Diffie-Hellman算法是一种允许多方在不安全的网络上安全地共享密钥的协议。该算法利用模运算和质数，使得即使通信被监听，也无法获取到共享的密钥。本文将详细介绍如何使用该算法实现三方之间的安全通信。
Diffie-Hellman算法涉及的主要组件包括：
例如，对于质数7，原根可以是3而不是2，因为：
3^0 = 1 => 1 mod 7 = 1
3^1 = 3 => 3 mod 7 = 3
3^2 = 9 => 9 mod 7 = 2
3^3 = 27 => 27 mod 7 = 6
3^4 = 81 => 81 mod 7 = 4
3^5 = 243 => 243 mod 7 = 5
而2的幂次结果在模7下不会覆盖所有余数，因此2不是7的原根。
三方用户首先就一个质数和一个原根达成一致（在实现中，服务器选择这些值），然后每个用户选择自己的幂指数（这个数字不会被共享）。每个用户将原根乘以自己的幂指数的幂，然后将结果发送给其他两个用户。
服务器发送质数和它的原根。每个用户发送原根乘以他们的秘密幂指数模质数的结果。然后用户将其他用户的结果显示乘以他们的秘密幂指数，从而获得共享的秘密。
注意：服务器不是必需的，其目的是发送IP给客户端，因为他们都在同一台机器上运行。在不同的机器上，他们可以直接通过彼此的IP地址连接。
现在所有用户都有了共享的密钥，他们可以加密他们的消息。只有这三个人有密钥来解密它。共享密钥的可能结果如此之多，以至于几乎不可能被猜测。一个恶意的第三方不能仅仅通过监听所有连接就获得秘密密钥。他必须知道其中一个用户的幂指数才能知道共享密钥，但这个数字从未发送给其他用户，所以他无法知道。
例如：得到了共享密钥4758，用户A想将他的银行PIN发送给用户B和C。假设A的PIN是1234（或二进制10011010010），A与共享密钥4758（二进制1001010010110）进行异或操作并发送结果。B和C拥有共享密钥，他们各自对A发送的数字5700（二进制1011001000100）进行异或操作，现在B和C有了A的PIN。
对于想要共享秘密的两个用户，可以使用原始算法。但如果4个、5个或100万个用户想要共享秘密，则需要每个用户都与每个其他用户连接。这会创建一个完全图。如果其中一个节点不安全，其余的也不安全（链条的强度取决于其最弱的一环）。
计算发送给其他用户的数字：
private void calculate()
{
A = (UInt64)((primitiveRoot * primitiveRoot) % prime);
for (int i = 0; i < power - 2; i++)
A = (UInt64)((A * primitiveRoot) % prime);
}
在以下的第一段代码中，如果想与第一个用户通信，需要确保在第二段代码中已经建立了共享密钥，然后才能使用共享密钥加密消息。因此，必须等到第二段代码完成计算后，才能安全地通信。
public void next(object rw)
{
try
{
ReadWrite RW = rw as ReadWrite;
BinaryReader reader = RW.Reader;
BinaryWriter writer = RW.Writer;
writer.Write(A);
C = reader.ReadUInt16();
// 确保共享秘密不是0，并且可以在这里与左侧通信
// 选择任何使用共享密钥的加密协议
}
catch (Exception)
{
MessageBox.Show("an error occurred and needs to exit");
this.Close();
}
}
public void prev(object rw)
{
try
{
ReadWrite RW = rw as ReadWrite;
BinaryReader reader = RW.Reader;
BinaryWriter writer = RW.Writer;
B = reader.ReadUInt16();
writer.Write(A);
Thread.Sleep(3500); // 等待对方读取（获取C）
// 计算共享秘密
sherdSecret = (UInt64)(B * C);
insertToTextBox("B: " + B.ToString() + " C: " + C.ToString());
sherdSecret = (UInt64)(sherdSecret % prime);
insertToTextBox("1: " + ((B * C) % prime).ToString());
for (int i = 0; i < power - 1; i++)
{
sherdSecret = (UInt64)((sherdSecret * primitiveRoot) % prime);
insertToTextBox((i + 2).ToString() + ": " + sherdSecret.ToString());
}
insertToTextBox("shared secret key: " + sherdSecret.ToString());
// 代码与右侧通信
}
catch (Exception)
{
MessageBox.Show("an error occurred and needs to exit");
this.Close();
}
}