🗊Презентация Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3)

Категория: Математика
Нажмите для полного просмотра!
Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №1Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №2Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №3Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №4Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №5Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №6Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №7Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №8Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №9Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №10Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №11Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №12Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №13Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №14Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №15Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №16Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №17Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №18Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №19Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №20Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №21Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №22Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №23Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №24Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №25Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №26Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №27Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №28Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №29Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №30Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №31Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №32Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3), слайд №33

Содержание

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Криптографическая защита информации. Элементы теории чисел. (Лекция 3). Доклад-сообщение содержит 33 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации


Слайд 1





Криптографическая защита информации
Описание слайда:
Криптографическая защита информации

Слайд 2





Теория чисел и криптография
Многие результаты теории чисел, как и других фундаментальных наук, долгое время не были очень широко применимы на практике.
Однако с развитием информационных технологий и криптографии теория чисел позволила реализовать ряд прорывных решений, среди которых выделяются криптосистемы с открытым ключом.
Выделим следующие: протоколы согласования ключей, шифры с открытым ключом, игровые протоколы, протоколы электронного голосования, электронные деньги и др.
Описание слайда:
Теория чисел и криптография Многие результаты теории чисел, как и других фундаментальных наук, долгое время не были очень широко применимы на практике. Однако с развитием информационных технологий и криптографии теория чисел позволила реализовать ряд прорывных решений, среди которых выделяются криптосистемы с открытым ключом. Выделим следующие: протоколы согласования ключей, шифры с открытым ключом, игровые протоколы, протоколы электронного голосования, электронные деньги и др.

Слайд 3





Некоторые понятия и темы 
теории чисел
Простые числа;
Делимость, остаток от деления;
Наибольший общий делитель;
Наименьшее общее кратное;
Разложение чисел на простые множители;
Проверка чисел на простоту;
Генерация больших простых чисел;
Взаимно простые числа;
Функция Эйлера;
Теоремы Эйлера и Ферма;
…
Описание слайда:
Некоторые понятия и темы теории чисел Простые числа; Делимость, остаток от деления; Наибольший общий делитель; Наименьшее общее кратное; Разложение чисел на простые множители; Проверка чисел на простоту; Генерация больших простых чисел; Взаимно простые числа; Функция Эйлера; Теоремы Эйлера и Ферма; …

Слайд 4





Остаток от деления одного числа на другое
Пусть даны натуральные числа a и b, тогда число r из диапазона 0 ≤ r < b называется остатком от деления числа a на число b, если существует целое число k, при котором выполняется равенство a = k*b + r. Говорят также, что k – это результат деления нацело (целая часть) числа a на число b.
Примеры.
27 = 3*9  + 0  => 27 mod 9 = 0  и 27 div 9 = 3;  
45 = 4*11 + 1 => 45 mod 11 = 1 и 45 div 11 = 4;  
17 = 3*5  + 2 => 17 mod 5  = 2  и 17 div 5 = 3.  
Если остаток от деления одного числа на другое равен 0, то говорят, что первое число делится на второе.
Описание слайда:
Остаток от деления одного числа на другое Пусть даны натуральные числа a и b, тогда число r из диапазона 0 ≤ r < b называется остатком от деления числа a на число b, если существует целое число k, при котором выполняется равенство a = k*b + r. Говорят также, что k – это результат деления нацело (целая часть) числа a на число b. Примеры. 27 = 3*9 + 0 => 27 mod 9 = 0 и 27 div 9 = 3; 45 = 4*11 + 1 => 45 mod 11 = 1 и 45 div 11 = 4; 17 = 3*5 + 2 => 17 mod 5 = 2 и 17 div 5 = 3. Если остаток от деления одного числа на другое равен 0, то говорят, что первое число делится на второе.

Слайд 5





Простое число
Целое положительное число называется простым, если оно делится только на 1 и на само себя.
Целое положительное число называется составным, если у него существует хотя бы один делитель, отличный от 1 и его самого.
Примеры.
2, 3, 5, 7, 11, 13, 17 – это простые числа.
15, 30, 45, 100 – это составные числа.
Описание слайда:
Простое число Целое положительное число называется простым, если оно делится только на 1 и на само себя. Целое положительное число называется составным, если у него существует хотя бы один делитель, отличный от 1 и его самого. Примеры. 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17 – это простые числа. 15, 30, 45, 100 – это составные числа.

