毕业论文（设计）-RSA数字签名的体制研究.docx

当今世界信息技术获得了前所未冇的大发展，因而信息的安全性必将变得越来越受 到人们的重视而数字签名技术是口前网络安全领域的研究热门方向RSA算法是第一个能同时用丁•加密和数字签名的算法，易于应用和理解RSA从捉出 一直到现在，它经丿刃了各种考验它通过认证技术来分辨真与假RSA数字签名体制使 用地是RSA公开密钥算法进行得数字签名本文主耍是对RSA公开密钥密码体制的研究，并在此基础上实现了RSA的数字签名的 体制本文的主要内容包括：第一：在查阅大量文献资料的基础上，分析了密码学领域里，公钥加密体制的优点 所在及其RSA数字签名的安全性（攻击性）；第二：简述了DSA以及椭圆曲线数字签名, 深入分析RSA算法的理论基础及算法原理，包括RSA大素数的产生，密钥对的产生，以 及对明文的加密和解密：第三：对MD5算法基本原理的详细介绍第四：阐述了RSA数字 签名的设计与实现，英中包括RSA公钥和私钥的产生，RSA加密与解密算法的实现，消息 摘要的生成，述冇就是利用RSA加密算法实现数字签名以及签名的验证第五，简要陈 述数字签名的用途关键词： 加密解密RSA算法RSA数字签名AbstractNow the information of the world is developing fastly.So the security of the information is becoming more and more importantly. Digital signature filed will become hot spots in future.It is the first algorithm for both data encryption and digital signature.lt can be understood easily by people.RSA has undergone various tests when it is put out.RSA as the public key cryptosystem representative approved data integrity is a kind of information technology. It is through the authentication techniques to distinguish true and false. RSA digital signature system using a RSA public key algorithm for digital signature.The text is about the study of RSA public key encryption,based on this generating RSA digital signatureJncluding:.Firstly on the basis of previous research, a system based on elliptical curve proxy signature, The advantage of public key encryption and the security of RSA digital signature(attack )Secondly,it analyzes the principle of RSAJncluding how to generat a prime number,how to generat the secret keys and how to encryption as well as decrypt, Thirdlyjt states the principle of MD5 in detail.Fourthly, it states design and realization of RSA digital signature in detaiL The main modules includes producing RSA secret keys, implementation of RSA encryption algorithm and decryption algorithm, producing message digest and realizing digital signature and verification by RSA.Key words: RSA algorithm; encryption; decryption; RSA digital signature摘要 IAbstract II1绪论 11」研究背景 21.2研究现状 32密码学基本概念 42」公钥密码基木概念 52.1.1公钥密码原理 52.1.2公钥密码的理论基础 62.2对称加密体制 63数字签名的基本概念和理论 83」数字签名概念 83.2数字签名理论 83.3数字签名过程 93.3.1. 发送方签名过程 93.3.2. 接收方验证过程 1()4数字签名常见的算法及其数字签名 124.1 DSA数字签名算法 124.1.1 DSA数字签名实现的三个步骤 124.1.2 DSA的安全性 134.2椭圆曲线代理签名体制 134.2.1椭圆曲线数字签名ECDSA 134.2.2椭圆曲线数字签名的安全性 145 RSA算法及其数字签名 155.1 RSA 简述 155.2 RSA加密的可行性 165.3 RSA算法的介绍 165.3.1 RSA中素数的选取 175.3.2 RSA用到的公式和定理 175.3.3RSA安全性的分析 175.3.4 RSA 的攻击 185.3.5 RSA 的缺点 195.3.6 RSA 的优点 205.4 RSA数字签名 20541 RSA数字签名的过程 205.4.2 RSA数字签名算法实现步骤 205.4.3散列函数的原理 215.4.4 MD5算法的简介 226 RSA数字签名设计与实现 246.1开发环境的介绍 246.1.1 C#语言概述 246.1.2 C#语言特点 246.2. NET类的介绍 256.3 RSA数字签名所需实现的功能 266.4本软件的总体要求和设计 266.5主要实现代码及软件运行结果 27结论 31致谢 错误！未定义书签。

