rsa密钥对生成,n/d-crt加解密示例,以及明文的格式要求。

rsa加解密公式
设A为明文,B为加密后的密文
加密过程  B=A^e mod n;
解密过程  A=B^d mod n;

从公式上可以看出,加解密时数据会mod n,那么大于N的数据,都会发生回绕,失去原有属性。

举例
1)生成密钥对
  a)选两个素数,为P和Q
     设P = 13, Q = 7
     则N = p * q = 91
     
  b)选择E,要求e 和 ( p – 1 ) * ( q – 1 )互质
       (p-1)*(q-1) = 12 * 6 = 72,选择E = 7则可以。
     现在 N = 91, E = 7
     
  c)选择D,要求(de) mod (p-1)(q-1) = 1。
      (p-1)*(q-1)的值是72,所以
      ( d * e ) mod 72 = 1,( d * e )可以是73, 145, 217……….
      选d * e = 217,则d = 31
2)n-d格式加解密过程
   a)设A为明文,B为密文,
        加密过程  B=A^e mod n;
        解密过程  A=B^d mod n;
   b)加密
        设a = 2 则 a ^ e = 2 ^ 7 = 128, mod 91 = 37,则 37为密文
        b = 37
   c)解密
        b ^ d = 37 ^ 31 = 4.1138973036067710421568685993113e+48, mod 91 = 2
        解密结果等于明文,加解密成功
   d)若明文 大于 n,假设 a等于93
        a ^ e = 93 ^ 7 = 60170087060757, mod 91 = 37,则密文还是37
        对37进行解密,得到的明文是2,与原始输入数据不一致
        所以明文 不能 大于 N

CRT部分
1)dP=d mod (P-1)
2)dq=d mod (q-1)
3)q*qinv=1 mod p.

则结果如下
p = 13
q = 7
E = 7
dp = 31 mod (13-1) = 7
dq = 31 mod (7-1)  = 1
q * qinv 是与 p 互质,p = 13,则与13素质的整数,则q * qinv 可能为 7, 14, 21, 28, ….,选择q * qinv = 14,则qinv = 2

crt签名(解密)过程:(c 待签名的消息或密文,S签名结果或者明文)
1)Cp=c mod p;
2)Cq=c mod q;
3)Mp=Cp^dp mod p;
4)Mq=Cq^dq mod q;
5)S=(((mp – mq) * qinv) mod p)*q + mq;

仍然设置明文 c = 2

cp = c mod p = 2
cq = c mod q = 2
mp = 2 ^ 7 mod p = 128 mod 13 = 11
mq = 2 ^ 1 mod q = 2 mod 1 = 2
s = (((11-2)2) mod 13)7 + 2 = ((9 * 2) mod 13)*7+2 = 5 * 7 + 2 = 37

RSA—CRT故障攻击

攻击过程
现在用旁路攻击的方法对其攻击:注入一个错误使得Mp变成mp,此时输出的签名结果变成:S’.
S’= (mp-Mq)(qinv mod p)q+Mq;
?
求(S’^e-c)与n的最大公约,最大公约数就是素因子q,

举例1:
在求mp的过程中出错,在某种攻击下,其p由13(00001101)变成了(00001001),也就是9,那么
1)Cp’ = c mod p’ = 2 mod 9               = 2
2)Cq=c mod q                             = 2
3)Mp’=Cp’^dp mod p;                      = 2 ^ 7 mod p’ = 128 mod 9 = 2
4)Mq=Cq^dq mod q;                        = 2
5)S’=(((mp’ – mq) * qinv) mod p’)q + mq;   = (((2-2)2)mod 9)*7+2  = 2

则密文 s’ = 2
(s’ ^ e) – c = 2 ^ 7 – 2 = 128 – 2 = 126
126与91的最大公约数为 7,这个就是q,有了q,则计算p = n / q = 13,则p, q都被计算攻击

举例2:
在求mp的过程中出错,在某种攻击下,其p由13(00001101)变成了(00001111),也就是15,那么
1)Cp’ = c mod p’ = 2 mod 15              = 2
2)Cq=c mod q                             = 2
3)Mp’=Cp’^dp mod p;                      = 2 ^ 7 mod p’ = 128 mod 15 = 8
4)Mq=Cq^dq mod q;                        = 2
5)S’=(((mp’ – mq) * qinv) mod p’)q + mq;   = (((8-2)2)mod 15)*7+2  = 12 * 7 + 2 = 86

则密文 s’ = 86
(s’ ^ e) – c = 86 ^ 7 – 2 = 34792782221696 – 2 = 34792782221694
34792782221694 与91的最大公约数为91的最大约数,91的最大约数很容易计算只有,1,7,13,91四个数,而13,91不能被34792782221694整除,所以q = 7
同样马上可以计算出p = 13


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