![cover](https://devpress.csdnimg.cn/a1f6f224cb954457bcc0438e9ab8d9c8.jpeg)
鸿蒙仓颉语言【cryptocj 库】提供大数相关功能,用于非对称加密算法
3 提供大数相关功能,用于非对称加密算法 前置条件:NA 场景: 可支持大数基本的运算。 约束:主要用于非对称算法 性能: 支持版本几何性能持平 可靠性: NA 3.1 BIGNUM 大数一般指的是位数很多的数。计算机表示的数的大小是有限的,精度也是有限的,它不能支持大数运算。密码学中采用了很多大数计算,主要用于非对称算法。 支持大数初始化函数、计算类函数、随机函数、与字符/位相关的函数、上下文结
·
3 提供大数相关功能,用于非对称加密算法
前置条件:NA
场景:
- 可支持大数基本的运算。
约束:主要用于非对称算法
性能: 支持版本几何性能持平
可靠性: NA
3.1 BIGNUM
大数一般指的是位数很多的数。计算机表示的数的大小是有限的,精度也是有限的,它不能支持大数运算。密码学中采用了很多大数计算,主要用于非对称算法。
支持大数初始化函数、计算类函数、随机函数、与字符/位相关的函数、上下文结构的功能
3.1.1 全局函数
初始化函数
/*
* 创建一个空的大数对象。
*
* 返回值 CPointer<BIGNUM>
*/
public func bnNew(): CPointer<BIGNUM>
/*
* 将 a 中所有项均赋值为 0,但是内存并没有释放。
*
* 参数 a
* 返回值 Unit
*/
public func bnClear(a: CPointer<BIGNUM>): Unit
/*
* 释放大数对象,每个创建的大数对象都需要释放。
* 不能对同一个大数进行连续内存释放操作
*
* 参数 a - 大数对象
* 返回值 Unit
*/
public func bnFree(a: CPointer<BIGNUM>): Unit
/*
* 相当与将 bnFree 和 bnClear 综合,要不就赋值 0,要不就释放空间。
* 不能对同一个大数进行连续内存释放操作
*
* 参数 a - 大数
*
* 返回值 Unit
*/
public func bnClearFree(a: CPointer<BIGNUM>): Unit
计算类函数
/*
* 将整数设置给大数对象。
*
* 参数 a - 大数对象
* 参数 w - 整数
* 返回值 Unit
*/
public func bnSetWord(a: CPointer<BIGNUM>, w: UInt64): Unit
/*
* 从大数中提取整数。
*
* 参数 a - 大数
* 返回值 UInt64 - 结果
*/
public func bnGetWord(a: CPointer<BIGNUM>): UInt64
/*
* 比较两个大数
*
* 参数 a - 大数
* 参数 b - 大数
* 返回值 Int32 - a < b return -1
* a == b return 0
* a > b return 1
*/
public func bnCmp(a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>): Int32
/*
* 从大数提取 10 进制字符串。
*
* 参数 a - 大数
* 返回值 String
*/
public func bnBn2dec(a: CPointer<BIGNUM>): String
/*
* 将 b 复制给 a ,正确返回值 a。
*
* 参数 a - 大数
* 参数 b - 大数
* 返回值 CPointer<BIGNUM> - success a , error null
*/
public func bnCopy(a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>): CPointer<BIGNUM>
/*
* 新建一个 BIGNUM 结构,将 a 复制给新建结构返回。
*
* 参数 a - 大数
* 返回值 CPointer<BIGNUM>
*/
public func bnDup(a: CPointer<BIGNUM>): CPointer<BIGNUM>
/*
* 交换 a,b。
*
* 参数 a - 大数
* 参数 b - 大数
* 返回值 Unit
*/
public func bnSwap(a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>): Unit
/*
* 返回值 a 占用的比特数。
*
* 参数 a - 大数
* 返回值 Int32
*/
public func bnNumBits(a: CPointer<BIGNUM>): Int32
/*
* 他返回有意义比特的位数,例如 0x00000111 为 9。
*
* 参数 a
* 返回值 Int32
*/
public func bnNumBitsWord(a: UInt64): Int32
/*
* 返回一个为 1 的大数。
*
* 返回值 CPointer<BIGNUM>
*/
public func bnValueOne(): CPointer<BIGNUM>
/*
* 判断 a 与 b 的绝对值是否相等。
*
* 参数 a - 大数
* 参数 b - 大数
* 返回值 Int32 - |a| < |b| return -1
* |a| == |b| return 0
* |a| > |b| return 1
*/
public func bnUcmp(a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>): Int32
/*
* 判断 a 是不是为 0。
*
* 参数 a - 大数
* 返回值 Bool
*/
public func bnIsZero(a: CPointer<BIGNUM>): Bool
/*
