信息安全密码学实验四:Diffie-Hellman密钥交换协议的设计与实现
一、实验目的
理解Diffie-Hellman算法的实现原理,编程实现Diffie-Hellman算法的程序,能够实现密钥协商的目的
二、实验原理
w.Diffie与M.Hellman在1976年提出一个称为Diffie——Hellman密钥交换的公钥密码算法。该算法能用来在两个用户之间安全地交换密钥材料,从而使双方得到一个共享的会话密钥,但该算法只能用于交换密钥,不能用于加/解密。
Diffie-Hellman密钥交换的安全性基于求解有限域上离散对数的困难性。首先,双方需要约定一个大素数 p 和它的一个本原根 g ,然后整个密钥交换的过程分两步完成:
(1)双方(记为A和B)分别挑选一个保密的随机整数Xa和Xb,并分别计算Ya=g^Xa mod p和Yb=g^Xb mod p,然后互相交换,即A将YA发送给B,B将YB发送给A。其中,YA和Yb分别相当于A和B的公开密钥(但却不能用于真正的消息加密)。
(2)A和B分别计算K=Yb^Xa mod p和K=Ya^Xb mod p,得到双方共享的密钥K。这是因为
Yb^Xa mod p=(g^Xb mod p)^Xa mod p=g^XaXb mod p
Ya^Xb mod p=(g^Xa mod p)^Xb modp=g^XaXb mod p
由于Xa和Xb是保密的,因此攻击者最多能够得到p、g、Ya和Yb如果攻击者希望得到K,那么至少计算出Xa和Xb中的一个,这意味着需要求解离散对数,这在计算上是不可行的。
三、代码实现
package czx.xupt.DH;import java.util.Scanner;/*** #Author:槐序二四* #Time:2020/1/7 22:48* #Motto:人间荒唐市侩 不如山中作怪
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