给定素数p=3,q=11,用RSA算法生成一对密钥。(1)计算密钥的模n和欧拉函数φ(n)的值。(2)若选公钥[1]e=3,计算私钥[2]d的值。(3)计算对于数据m=5进行加密的结果,即计算密文[3]c的值。
给定素数p=3,q=11,用RSA算法生成一对密钥。
(1)计算密钥的模n和欧拉函数φ(n)的值。
(2)若选公钥[1]e=3,计算私钥[2]d的值。
(3)计算对于数据m=5进行加密的结果,即计算密文[3]c的值。
题目解答
答案
解:已知:p=3,q=11
则n=pq=3×11=33
Φ(n)=(p-1)(q-1)=(3-1)(11-1)=20
已知e=3
由de=1 mod Φ(n)
∴3d=1 mod 20
∵3×7=1 mod 20
∴d=7
已知明文[4]m=5
则密文c=me mod n= 53 mod 33=125 mod 33=26
综上可得:
(1)私钥为:{p,q,d}={3,11,7};公钥为{e,n}=a{3,33};Φ(n)=20。
(2)d=7。
(3)c=26。
解析
考查要点:本题主要考查RSA算法的基本实现步骤,包括密钥生成、私钥计算及加密过程。
解题思路:
- 计算模$n$和欧拉函数$\phi(n)$:利用素数$p$和$q$直接相乘得到$n$,通过公式$\phi(n)=(p-1)(q-1)$计算欧拉函数值。
- 求私钥$d$:根据条件$ed \equiv 1 \pmod{\phi(n)}$,通过寻找$e$的模$\phi(n)$逆元确定$d$。
- 加密过程:应用公钥$(e,n)$对明文$m$进行模幂运算,得到密文$c$。
关键点:
- RSA核心公式:$n=pq$,$\phi(n)=(p-1)(q-1)$,$ed \equiv 1 \pmod{\phi(n)}$,$c=m^e \bmod n$。
- 逆元求解:通过试数法或扩展欧几里得算法找到满足条件的$d$。
第(1)题:计算$n$和$\phi(n)$
计算模$n$
根据公式$n=pq$,代入$p=3$,$q=11$:
$n = 3 \times 11 = 33$
计算欧拉函数$\phi(n)$
根据公式$\phi(n)=(p-1)(q-1)$,代入$p=3$,$q=11$:
$\phi(n) = (3-1)(11-1) = 2 \times 10 = 20$
第(2)题:计算私钥$d$
建立方程
根据条件$ed \equiv 1 \pmod{\phi(n)}$,已知$e=3$,$\phi(n)=20$,方程为:
$3d \equiv 1 \pmod{20}$
寻找满足条件的$d$
通过试数法:
- $3 \times 7 = 21 \equiv 1 \pmod{20}$
因此,$d=7$。
第(3)题:计算密文$c$
应用加密公式
根据公式$c = m^e \bmod n$,代入$m=5$,$e=3$,$n=33$:
$c = 5^3 \bmod 33 = 125 \bmod 33 = 26$