《演算法導論》數論知識總結 二

2021-04-17 23:30:22 字數 843 閱讀 1721

5.元素的冪

尤拉定理,對於任意z*[n]中的a,有a^phi(n)(mod n) = a^|z*[n]| (mod n) = 1(單位元),由之前z*[n]定義處定理可知

費馬定理,對於素數p,a^(p-1) (mod p) = 1 因為|z*[p]| = p - 1,0不在z*[p]當中

求冪當然是化成平方的平方的形式比較快

6.rsa公鑰加密系統

公鑰p和私鑰s實際上是一對互逆的過程 m = p(s(m)) 或 m = s(p(m)), 而且從p很難推出s,這種互逆不可互推的過程就是數論當中的原理,這兩個等式也分別代表了公鑰加密的兩種場景,前者是強調任何人都可以看資訊,但沒有私鑰,無法冒充那個拿著私鑰的人來發資訊,後者強調任何人都可以發,但沒有私鑰,你無法看到發給對應公鑰之人的資訊。

加密過程:隨機選大素數p、q 一般512位。n = pq,可知phi[n] = |z*[n]| = (p - 1)(q - 1) 這是因為 n^((p - 1)(q -1)) = 1,取最小與phi[n]互質的奇數e,求其對於z*[phi[n]]的逆元d,其中(e, n)為公鑰,(d, n)為私鑰 兩個過程分別為:

p(m) = (m^e) mod n

s(c) = (c^d) mod n

正確性:p(s(m)) = s(p(m)) = (m^(ed)) mod n = (m^(1 + k(p-1)(q -1))) mod n = m * (m^(p-1))^k(q - 1))

其中m^(p - 1) = 1(費馬定理) 所以上面式子結果為m

在實際應用中,一般用乙個其他比較快速加密手段加密正文,然後將金鑰用rsa加密,可恨高程度的提高效率

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