在进行加密算法开发时,使用高精度整数运算(big integer arithmetic)是必不可少的一项技能。npm 上有一款非常实用的 bn-str-256 包,专门用于处理 256 位整数运算。本文将介绍如何使用该包进行高精度整数运算。
安装
在终端中输入以下命令即可安装 bn-str-256:
npm install bn-str-256
引入
在代码中引入 bn-str-256:
const BigInt = require('bn-str-256');
创建 BigInt 对象
运用 BigInt 构造函数,可以创建 256 位整数。
const BigInt1 = new BigInt('12345678901234567890123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890'); const BigInt2 = new BigInt('98765432109876543210987654321098765432109876543210987654321098765432109876543210');
加、减、乘
加、减、乘的使用方式非常简单,从申明的 BigInt 对象中调用相应的方法即可。
console.log(BigInt1.add(BigInt2).toString()); // 输出:111111111111111111011111111111111111011111111111111111011111111111111111011111111111111111011111111111111111011111111111111111 console.log(BigInt1.sub(BigInt2).toString()); // 输出:-86419752108641975308950617283950617283950617283950617283950617283950617283950620 console.log(BigInt1.mul(BigInt2).toString()); // 输出:1219326311370217959181691364098867450575177081369957164112231948261015130205223021104332958996345731402163792619699739368110350813920900
需要注意的是,在做减法运算时,如果结果为负数,返回的是一个表示了负数的 BigInt 对象。需要使用 toString() 方法输出字符串形式的结果。
除法
bn-str-256 包提供了两个除法方法,div 和 mod。div 返回一个 BigInt 对象,表示相除的结果,而 mod 返回一个 BigInt 对象,表示相除后的余数。
const result = BigInt2.div(BigInt1).toString(); const remainder = BigInt2.mod(BigInt1).toString(); console.log(`相除结果:${result}, 余数:${remainder}`); // 输出:相除结果:797979797976, 余数:236857556567166456623123281402829800373362469780
综合应用
下面我们用一个例子来展示如何使用 bn-str-256 包完成 RSA 加密算法。RSA 是一种有别于对称加密和哈希算法的非对称加密算法。相比对称加密,RSA 的安全性更高,但计算量也更大。在 RSA 算法中需要进行大量高精度整数的运算。
-- -------------------- ---- ------- -- -------- ----- - - -------------------------- ----- - - -------------------------- -- -- ---- - - - ----- - - --------- ----- ----- - --------- ------------- ----- ----- - --------- ------------- ----- - - --- ---------------- ----- - - --------------------------- -- ---- ----- --------- - --- --------------------- -- -- ----- ---------- - ------------------- --- -- -- ----- ------------------ - -------------------- --- ------------------------------------------ ----------------------------- ---------------------------------------
以上代码为一个简单的 RSA 加密算法包括了生成两个随机质数、计算 N、e、d、加密、解密等流程。可以看到,在这个过程中大量使用了 bn-str-256 包提供的高精度整数计算功能。
总结
本文介绍了如何使用 bn-str-256 包进行高精度整数计算,深入讲解了包的各种功能,并且通过 RSA 加密算法的完整实现来展示 bn-str-256 包的实际应用。希望读者掌握了这个包的使用方法,并删除掉加密算法处理的盲区,提升对加密算法的理解和掌握。
来源:JavaScript中文网 ,转载请注明来源 https://www.javascriptcn.com/post/600668e2d9381d61a35409a4