Python实现ASCII字符串RSA加解密时如何并行化解密循环提速

第一步：优先做零成本极速优化（改完速度提升至少100倍，比并行效果还好） #

你现在解密慢最大的问题不是没并行，是pow函数用错了：

• 你现在的写法是pow(j,d)再%n，会先计算出j的d次方这个超级大的整数（可能有几十万位），再做取模，计算量爆炸
• Python内置的pow原生支持三个参数pow(base, exp, mod)，直接用快速模幂算法，计算过程中每一步都取模，完全不会生成超大数，速度是你原来写法的上百倍

修改方法非常简单，把decrypt函数里原来的两行：

P1=pow(j,d)
P=P1%n

直接改成一行：

P = pow(j, d, n)

同理你encrypt函数里的对应代码也可以这么改，加密速度也会大幅提升。绝大多数情况下改完这一行，解密速度就足够用了，根本不需要做并行。

第二步：如果要解密的字符量特别大，再加并行优化 #

并行原理 #

解密循环里每个字符的计算都是完全独立的，互相没有依赖，可以同时分给CPU的多个核心一起计算，缩短总耗时。我们直接用Python自带的multiprocessing库实现，不需要安装任何第三方工具。

具体修改步骤 #

1. 开头导入并行库
   在你现有import math下面加一行：

import multiprocessing

2. 单独抽离单个字符的解密逻辑
   加一个小函数，专门用来解密单个字符，方便并行调度：

def decrypt_single(j, d, n):
    P = pow(j, d, n)
    print("value of P is:", P)
    return P

3. 改写decrypt函数为并行版本

def decrypt(ascii_initial, d, n):
    # 自动获取你电脑的CPU核心数，也可以手动填数字比如4
    core_count = multiprocessing.cpu_count()
    # 创建进程池，自动管理多进程调度
    with multiprocessing.Pool(core_count) as pool:
        # 把所有待解密的字符打包成任务参数列表
        task_params = [(j, d, n) for j in ascii_initial]
        # 并行执行所有任务，返回结果顺序和输入顺序完全一致
        ascii_final = pool.starmap(decrypt_single, task_params)
    return ascii_final

4. 修复Windows系统运行报错问题
   Windows系统下运行多进程代码，必须把主逻辑代码放到if __name__ == "__main__":的判断下面，不然会重复启动进程报错。你把原来最外层的主循环代码全部套到这个判断里就行：

if __name__ == "__main__":
    cont = 'yes'
    while cont.lower() == 'yes':
        # 这里放你原来的输入、调用RSA的主逻辑代码
        # 注意缩进要对

额外提示 #

你原来的代码还有缩进语法错误：rsa_algorithm函数里的p,q,r,s = 13,17,61,37之后的代码缩进全错了，都写到函数外面了，运行会报错，先把这些缩进修复再做上面的优化。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Aryan Garg