从RSA公钥加密系统特点上看，它非常适合对网络中传递的密码数据进行加密。但随着计算机技术的发展，破解RSA的风险正在加大，而RSA为保证自身的安全，其密钥长度在不断地增长，加密计算量也随之增加，这使得RSA加密速度越趋缓慢。我们在RSA公钥加密系统的基础上，针对网络密码数据提出了一种加密算法的优化方案，有效地提高了RSA的安全性，同时也提高了其加密速度。
一、RSA公钥加密系统
RSA加密算法基于一个十分简单的数论事实，将两个大素数相乘十分容易，但是想分解它们的乘积却极端困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。整个RSA加密算法的结构可以描述如下：
（1）选取两个大素数p和q（保密）；
（2）计算n，使得n=pq，并公开n；
（3）随机选取正整数e，使得e与y=(p-1)(q-1)互素，公开e；
（4）计算d，使得e×dmody=l，d保密；
（5）加密；c=memodn；
（6）解密；m=Cdmodn；
（注：m是明文，c是m对应的密文。）
以上实现过程是：A欲传递密码给B，B则需要持有密钥d，并公开e和n，A用e和n对密码数据进行加密后传给B，B得到密码后用d和n进行解密。
RSA加密算法中，其安全性取决于p、q两个大素数的取值，且p、q取值越大，分解越困难，被破解的可能性就越小，但其加密的计算量也随之增大，加解密速度也随之变慢。
二、基于RSA的网络密码数据加密算法的优化与设计思路
1、动态加密
2、动态密码数据
3、实现签名机制
攻击RSA方法主要有选择密文攻击和公共模数攻击两种，对选择密文攻击的解决办法有：
(1)不对自己一无所知的信息签名。
(2)不对陌生人送来的随机文档签名。
而对公共模数攻击的解决办法只有一个，那就是不要共享模数n。在RSA中叠加MD5签证机制无疑是解决择密文攻击的有效方法。而对于公共模数攻击，动态加密过程实际上已实现了不共享模数的过程。
三、动态生成素数的算法
要实现上述的优化与设计思路，最主要是要解决动态生成素数的问题。需要在一定的素数生成周期T和动态范围(X，Y)内生成一系列的素数，并从中随机抽取p、q。
1、素数选取条件
首先，p、q的选取条件必须满足：
则必须满足NT
2、生成素数序列算法
在此，我们采用MillerRabin概率测试算法来判断素数。为了使整个素数判断过程更快，先用“筛选”法，将偶数和最后一位为5的数全部去掉，再用剩下的数进行MillerRabin概率测试。其测试的计算机实现过程如下：
（1）假设测试数为n，找出整数k、q，使得n-1=（2-k）*q，其中k>0，q是奇数；
（2）随机选取整数a，2 （3）z-a-mmodn； （4）如果z=1或z=n-1，则n可能为素数，否则为合数； （5）进行j=0到k-1的循环； （6）如果a^((2^j)*q)modn=n-1，则n可能为素数，否则为合数； （7）j=j+1，如果j≤k-1，则转到（5）执行，否则跳出循环。 由于a是随机抽取，n通过测试但并不能确定它一定是素数，因此需要进行多次这样的测试，以确保得到的是一个素数（DDS的标准是要经过50次测试）。 3、随机数产生算法 解决素数生成问题后，还需要产生2个随机数，以实现动态生成p、q两个大素数。事实上本文所提到的加密算法安全主要是依赖动态方式来实现，如动态素数、动态密码等，以此来降低对p、q两个大素数位数的要求，以提高整个运算速度。同样，这里也可以降低随机数的产生质量来换取速度上的需求。 BBS随机数产生器虽然随机数的产生质量很好，但其运算复杂，速度较慢，因此可以采用线性同余算法来产生随机数，其随机数序列｛Xn}由方程：Xn+1=(aXn+c)modm得到，其中模数m>0，乘数a满足0≤a 4、动态密码的产生 四、叠加MD5签名机制 从上述分析中可以知道，选择密文攻击对RSA公钥加密系统造成的威胁是致命的。为了防止此类攻击，需要对所传送的信息实行签名机制，这样可以实现不对自己一无所知的信息签名，也不对陌生人送来的随机文档签名。 MD5是一种用于产生数字签名的单项散列加密算法，它的作用是让大容量信息在用数字签名软件签私人密匙前被“压缩”成一种保密的格式。不管字符信息容量多大，经MD5换算后都会输出一个128bit的大整数，该大整数对原字符信息中的每个字符都很敏感，原字符信息中的一个字符改变都会改变大整数的值。重要的是MD5是不可逆的，无法将一个MD5的值变换成原字符信息。很显然，在RSA中叠加MD5加密算法无疑大大增加了密码数据的安全性。 RSA叠加MD5过程如下： （1）A请求给B传送密码数据。 （2）B随机计算出公钥和私钥，并将公钥传送给A。 （3）A拿到公钥后将密码文件加密成M，将M进行MD5换算，并得到一个128bit的大整数N。 （4）将M、N传送给B。 （5）B先进行MD5验证，通过验证后再用私钥解密。 小知识之动态密码 动态密码是根据专门的算法产生变化的随机数字组合，主流产生形式有手机短信、硬件令牌、手机令牌，动态密码优点在于使用便捷且与平台无关性，通过电脑、手机、IPAD都可以顺畅使用，广泛应用于网银、网游、电信领域。 欢迎访问夏冰加密软件技术博客，您的数据安全知识库和加密技术资讯平台。我们致力于提供最新的加密技术动态、深入的行业资讯以及实用的软件使用技巧，帮助您在数字时代中保护好每一比特的数据。