/*1  RSA算法的原理如下：
1.1原理
     假設(shè)我們需要將信息從機(jī)器A傳到機(jī)器B，首先由機(jī)器B隨機(jī)確定一個(gè)Key，我們稱之為密匙private_key，將這個(gè)可KEY始終保存在機(jī)器B中而不發(fā)出來(lái)；然后，由這個(gè)private_key計(jì)算出另一個(gè)Key，我們稱之為公匙Public_key。這個(gè)Public_key的特性是幾乎不可能通過(guò)該Key計(jì)算生成它的private_key。接下來(lái)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)把這個(gè)Public_key傳給機(jī)器A，機(jī)器A受到Public_key后，利用該key，將信息加密，并把加密后的信息通過(guò)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到機(jī)器B，最后機(jī)器B利用已知的private_key，就可以解開加密信息。
1.2步驟
RSA算法的安全性依賴于大數(shù)因數(shù)分解的困難性。公匙和私匙都是兩個(gè)大素?cái)?shù)的函數(shù)。
1.2.1
     首先選擇兩個(gè)大素?cái)?shù)p、q,計(jì)算n=p*q; m=(p-1)*(q-1);
1.2.2
     而后隨機(jī)選擇加密密匙Public_key，要求和m互質(zhì)，比如Public_key=m-1;
1.2.3
利用歐幾里德算法計(jì)算解密密匙private_key，使private_key滿足
Public_key*private_key三1(mod m)
其中Public_key，n是公匙，private_key是密匙
1.2.4
加密信息text時(shí)，利用公式secretword=text^Public_key (mod n)得到密文secretword
1.2.5
解密時(shí)利用公式word=text^private_key(mod n)得到原文word=text.。*/
import java.io.*;

public class Rsa 
{
    private int p=0;
    private int q=0;
    private long n=0;
    private long m=0;
    
    private long public_key=0;//公匙
    private long private_key=0;//密匙
    
    private long text=0;//明文
    private long secretword=0;//密文
    private long word=0;//解密后明文
    
    //判斷是否為素?cái)?shù)
    public boolean primenumber(long t)
    {
        long k=0;
        k=(long)Math.sqrt((double)t);
        boolean flag=true;
        outer:for(int i=2;i<=k;i++)
        {
            if((t%i)==0)
            {
                flag = false;
                break outer;
            }
        }
        return flag;
    }
    //輸入PQ
    public void inputPQ()throws Exception
    {
        do{
                System.out.println("請(qǐng)輸入素?cái)?shù)p: ");
                BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
                String br=stdin.readLine();
                this.p=Integer.parseInt(br);
         }
        while(!primenumber(this.p));
        do{
            System.out.println("請(qǐng)輸入素?cái)?shù)q: ");
            BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String br=stdin.readLine();
            this.q=Integer.parseInt(br);
        }
        while(!primenumber(this.q));
        this.n=this.p*this.q;
        this.m=(p-1)*(q-1);
        System.out.println("這兩個(gè)素?cái)?shù)的乘積為p*q："+this.n);
        System.out.println("所得的小于Ｎ并且與Ｎ互素的整數(shù)的個(gè)數(shù)為m=(p-1)(q-1)："+this.m);
    }
    //求最大公約數(shù)
    public long gcd(long a,long b)
    {
        long gcd;
        if(b==0)
            gcd=a;
        else
            gcd=gcd(b,a%b);
        System.out.println("gcd:"+gcd);
        return gcd;
        
    }
    //輸入公匙
    public void getPublic_key()throws Exception
    {
        do{
            System.out.println("請(qǐng)輸入一個(gè)公鑰的值，這個(gè)值要求小于m并且和m互質(zhì)： ");
            BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
            String br=stdin.readLine();
            this.public_key=Long.parseLong(br);
        }while((this.public_key >= this.m) || (this.gcd(this.m,this.public_key)!=1));
        System.out.println("公鑰為："+this.public_key);
    }
    //計(jì)算得到密匙
    public void getPrivate_key()
    {
        long value=1;
        outer:for(long i=1;;i++)
        {
            value=i*this.m+1;
            System.out.println("value:  "+value);
            if((value%this.public_key==0)&& (value/this.public_key < this.m))
            {
                this.private_key=value/this.public_key;
                break outer;
            }
        }
        System.out.println("產(chǎn)生的一個(gè)私鑰為："+this.private_key);
    }
    //輸入明文
    public void getText()throws Exception
    {
        System.out.println("請(qǐng)輸入明文：");
        BufferedReader stdin=new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in));
        String br=stdin.readLine();
        this.text=Long.parseLong(br);
    }
    //加密、解密計(jì)算
    public long colum(long y,long n,long key)
    {
        long mul;
        if(key==1)
            mul=y%n;
        else 
            mul=y*this.colum(y,n,key-1)%n;
        return mul;
    }
    
    //加密后解密
    public void pascolum()throws Exception
    {
        this.getText();
        System.out.println("輸入明文為: "+this.text);
        //加密
        this.secretword=this.colum(this.text,this.n,this.public_key);
        System.out.println("所得的密文為："+this.secretword);
        //解密
        this.word=this.colum(this.secretword,this.n,this.private_key);
        System.out.println("解密后所得的明文為："+this.word);
        
    }
    public static void main(String []args)throws Exception
    {
        Rsa t = new Rsa();
        t.inputPQ();
        t.getPublic_key();
        t.getPrivate_key();
        t.pascolum();
    }

}