加密:c≡123^187≡161(mod 319)
  • 以私钥加密:c≡123^3≡140(mod 319)

2

解密 m ≡ c^d (mod n)

以私钥加密,用公钥解密;以公钥加密,用私钥解密


  • 以公钥加密,以私钥解密:m≡161^3≡123(mod 319)
  • 以私钥加密,以公钥解密:m≡140^187≡123(mod 319)

证明

条件和相关的定理

RSA算法和证明_最大公约数

推导 

RSA算法和证明_最大公约数_02

网上不少资料在推导中,只是给出了第一种情况,即明文m和n=qp互质的情况,如果q和p的数值远大于m是没有问题,但是不见得这个条件成立,而且也无需这个条件。第二种情况,对于我这种数学渣渣来讲,是很精巧的计算,参考自 https://wenku.baidu.com/view/5200777565ce05087732133e.html