参考文献 33附录1 341绪论1.1研究背景当今社会是信息化社会，电了计算机和通信网络己经广泛的应用于社会的各 个领域，以此为基础建立起来的各种信息系统，给人们的生活、工作带来了巨大 变革大型信息系统将众多的计算机和只能化设备连在一个四通八达的通信网络 中，共享丰富的数据库信息和计算机资源，储存大量的数据文件，完成异地Z间 的数据交换与通信信息系统的应用，加速了社会自动化的进程，减轻了H常繁 杂的重复劳动，同时也提高了生产率，创造了经济效益信息时代虽然给我们带來了无限商机与方便，但同时也充斥着隐患与危险由 于网络很容易受到攻击，导致机密信息的泄漏，引起重大损失由于信息技术已 经成为综合国力的一个重要组成部分，因此信息安全己成为保证国民经济信息化 建设健康有序发展的保障当今网络社会技术众多，口前在电子商务、电子政务、电子邮件系统、电子 银行等方而必备的关键技术就是数字签名数字签名又称为数字签字，电子签章 等数字签名”用來保证信息传输过程中信息的完整和提供信息发送者的身份 认证和不可抵赖性，数字签名技术的实现基础是公开密钥加密技术，是用某人的 私钥加密的消息摘要用于确认消息的来源和内容为保证数据在网络传递中的安全性和完整性从技术上，主要考虑一卜•情况：(1) 如果需要使用一种方法验证数据在传输过程中是否被修改，可以使用哈 希值。

2) 如杲需要证明实体知道机密但不来回发送机密，或者想使用简单的哈希 值以防止在传输过程中被截获，可以使用加密的哈希值3) 如果要隐藏通过不安全的媒介发送的数据或者永久保留数据，可以使用 加密(4) 如果要验证声称是公钥所有者的人员的身份，可以使用证书5) 如果双方事先共享密钥，可以使用对称加密以提高速度6) 如果想通过不安全的媒介安全的交换数据可以使用非对称加密(7) 如果要进行身份验证和实现不可否认性，可以使用数字签名(8) 如果为了防范穷举搜素而进行的攻击,可以使用加密技术产生的随机数⑴ RSA公钥加密算法是第一个既能用于数据加密也能用于数字签名的算法它易于理解和操作，也I•分流行随着越来越多的商业应用和标准化工作，RSA 已经成为最具代表性的公钥加密技术VISA、MasterCards 1BM> Microsoft等 公司协力制定的安全电子交易标准(Secure Electronic Transactions, SET)就采 用了标准RSA算法，这使得RSA在我们的生活中几乎无处不在网上交易加密 连接、网上银行身份验证、各种信用卡使用的数字证书、智能移动和存储卡 的验证功能芯片等，大多数使用RSA技术。

1.2研究现状实现数字签名的算法有很多，H前数字签名采用较多的是公钥加密技术，如 DSA (Digital Signature Algorithm), x.509, POP (Pretty Good Privacy) o 1994 年美国 标准与技术协会公布了数字签名标准(DSS)rfo使公钥加密技术广泛应用RSA已经成为最具代表性的公钥加密技术VISA、MasterCard. IBM、 Microsoft等公司协力制定的安全电子交易标准(Secure Electronic Transactions, SET)就采用了标准RSA算法，这使得RSA在我们的生活中几乎无处不在网 上交易加密连接、网上银行身份验证、各种信用卡使用的数字证书、智能移动电 话和存储卡的验证功能芯片等，大多数使用RSA技术1) 研究主要成果RSA作为最重要的公开密钥算法，在各领域的应用数不胜数RSA在硬件 方面，以技术成熟的IC应用于各种消费类电子产品RSA在软件方而的应用，主要集中在Internet o加密连接、数字签名和数 字证书的核心算法广泛使用RSAoRSA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。

RSA是被研究得最广泛的公钥算法，从提出到现在已近二丁年，经历了各种攻 击的考验，逐渐为人们接受，普遍认为是目前最优秀的公钥方案Z-o RSA目 前是最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到口前为止已知的所有密码攻击， 已被ISO推荐为公钥数据加密标准RSA的缺点主耍有：(1) 产生密钥很麻烦，受到素数产生技术的限制，因而难以做到一次一密2) 分组长度太大，为保证安全性，n至少也要600 bits以上，使运算代价 很高，尤其是速度较慢，较对称密码算法慢几个数量级2) 发展趋势当今社会是信息化社会，电子计算机和通信网络己经广泛的应用于社会的齐 个领域，以此为基础建立起來的各种信息系统，给人们的生活、工作带来了巨大 变革信息系统的应用，加速了社会自动化的进程，减轻了日常繁朵的重复劳动,同时也提高了生产率，创造了经济效益信息安全技术在信息化迅速发展的今天己进入了高速发展的新时期，形成了 密码技术、可信计算技术、电磁辐射泄露防护技术、系统入侵检测技术和计算机 病毒检测消除技术等多个安全防护技术门类3) 存在问题口前普遍采用的数字签名算法，都是基于下而三个数学难题的基础Z上：(1) 整数的因式分解(Inte。