基于RSA的數(shù)字簽名的設(shè)計與實現(xiàn)

論文字數(shù):12692,頁數(shù):27

摘    要
隨著計算機網(wǎng)絡(luò)和信息技術(shù)的發(fā)展，信息安全在各領(lǐng)域發(fā)揮著越來越重要的作用，其中密碼學(xué)已成為信息安全技術(shù)的核心，本文主要介紹了信息加密技術(shù)的應(yīng)用。
RSA算法是目前公認的在理論和實際應(yīng)用中最為成熟和完善的一種公鑰密碼體制，它是第一個既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名的算法，是公鑰密碼體制的代表。數(shù)字簽名是起到身份認證、核準(zhǔn)數(shù)據(jù)完整性的一種信息安全技術(shù)。它通過認證技術(shù)來辨認真?zhèn)巍�RSA數(shù)字簽名體制使用的是RSA公開密鑰密碼算法進行數(shù)字簽名。
本文主要研究的內(nèi)容包括：第一,對RSA算法進行了全面系統(tǒng)的介紹，包括RSA算法的應(yīng)用現(xiàn)狀和原理—大素數(shù)的產(chǎn)生、密鑰對的產(chǎn)生、對明文的加密運算和密文的解密運算，為具體實現(xiàn)打下了理論基礎(chǔ)；第二,介紹了RSA數(shù)字簽名的一些基本概念和數(shù)字簽名的理論實現(xiàn)過程；第三,對MD5算法基本原理的介紹；第四，詳述了RSA數(shù)字簽名的設(shè)計與實現(xiàn)，主要實現(xiàn)的模塊包括RSA密鑰的產(chǎn)生（一對公鑰和私鑰），RSA加密算法和解密算法的實現(xiàn)，消息摘要MD的生成以及利用RSA算法實現(xiàn)數(shù)字簽名和簽名的驗證；第五,對該系統(tǒng)進行了整體的測試和分析改進；第六，分析了RSA數(shù)字簽名的安全性，指出了RSA數(shù)字簽名的發(fā)展方向。

關(guān)鍵字：RSA算法；加密； 解密；MD5算法；RSA數(shù)字簽名

The Design and Realization of Digital Signature Based on RSA
Abstract
With the development of the computer network and information technology, information security plays more and more important role in every field. Cryptography has become the core of information security technology. This thesis mainly introduces the application of information encryption technology.
RSA algorithm is considered as a public-key cryptosystem of the most fully developed and complete in theory and practice application at present. It is the first algorithm for both data encryption and digital signature. Digital signature is an information security technology used to check authentication and data integrity. It identifies true or false by the authentication technology. RSA digital signature system carries on digital signature by using RSA public-key cipher algorithm.
The main content of this thesis includes six parts. First of all, it is a comprehensive systematic introduction about RSA algorithm including the present application situation and principle of RSA algorithm----producing big prime numbers and secret keys, the encryption arithmetic for information and the decryption for secret information, which establish the theory foundation for achieving concrete; secondly, it introduces some basic conception of RSA digital signature and theory of digital signature realizing process; thirdly, it introduces the basic principle of MD5 algorithm; fourthly, it states design and realization of RSA digital signature in detail. The main modules includes producing RSA secret keys (a public key and private key ), implementation of RSA encryption algorithm and decryption algorithm, producing message digest and realizing digital signature and verification by RSA; the fifth, it carries on testing entirely, analyzing and improving for this system；The sixth, it analyses the security of RSA digital signature and points out the development direction of RSA digital signature.

Key words: RSA algorithm; encryption; decryption; MD5 algorithm; RSA digital signature

目    錄

1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 本課題的研究意義 2
2 RSA算法和RSA數(shù)字簽名算法的基本概念和原理 2
2.1 RSA算法的基本概念和原理 2
2.1.1 RSA算法介紹與應(yīng)用現(xiàn)狀 2
2.1.2 RSA算法的實現(xiàn)原理 3
2.2 RSA數(shù)字簽名基本概念和RSA數(shù)字簽名算法的實現(xiàn)原理 3
2.2.1 RSA數(shù)字簽名基本概念 3
2.2.2 RSA數(shù)字簽名算法的實現(xiàn)原理 5
2.3 MD5算法的介紹 6
3 RSA數(shù)字簽名的設(shè)計與實現(xiàn) 7
3.1 RSA數(shù)字簽名的總體設(shè)計 7
3.1.1 RSA數(shù)字簽名所需實現(xiàn)的功能 7
3.1.2 本軟件的總體要求和設(shè)計 7
3.2 各部分的設(shè)計實現(xiàn) 7
3.2.1 密鑰產(chǎn)生的實現(xiàn) 7
3.2.2 產(chǎn)生消息摘要的設(shè)計實現(xiàn) 10
3.2.3 數(shù)字簽名的設(shè)計實現(xiàn) 12
3.2.4 驗證數(shù)字簽名的設(shè)計與實現(xiàn) 16
3.2.5 RSA數(shù)字簽名的運行結(jié)果 18
4 軟件的整體測試和分析改進 18
4.1軟件的整體測試 18
4.2 性能分析與改進優(yōu)化 19
5 RSA數(shù)字簽名的安全性分析與前景展望 20
5.1 RSA數(shù)字簽名的安全性分析 20
5.2 RSA數(shù)字簽名的前景展望 20
結(jié)    論 21
參考文獻 21
致    謝 22
聲    明 23