Wiener’s attack python

07/05 07:15
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题目如下:

在不分解n的前提下,求d。



给定:


e = 14058695417015334071588010346586749790539913287499707802938898719199384604316115908373997739604466972535533733290829894940306314501336291780396644520926473

n = 33608051123287760315508423639768587307044110783252538766412788814888567164438282747809126528707329215122915093543085008547092423658991866313471837522758159



说明过程。

 

 

这种e很大的,d可能就会比较小,可能会满足Wiener’s attack的条件,介绍如下:

英文:

 

 

中文材料参考:

 

 

 

这里有两个概念,连分数和渐进分数,详情自行谷歌百度

连分数概念图:

 

渐进分数概念:

 

我的理解:

上面的等式应该比较容易理解,就是等式右边的分母很大,作为整体很小,意味着等式左边的减数和被减数的差距很小很小,并且可以通过被减数的连分数求解不断逼近它本身的一个渐进分数,因此可能会存在某个渐进分数可以满足减数的要求;

当然按照求解的渐进分数的分子分母分别对应减数的分子分母,因此从头将所有的渐进分数的分子分母求解出来。

 

在rsa中, φ(n)= pq - (p + q) + 1 = N - (p + q) + 1,N = pq ,其中p和q都是素数,因此可以推出 φ(n)和N之间的表达式。

 

搬运的代码如下:

import gmpy2
def transform(x,y):       #使用辗转相处将分数 x/y 转为连分数的形式
    res=[]
    while y:
        res.append(x//y)
        x,y=y,x%y
    return res
    
def continued_fraction(sub_res):
    numerator,denominator=1,0
    for i in sub_res[::-1]:      #从sublist的后面往前循环
        denominator,numerator=numerator,i*numerator+denominator
    return denominator,numerator   #得到渐进分数的分母和分子,并返回

    
#求解每个渐进分数
def sub_fraction(x,y):
    res=transform(x,y)
    res=list(map(continued_fraction,(res[0:i] for i in range(1,len(res)))))  #将连分数的结果逐一截取以求渐进分数
    return res

def get_pq(a,b,c):      #由p+q和pq的值通过维达定理来求解p和q
    par=gmpy2.isqrt(b*b-4*a*c)   #由上述可得,开根号一定是整数,因为有解
    x1,x2=(-b+par)//(2*a),(-b-par)//(2*a)
    return x1,x2

def wienerAttack(e,n):
    for (d,k) in sub_fraction(e,n):  #用一个for循环来注意试探e/n的连续函数的渐进分数,直到找到一个满足条件的渐进分数
        if k==0:                     #可能会出现连分数的第一个为0的情况,排除
            continue
        if (e*d-1)%k!=0:             #ed=1 (mod φ(n)) 因此如果找到了d的话,(ed-1)会整除φ(n),也就是存在k使得(e*d-1)//k=φ(n)
            continue
        
        phi=(e*d-1)//k               #这个结果就是 φ(n)
        px,qy=get_pq(1,n-phi+1,n)
        if px*qy==n:
            p,q=abs(int(px)),abs(int(qy))     #可能会得到两个负数,负负得正未尝不会出现
            d=gmpy2.invert(e,(p-1)*(q-1))     #求ed=1 (mod  φ(n))的结果,也就是e关于 φ(n)的乘法逆元d
            return d
    print("该方法不适用")
    
    
e = 14058695417015334071588010346586749790539913287499707802938898719199384604316115908373997739604466972535533733290829894940306314501336291780396644520926473
n = 33608051123287760315508423639768587307044110783252538766412788814888567164438282747809126528707329215122915093543085008547092423658991866313471837522758159
d=wienerAttack(e,n)
print("d=",d)
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参考:https://www.tr0y.wang/2017/11/06/CTFRSA/index.html

          https://blog.csdn.net/qq_33737036/article/details/78199297

          https://en.wikipedia.org/wiki/Wiener%27s_attack

 

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