Hình ảnh cung cấp phác thảo quá trình mã hóa và giải mã RSA, là một hệ thống mã hóa khóa công khai được sử dụng rộng rãi. Hãy phân tích từng bước:

1. Lựa chọn các số nguyên tố:

   • $p$ và $q$ được chọn là các số nguyên tố lớn ngẫu nhiên.

2. Tính toán $N$:

   • $N = p \cdot q$
   • $N$ là mô-đun được sử dụng cho cả khóa công khai và khóa riêng tư.

3. Hàm Euler’s Totient $\phi(N)$:

   • $\phi(N) = \phi(p) \cdot \phi(q) = (p - 1) \cdot (q - 1)$
   • Hàm này rất quan trọng trong việc xác định khóa công khai và khóa riêng tư.

4. Lựa chọn khóa công khai $e$:

   • $e = 65537$ (một giá trị thường được sử dụng trong RSA, vì nó là số nguyên tố đáp ứng các tiêu chí)
   • $1 < e < \phi(N)$ và $\gcd(e, \phi(N)) = 1$
   • Các điều kiện này đảm bảo rằng $e$ phù hợp cho quá trình mã hóa.
   • Khóa công khai là $K(e, N)$.

5. Tính toán khóa riêng tư $d$:

   • $d \equiv e^{-1} \mod \phi(N)$
   • $d$ là nghịch đảo modular của $e$ theo mô-đun $\phi(N)$.
   • Khóa riêng tư là $k(d, N)$.

6. Mã hóa:

   • $c = m^e \mod N$
   • $m$ là thông điệp gốc.
   • $c$ là bản mã hóa.

7. Giải mã:

   • $m = c^d \mod N$
   • Bản mã hóa $c$ được giải mã trở lại thành thông điệp gốc $m$.

Giải thích

• Bước 1: Hai số nguyên tố lớn, $p$ và $q$, được chọn để đảm bảo tính an toàn của mã hóa.
• Bước 2: Sản phẩm của các số nguyên tố này, $N$, tạo thành một phần của cả khóa công khai và khóa riêng tư.
• Bước 3: Hàm Euler’s Totient $\phi(N)$ được tính. Hàm này đếm số các số nguyên đến $N$ mà là nguyên tố cùng nhau với $N$.
• Bước 4: Một số mũ công khai $e$ được chọn. Đây là một giá trị nguyên tố cùng nhau với $\phi(N)$ và thường nhỏ (65537 là lựa chọn phổ biến vì tính hiệu quả và bảo mật).
• Bước 5: Số mũ riêng tư $d$ được tính toán. Đây là nghịch đảo modular của $e$ theo mô-đun $\phi(N)$, đảm bảo rằng $(e \cdot d) \mod \phi(N) = 1$.
• Bước 6: Mã hóa chuyển đổi thông điệp gốc $m$ thành bản mã hóa $c$ sử dụng khóa công khai.
• Bước 7: Giải mã sử dụng khóa riêng tư để chuyển đổi bản mã hóa trở lại thành thông điệp gốc.

Bạn có muốn biết thêm chi tiết hoặc có câu hỏi gì không?

Dưới đây là một số câu hỏi bạn có thể xem xét:

1. Làm thế nào để chọn $p$ và $q$ trong thực tế?
2. Ý nghĩa của việc chọn $e$ là 65537 là gì?
3. Làm thế nào để tính toán nghịch đảo modular $d$ một cách hiệu quả?
4. Tại sao RSA được coi là an toàn?
5. Những lỗ hổng tiềm tàng của mã hóa RSA là gì?

Mẹo: Khi chọn $p$ và $q$ cho RSA, điều quan trọng là sử dụng các trình tạo số ngẫu nhiên mạnh để đảm bảo các số nguyên tố lớn và không thể đoán trước.