利用RSA签名算法简化成绩管理工作初探

利用RSA签名算法简化成绩管理工作初探利用RSA签名算法简化成绩管理工作初探 10o福建电脑2007年第6期利用RSA签名算法简化成绩管理工作初探董付国1,王平勤z,孙志伟, (1.山东工商学院信息与电子工程学院山东烟台2640052.山东工商学院计算中心山东烟台264005 3.山东工商学院教务处山东烟台264005) 【摘要】:把RSA密码体制引入到考试成绩管理工作中,大幅度简化了成绩单的管理与维护工作,对校园网上办公是一个很好的补充. 【关键字l:RSA;数字签名;成绩管理 1.引言考试成绩的管理无疑是个很重要的...

利用RSA签名算法简化成绩管理工作初探 10o福建电脑2007年第6期利用RSA签名算法简化成绩管理工作初探董付国1,王平勤z,孙志伟, (1.山东工商学院信息与电子工程学院山东烟台2640052.山东工商学院计算中心山东烟台264005 3.山东工商学院教务处山东烟台264005) 【摘要】:把RSA密码体制引入到考试成绩管理工作中,大幅度简化了成绩单的管理与维护工作,对校园网上办公是一个很好的补充. 【关键字l:RSA;数字签名;成绩管理 1.引言考试成绩的管理无疑是个很重要的问MATCH_ word _1714065141147_0.目前,很多高校已经部分地实现了成绩的网络管理.之所以说是"部分",是因为只是实现了教师的网上成绩录入,修改和学生的冈上成绩查询,但仍需要教师在录入成绩以后将成绩单打印,签字后分别送交教务处和学生所在院系.与传统的成绩管理方式(手动填写一签字一送交)相比.成绩的管理方式其实没有什么改进之处,反而增加了教师的工作量,尤其是全校选修课的任课教师,要向每个院系送交可能只有几个学生的成绩单.另外一个问题就是不能保证任课教师同一时间送交成绩单.也不能保证送交顺序符合该系教学秘书的工作习惯.因此,往往是等所有成绩单收起以后.还要花费几天时间来分类,整理.很容易会想到一个办法,就是为每个院系的教学秘书设置一个密码,使其能够按照自己的习惯直接打印本系所有课程所有学生的成绩单,但这样就无法保证成绩单的有效性,真实性,准确性,因为上面没有任课教师的签字究其原因.在于教师签字这个环节.为了保证成绩单的有效性,真实性,必须要任课教师签字,所有问题均由这个环节引起.如果解决了这个环节.也就解决了所有问题.这正是本文的目的所在. 2.RsA签名算法原理 RSA是一种典型的非对称密钥密码体制.即从加密密钥和解密密钥中的任何一个推导出另一个在计算上是不可行的. RSA的安全性建立在"大数分解和索性检测"这一已知的着名数论难题的基础上.公钥对可以完全公开.不需要进行保密,但必须提供完整性检测机制以保证不受篡改:而私钥由用户自己保存.通信双方无需实现交换密钥就可以进行保密通信. RSA密码体制算法如下: 1)由用户选择两个互异并且距离较远的大素数P和q 2)计算n=pq以及f(n)=(p—1)(q—1),f(n)表示小于n的自然数中与n互质的数的个数 3)选择正整数e,使其与ffn)的最大公约数为1,即gcd(e,f (n))=1;然后计算正整数d,使得ed对f(n)的余数为1,即ed;1 modf),最后销毁P和q 经过以上步骤,得出公钥对(n,e)和私钥Xt(n,d).设M为明文,C为对应的密文.则加密变换为:C=Memodn;解密变换为: M=Cdmodn. 举一个简单的例子,假设用户选择p:3,q=7,则分别计算出 n=21,f(n)=12,选择e=5,计算出d=17,则公钥对为(21,5),私钥对为(21.17).设要加密的明文为M-2,则使用C=Mtmodn加密得到密文为C=Il,使用M=Camodn进行解密变换得到M=2. 由于公钥系统中生成签名的密钥只存储于用户的计算机中或由用户秘密保存,不存在密钥分发与管理的问题,减少了密钥泄露的可能性,也就减少了签名被篡改,伪造和否认的可能性, 其安全系数更大.Microsoft,IBM,Sun,Macintosh等多个公司都分别与RSA数据安全公司签订了许可协议以在其生产线上加人类似的签名机制. 基于RSA密码体制的签名算法基本与RSA密码算法类似,只是把变换M=Cemodn修改为S=Memodn,其中S是签名:而变换M=Cmodn则演变为验证过程Ve,S)为真等价于 M_--Sdmadrl.RSA签名过程如下图所示: 图1RSA签名过程 3.RSA应用于成绩单管理的方案可以使用数字签名的技术来解决目前成绩管理中的存在的关键问题.而RSA密码体制由于其简单性,易实现等特点,在很多相关领域得到了广泛应用.在成绩管理中引入RSA密码体制可以使得整个过程大幅度简化.具体方案如下: 图2RSA签名算法用于成绩管理流程图 1)每个学期考试结束后,由任课教师自己选择两个大素数 P和q,计算公钥对(n,e)和私钥对(n,d),然后公布其公钥对(n,e) 并销毁D和? 2)由教务处随机分配给每位任课教师一个不同(可以避免任课教师选择了同样的P和q对整个系统带来的影响)的大整数M.用户根据这个大整数和自己的私钥计算得到加密后的数字C 3)任课教师在本学期所讲授课程的成绩单上签署前面得到的数字C.然后在线提交至教务处服务器 4)各院系教学秘书凭借密码从教务处服务器打印本系所有成绩单(已由任课教师进行数字签名) 5)日后若要证明成绩单的有效性及真实性.可以根据任课教师公布的公钥和成绩单上的签名计算得到大整数M.然后去教务处服务器验证M是否与当时分配给该任课教师的M相同 (图中method1).或与相应的教师联系,由该任课教师根据自己的私钥和教务处保存的M计算得到C.然后验证C与成绩单上的签名C是否一致(图中method2). 4.应用前景预测使用RsA密码体制解决了任课教师在成绩单上的签名问题,从而省去了任课教师往各个院系送交成绩单的劳苦,同时还可以保证成绩单的有效性,真实性.虽然把打印成绩单的任务交给了教学秘书,但只要输入密码,然后点击下鼠标就可以按照统一的顺序打印所有成绩单.大幅度减轻了教学秘书对成绩单的分类,整理工作,利大于弊.确实可以大幅度简化成绩的管理工作.

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