* 判断 a 是不是 1。
*
* 参数 a - 大数
* 返回值 Bool
*/
public func bnIsOne(a: CPointer<BIGNUM>): Bool
/*
* 判断 a 是不是值 w。
*
* 参数 a - 大数
* 参数 w
* 返回值 Bool
*/
public func bnIsWord(a: CPointer<BIGNUM>, w: UInt64): Bool
/*
* 对大数执行整数加法操作。
*
* 参数 r - 和
* 参数 a - 加数
* 参数 b - 加数
* 返回值 Unit
*/
public func bnAdd(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>): Unit
/*
* 判断a是不是一个奇数
*
* 参数 a - large numbers
* 返回值 Bool
*/
public func bnIsOdd(a: CPointer<BIGNUM>): Bool
/*
* 计算a与b的差,值储存在r中, r = a - b
*
* 参数 r - difference
* 参数 a - large numbers
* 参数 b - large numbers
* 返回值 Unit
*/
public func bnSub(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>): Unit
/*
* 大数 a 加上 w,值储存在 a 中,a = a + w
*
* 参数 a - large numbers
* 参数 w
* 返回值 Unit
*/
public func bnAddWord(a: CPointer<BIGNUM>, w: UInt64): Unit
/*
* 大数 a 减去 w,值储存在 a 中,a = a - w
*
* 参数 a - large numbers
* 参数 w
* 返回值 Unit
*/
public func bnSubWord(a: CPointer<BIGNUM>, w: UInt64): Unit
/*
* 大数 a 乘以 w,值储存在 a 中,a = a * w
*
* 参数 a: CPointer<BIGNUM> - large numbers
* 参数 w: UInt64
* 返回值 Unit
*/
public func bnMulWord(a: CPointer<BIGNUM>, w: UInt64): Unit
/*
* 大数 a 除以 w,值储存在 a 中,返回余数 a = a / w
*
* 参数 a - large numbers
* 参数 w
* 返回值 Unit
*/
public func bnDivWord(a: CPointer<BIGNUM>, w: UInt64): Unit
/*
* 大数 a 模 w,返回余数 a = a % w
*
* 参数 a - large numbers
* 参数 w
* 返回值 Unit
*/
public func bnModWord(a: CPointer<BIGNUM>, w: UInt64): UInt64
/*
* 计算a与b的积,值储存在r中 r = a * b;
*
* 参数 r - product
* 参数 a - bignum
* 参数 b - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnMul(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算a的平方,值储存在r中,r = a * a;
*
* 参数 r - square
* 参数 a - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnSqr(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算m与d的商,值储存在dv中,余数储存在rem中, dv = m / d , rem = m % d
*
* 参数 dv - merchant
* 参数 rem - remainder
* 参数 m - bignum
* 参数 d - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnDiv(dv: CPointer<BIGNUM>, rem: CPointer<BIGNUM>, m: CPointer<BIGNUM>, d: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算a与m的模,并且结果如果小于0,就加上m,值储存在r中, r = ( (a % m) + m) % m
*
* 参数 r - value
* 参数 a - bignum
* 参数 m - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnNnmod(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, m: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算a与b的和,再模m,值储存在r中, r = (a + b) % m
*
* 参数 r - value
* 参数 a - bignum
* 参数 b - bignum
* 参数 m - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnModAdd(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>, m: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算a与b的差,再模m,值储存在r中, r = (a - b) % m
*
