如何从文件读取256位BigInteger并修复64位限制问题？

先改写入函数的致命问题 #

你写的toHH2函数根本没存完整的256位BigInteger——它只取了数值的低64位（因为调用了n.longValue()），剩下的高位直接丢失了。而且你创建了256字节的数组，但只有每8个字节的第一个位置有值，其余都是默认的0，文件里根本没存储256位的完整数据。

要正确存储256位BigInteger，直接用它的字节数组即可，补全到32字节（256位=32字节），采用大端序存储：

public static byte[] toHH2(BigInteger n) {
    byte[] rawBytes = n.toByteArray();
    byte[] b = new byte[32]; // 256位对应32字节
    // 把原始字节复制到数组尾部，保证前导零补全，大端序对齐
    System.arraycopy(rawBytes, 0, b, 32 - rawBytes.length, rawBytes.length);
    return b;
}

再修复读取逻辑 #

你的读取代码有两个关键问题：

1. 每次用value.longValue()把BigInteger转成long，超过64位的部分直接被截断，肯定拼不出256位数值。
2. 读取逻辑和原写入逻辑完全不匹配，原写入只在每8个字节的位置写了值，你却遍历所有256字节，白忙活还出错。

对应修正后写入函数的读取代码 #

如果已经用上面的新写入函数把每个256位BigInteger存成32字节，读取时直接截取字节段构造BigInteger就行：

byte[] fileBytes = Files.readAllBytes(Path.of("C:\\Users\\User\\IdeaProjects\\CryptoLab1\\src\\crypto\\DigitalSignatureGOST.png"));
int perValueBytes = 32; // 每个BigInteger占32字节
int totalCount = fileBytes.length / perValueBytes; // 刚好64个

for (int i = 0; i < totalCount; i++) {
    // 截取当前数值对应的字节区间
    byte[] valueBytes = Arrays.copyOfRange(fileBytes, i * perValueBytes, (i + 1) * perValueBytes);
    // 用大端序构造正数BigInteger，第二个参数1表示无符号解析
    BigInteger value = new BigInteger(1, valueBytes);
    // 这里处理你的value即可
}

要是必须兼容原错误写入的文件（不推荐） #

如果没法重新生成文件，只能读取原来的错误格式（256字节里只有i=0,8,...,248的位置有值），那读取时只取这些位置，而且别用long截断：

byte[] fileBytes = Files.readAllBytes(Path.of("C:\\Users\\User\\IdeaProjects\\CryptoLab1\\src\\crypto\\DigitalSignatureGOST.png"));
int perValueBytes = 256; // 原存储每个数值占256字节
int totalCount = fileBytes.length / perValueBytes;

for (int i = 0; i < totalCount; i++) {
    BigInteger value = BigInteger.ZERO;
    // 只读取原写入时赋值的那些位置：每8个字节取一个
    for (int j = 0; j < 256; j += 8) {
        int bytePos = i * perValueBytes + j;
        // 把字节转成无符号值，避免符号扩展搞乱数值
        int byteVal = fileBytes[bytePos] & 0xFF;
        // 用BigInteger自身的移位和或操作，绝对不会截断
        value = value.shiftLeft(8).or(BigInteger.valueOf(byteVal));
    }
    // 处理得到的value
}

核心错误总结 #

• 写入端：用longValue()丢失了256位数值的高位，存储格式冗余且无效。
• 读取端：用longValue()截断超过64位的部分，拼接逻辑和写入不匹配。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Alica Smith