1、语言：C语言
2、环境：VS2019
随机素数（指定范围）生成器
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#define randomInt(a,b) (rand()%(b-a)+a)
int prime(int n)
{
int i;
if (n < 2) {
return -1;
}
else {
for (i = 2; i < n; i++) {//判断n在2~n-1中有没有因数
if (n % i == 0)//如果用可以除尽的数,则非素数
break;
}
if (i < n) {//存在2~n-1之间有因数
return -1;
}
else
return 0;
}
return 0;
}
int main()
{
int k,res,a,b;
printf("-------------素数生成器--------------\n");
printf(" 输入范围：[a,b)\n");
printf("-------------------------------------\n");
int ntime = 20;
while (ntime > 0)
{
scanf("%d %d", &a, &b);
srand((unsigned)time(NULL));
do
{
res = randomInt(a, b);
k = prime(res);
} while (k == -1);
printf("素数：%d\n", res);
ntime--;
printf("还有%d次！\n",ntime - 1);
}
system("pause");
return 0;
}
求逆元
基于扩展欧几里得算法
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int exgcd(int a, int b, int& x, int& y)//扩展欧几里得算法
{
if (b == 0)
{
x = 1, y = 0;
return a;
}
int ret = exgcd(b, a % b, y, x);
y -= a / b * x;
return ret;
}
int getInv(int a, int mod)//求a在mod下的逆元，不存在逆元返回-1
{
int x, y;
int d = exgcd(a, mod, x, y);
return d == 1 ? (x % mod + mod) % mod : -1;
}
int main() {
int m, n;
puts(" 扩展欧几里得求逆元\n");
puts(" 对m * x = 1 mod n，求x\n");
printf("请输入m=");
scanf("%d", &m);
printf("请输入n=");
scanf("%d", &n);
printf("x=%d\n", getInv(m, n));
system("pause");
return 0;
}
基于费马定理算法
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <math.h>
int main()
{
int m, n, x;
puts(" 基于费马定理求逆元\n");
puts(" 对m * x = 1 mod n，求x\n");
printf("请输入m=");
scanf("%d", &m);
printf("请输入n=");
scanf("%d", &n);
x = (int)pow(m, n - 2) % n;
printf("x=%d\n", x);
system("pause");
return 0;
}
计算时间差
引入头文件：
#include <time.h>
给出定义变量：
time_t begin, end;
前后分别写：
begin = clock();
....
end = clock();
printf("\n\t\t\t加密时间: %f seconds\n", (double)(end - begin) / CLOCKS_PER_SEC);
ElGamal算法中素数的生成元
使用大数库“miracl”
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include "miracl.h"
#include <time.h>
time_t begin, end;
int main()
{
int MAX_D=0;
miracl* mip = mirsys(MAX_D + 10, 10);
big p = mirvar(0);
big p_1 = mirvar(0);//p-1
big p_2 = mirvar(0);//p-2
big q = mirvar(0);
big g = mirvar(0);
big flag = mirvar(0);//中间变量
big one = mirvar(1);//常量1
printf("----------------------------\n\n");
printf(" 素数生成元\n\n");
printf("----------------------------\n\n");
printf("请输入生成素数的位数：");
scanf("%d", &MAX_D);
//密钥生成部分
{
irand((unsigned)time(NULL)); // 使用当前时间作为随机数种子
//随机生成一个安全素数p
bigdig(MAX_D, 10, q);//生成一个150位的随机数
nxsafeprime(0, 0, q, p);//生成一个比q大的安全素数p
copy(p, q);
decr(q, 1, q);
subdiv(q, 2, q);//生成q=(p-1)/2
decr(p, 1, p_1);//生成p_1=p-1
decr(p, 2, p_2);//生成p_2=p-2
//寻找一个本原根
//irand((unsigned)time(NULL)); // 使用当前时间作为随机数种子
while (1)
{
bigrand(p_1, g);//g小于p-1
if (compare(g, one) <= 0)//保证g大于1
continue;
powmod(g, mirvar(2), p, flag);
if (compare(flag, one) != 0)
{
powmod(g, q, p, flag);
if (compare(flag, one) != 0)
{
multiply(q, mirvar(2), flag);
powmod(g, flag, p, flag);
if (compare(flag, one) == 0)
break;
}
}
}//end
printf("p = ");
cotnum(p, stdout);
printf("g = ");
cotnum(g, stdout);
}
mirexit();
system("pause");
return 0;
}
将字符串转为整数
在将字符串转十进制的过程中，若是较长的字符串，转的十进制比较大，下面按照如下公式，进行转换：
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#define pow_2(n) (1<<n) //计算2的n次方
/* 十六进制字符转换成整数 */
/*
* 将字符转换为数值
* */
int c2i(char ch)
{
// 如果是数字，则用数字的ASCII码减去48, 如果ch = '2' ,则 '2' - 48 = 2
if(isdigit(ch))
return ch - 48;
// 如果是字母，但不是A~F,a~f则返回
if( ch < 'A' || (ch > 'F' && ch < 'a') || ch > 'z' )
return -1;
// 如果是大写字母，则用数字的ASCII码减去55, 如果ch = 'A' ,则 'A' - 55 = 10
// 如果是小写字母，则用数字的ASCII码减去87, 如果ch = 'a' ,则 'a' - 87 = 10
if(isalpha(ch))
return isupper(ch) ? ch - 55 : ch - 87;
return -1;
}
/*
* 功能：将十六进制字符串转换为整型(int)数值
* */
int hex2dec(char *hex)
{
int len;
int num = 0;
int temp;
int bits;
int i;
// 此例中 hex = "1de" 长度为3, hex是main函数传递的
len = strlen(hex);
for (i=0, temp=0; i<len; i++, temp=0)
{
// 第一次：i=0, *(hex + i) = *(hex + 0) = '1', 即temp = 1
// 第二次：i=1, *(hex + i) = *(hex + 1) = 'd', 即temp = 13
// 第三次：i=2, *(hex + i) = *(hex + 2) = 'd', 即temp = 14
temp = c2i( *(hex + i) );
// 总共3位，一个16进制位用 4 bit保存
// 第一次：'1'为最高位，所以temp左移 (len - i -1) * 4 = 2 * 4 = 8 位
// 第二次：'d'为次高位，所以temp左移 (len - i -1) * 4 = 1 * 4 = 4 位
// 第三次：'e'为最低位，所以temp左移 (len - i -1) * 4 = 0 * 4 = 0 位
//bits = (len - i - 1) * 4;
//temp = temp << bits;
num+=pow_2(i)*temp;
// 此处也可以用 num += temp;进行累加
//num = num | temp;
}
// 返回结果
return num;
}
int main(void)
{
char *ch="abc123";
printf("%d\n", hex2dec(ch));
system("pause");
return 0;
}
生成随机数
#include <stdio.h>
#include <time.h>
/*
生成随机数
取得[0,x)的随机整数：rand()%x；
取得[0,x]的随机整数：rand()%(x+1)；
取得[a,b)的随机整数：rand()%(b-a)+a；
取得(a,b]的随机整数：rand()%(b-a)+a+1；
取得[a,b]的随机整数：rand()%(b-a+1)+a；
取得0-1之间的浮点数：rand()/double(RAND_MAX)
*/
int rand_n(int p)
{
return rand()%p;
}
int main()
{
int i=0;
srand((unsigned)time(0));
for(i;i<5;i++)
{
printf("%d\n",rand_n(5));
}
system("pause");
return 0;
}