* 参数 r - value
* 参数 a - bignum
* 参数 b - bignum
* 参数 m - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnModSub(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>, m: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算a与b的积,再模m,值储存在r中, r =(a * b) % m
*
* 参数 r - value
* 参数 a - bignum
* 参数 b - bignum
* 参数 m - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnModMul(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>, m: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算a的平方,再模m,值储存在r中, r = (a * a) % m
*
* 参数 r - value
* 参数 a - bignum
* 参数 m - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnModSqr(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, m: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算a的p次方,值储存在r中, r = a^p
*
* 参数 r - value
* 参数 a - bignum
* 参数 p - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnExp(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, p: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算a的p次方,再模m,值储存在r中, r = (a ^ p) % m
*
* 参数 r - value
* 参数 a - bignum
* 参数 p - bignum
* 参数 m - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnModExp(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, p: CPointer<BIGNUM>, m: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
/*
* 计算a与b的最大公约数,值储存在r中, r = gcd(a,b)
*
* 参数 r - value
* 参数 a - bignum
* 参数 b - bignum
* 参数 ctx - BN_CTX
* 返回值 Unit
*/
public func bnGcd(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, b: CPointer<BIGNUM>, ctx: CPointer<BN_CTX>): Unit
随机函数
/*
* 生成指定位的强随机大数。
*
* 参数 rnd - 随机大数
* 参数 bits - 指定位数 ( > 0 )
* 参数 top - 头部
* BN_RAND_TOP_ANY = -1 最高位为0
* BN_RAND_TOP_ONE = 0 最高位为1
* BN_RAND_TOP_TWO = 1 最高位和次高位为1
* 参数 bottom - 尾部
* BN_RAND_BOTTOM_ANY = 0 尾部位随机
* BN_RAND_BOTTOM_ODD = 1 尾部位置1,表示奇数
* 返回值 Unit
*/
public func bnRand(rnd: CPointer<BIGNUM>, bits: Int32, top: Int32, bottom: Int32): Unit
/*
* 生成0 ~ range范围的大数
*
* 参数 rnd - 生成的随机大数
* 参数 range - 范围( 0 ~ range)
* 返回值 Unit
*/
public func bnRandRange(rnd: CPointer<BIGNUM>, range: CPointer<BIGNUM>): Unit
/*
* 产生一个伪随机数。
*
* 参数 rnd - 随机大数
* 参数 bits - 指定位数 ( > 0 )
* 参数 top - 头部
* BN_RAND_TOP_ANY = -1 最高位为0
* BN_RAND_TOP_ONE = 0 最高位为1
* BN_RAND_TOP_TWO = 1 最高位和次高位为1
* 参数 bottom - 尾部
* BN_RAND_BOTTOM_ANY = 0 尾部位随机
* BN_RAND_BOTTOM_ODD = 1 尾部位置1,表示奇数
* 返回值 Unit
*/
public func bnPseudoRand(rnd: CPointer<BIGNUM>, bits: Int32, top: Int32, bottom: Int32): Unit
/*
* 生成0 ~ range范围的大数
*
* 参数 rnd - 生成的随机大数
* 参数 range - 范围( 0 ~ range)
* 返回值 Unit
*/
public func bnPseudoRandRange(rnd: CPointer<BIGNUM>, range: CPointer<BIGNUM>): Unit
与 字符/位 相关的函数
/*
* 将 |a| 转化为 ASCLL 返回,并返回它的长度
*
