本项目旨在通过编程实现RSA加密算法的可视化界面,便于用户理解和操作。作为课程设计的一部分,该程序不仅实现了密钥生成、加密和解密功能,还加入了详细的步骤说明与结果展示,帮助学习者深入理解RSA的工作原理及其在信息安全中的应用价值。
RSA算法可以简单叙述如下:在密钥生成阶段选取两个素数p和q,并计算n=p×q;接着选择一个与(p-1)×(q-1)互质的整数e,通过方程d×e=1 (mod (p-1)×(q-1))求出d。二元组(e,n)作为公开密钥用于加密操作,而(d,n)则作为私有密钥用于解密过程。
在实际应用中,RSA算法的加密和解密流程如下:b=a^e mod n(其中a为明文),c=b^d mod n(其中c即为还原后的明文明文)。附录证明了最终结果满足a=c (mod n)的关系。针对软件开发的具体要求可以总结成以下几点:
1. 能够根据需求生成非对称密钥。
2. 使用指定的RSA算法和密钥,能够加密任意文件,并将加密数据以纯文本形式输出。
3. 可加载并解码已经过编码处理的文件,还原出原始状态下的内容。
4. 界面友好、操作简便且设计美观。
实现上述功能需要编写的程序模块包括:
- RSA算法相关的核心密钥生成
- 文件读写以及加密解密逻辑
- 各环节间的数据格式转换机制
对软件进行性能测试后,可以发现耗时主要集中在C++核心类库中执行的RSA运算上。其中,幂模计算和素数寻找是占用时间较长的操作,在优化过程中应当优先关注这些部分。此外,文件读写操作也占用了较多的时间开销,但考虑到磁盘访问速度远低于内存处理效率这一事实,这在预料之中。