* 参数 a - large number
* 返回值 String - ASCLL
* 返回值 Int32 - length
*/
public func bnBn2bin(a: CPointer<BIGNUM>): (String, Int32)
/*
* 将 s 中前 len 位的正整数转化为大数存在 ret
*
* 参数 s
* 参数 len
* 参数 ret
* 返回值 Unit
*/
public func bnBin2bin(s: String, len: Int32, ret: CPointer<BIGNUM>): Unit
/*
* 将大数转化为十六进制的字符串返回
*
* 参数 a
* 返回值 String
*/
public func bnBn2hex(a: CPointer<BIGNUM>): String
/*
* 将十六进制字符串转换为大数
*
* 参数 a
* 参数 str
* 返回值 Unit
*/
public func bnHex2bn(a: CPointer<BIGNUM>, str: String): Unit
/*
* 将十进制字符串转换为大数
*
* 参数 a
* 参数 str
* 返回值 Unit
*/
public func bnDec2bn(a: CPointer<BIGNUM>, str: String): Unit
/*
* 将a中的第n位设置为1,假如a小于n位将扩展
*
* 参数 a
* 参数 n
* 返回值 Unit
*/
public func bnSetBit(a: CPointer<BIGNUM>, n: Int32): Unit
/*
* 将 a 中的第 n 为设置为 0,假如 a 小于 n 位,a 保持不变
*
* 参数 a
* 参数 n
* 返回值 Unit
*/
public func bnClearBit(a: CPointer<BIGNUM>, n: Int32): Unit
/*
* 测试a中的第n位是否已经设置
*
* 参数 a
* 参数 n
* 返回值 Bool - true: 设置
* false: 未设置
*/
public func bnIsBit(a: CPointer<BIGNUM>, n: Int32): Bool
/*
* 将a截断至n位,假如a小于n位将出错
*
* 参数 a
* 参数 n
* 返回值 Unit
*/
public func bnMaskBit(a: CPointer<BIGNUM>, n: Int32): Unit
/*
* a左移1位,结果存于r
*
* 参数 r
* 参数 a
* 返回值 Unit
*/
public func bnLshift1(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>): Unit
/*
* a右移1位,结果存于r
*
* 参数 r
* 参数 a
* 返回值 Unit
*/
public func bnRshift1(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>): Unit
/*
* a左移n位,结果存于r
*
* 参数 r
* 参数 a: CPointer<BIGNUM>
* 返回值 Unit
*/
public func bnLshift(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, n: Int32): Unit
/*
* a右移n位,结果存于r
*
* 参数 r
* 参数 a
* 返回值 Unit
*/
public func bnRshift(r: CPointer<BIGNUM>, a: CPointer<BIGNUM>, n: Int32): Unit
上下文结构
/*
* 申请一个新的上下文结构
*
* 返回值 CPointer<BN_CTX>
*/
public func bnCtxNew(): CPointer<BN_CTX>
/*
* 释放上下文结构
*
* 参数 c - CPointer<BN_CTX>
*
* 返回值 Unit
*/
public func bnCtxFree(c: CPointer<BN_CTX>): Unit
3.1.2 其他接口
与 c 互操作的结构体,使用方式为 CPointer CPointer
public struct BIGNUM
public struct BN_CTX
https://gitee.com/cangjie-tpc/crypto4cj/blob/master/doc/feature_api.md#313-%E7%A4%BA%E4%BE%8B3.1.3 示例
from crypto4cj import bignumcj.*
from std import collection.*
main() {
var pBNa: CPointer<BIGNUM> = bnNew()
var pBNb: CPointer<BIGNUM> = bnNew()
var pBNr: CPointer<BIGNUM> = bnNew()
bnSetWord(pBNa, 1)
bnSetWord(pBNb, 2)
bnAdd(pBNr, pBNa, pBNb)
var res = bnGetWord(pBNr)
var ret = bnBn2dec(pBNr)
bnFree(pBNa)
bnFree(pBNb)
bnFree(pBNr)
if(res != 3) {
return -1
}
return 0
}
运行结果如下:
0
在最后
如果你觉得这篇内容对你还蛮有帮助,我想邀请你帮我三个小忙:
点赞,转发,有你们的 『点赞和评论』,才是我创造的动力。
关注小编,同时可以期待后续文章ing🚀,不定期分享原创知识。
更多鸿蒙最新技术知识点,请关注作者博客:https://gitee.com/li-shizhen-skin/zhihu/blob/master/README.md
更多推荐
所有评论(0)