Слайд 6





Количество простых чисел
Утверждение. Количество простых чисел, не превосходящих n, примерно равно n/ln(n).
Более точно.
Количество простых чисел, не превосходящих n, лежит в промежутке от
0,921*n/ln(n) до 1,106* n/ln(n).
Описание слайда:
Количество простых чисел Утверждение. Количество простых чисел, не превосходящих n, примерно равно n/ln(n). Более точно. Количество простых чисел, не превосходящих n, лежит в промежутке от 0,921*n/ln(n) до 1,106* n/ln(n).

Слайд 7





Как проверить, является ли число простым?
Самый очевидный алгоритм.
Алгоритм. Вход число n.

Цикл i От 2 До n-1
  Начало цикла    
    Если n делится на i, Тогда 
      Ответ – false (не простое)
  Конец цикла
Ответ – true (простое)
Описание слайда:
Как проверить, является ли число простым? Самый очевидный алгоритм. Алгоритм. Вход число n. Цикл i От 2 До n-1 Начало цикла Если n делится на i, Тогда Ответ – false (не простое) Конец цикла Ответ – true (простое)

Слайд 8





«Решето Эратосфена»
(алгоритм поиска простых чисел)
Дано: число N.
Найти: все простые числа < N.
Алгоритм:
    Выписываем числа 1, 2, … N-1;
    Вычеркиваем кратные 2 от 22 до N-1;  
    Вычеркиваем кратные 3 от 32 до N-1;
    Вычеркиваем кратные 5 от 52 до N-1;
    Вычеркиваем кратные 7 от 72 до N-1;
    .…… и так далее до N1/2.
Описание слайда:
«Решето Эратосфена» (алгоритм поиска простых чисел) Дано: число N. Найти: все простые числа < N. Алгоритм: Выписываем числа 1, 2, … N-1; Вычеркиваем кратные 2 от 22 до N-1; Вычеркиваем кратные 3 от 32 до N-1; Вычеркиваем кратные 5 от 52 до N-1; Вычеркиваем кратные 7 от 72 до N-1; .…… и так далее до N1/2.

Слайд 9





«Решето Эратосфена»
(пример) 
Найдем простые числа, меньшие 61.

 1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, 10,
11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20,
21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30,
31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40,
41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50,
51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60.
Описание слайда:
«Решето Эратосфена» (пример) Найдем простые числа, меньшие 61. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60.

Слайд 10





Критерий простоты Вильсона
Теорема. Число n является простым тогда и только тогда, когда (n-1)! = -1 mod n.

Примеры.
(2-1)! = 1! =   1   = -1 mod 2;
(3-1)! = 2! =   2   = -1 mod 3;
(5-1)! = 4! =  24  = -1 mod 5;
(7-1)! = 6! = 720 = -1 mod 7.

Замечание. Критерий Вильсона бывает удобен при доказательствах, но применять его для проверки простоты невозможно из-за ограмной трудоемкости.
Описание слайда:
Критерий простоты Вильсона Теорема. Число n является простым тогда и только тогда, когда (n-1)! = -1 mod n. Примеры. (2-1)! = 1! = 1 = -1 mod 2; (3-1)! = 2! = 2 = -1 mod 3; (5-1)! = 4! = 24 = -1 mod 5; (7-1)! = 6! = 720 = -1 mod 7. Замечание. Критерий Вильсона бывает удобен при доказательствах, но применять его для проверки простоты невозможно из-за ограмной трудоемкости.

Слайд 11





Малая теорема Ферма
Теорема (Ферма). Пусть p – простое, и 0<a<p. Тогда ap-1 mod p = 1.
Примеры.
212 mod 13 = 1, 316 mod 17 = 1.

Следствие из теоремы Ферма. Если ap-1 mod p ≠ 1 
хотя бы для одного числа a из интервала 0<a<p, то число n – составное.
Определение. Число n называется псевдопростым по основанию a, если an-1 mod n = 1.
Описание слайда:
Малая теорема Ферма Теорема (Ферма). Пусть p – простое, и 0<a<p. Тогда ap-1 mod p = 1. Примеры. 212 mod 13 = 1, 316 mod 17 = 1. Следствие из теоремы Ферма. Если ap-1 mod p ≠ 1 хотя бы для одного числа a из интервала 0<a<p, то число n – составное. Определение. Число n называется псевдопростым по основанию a, если an-1 mod n = 1.

Слайд 12





Тест на простоту на основе малой теоремы Ферма
Требуется проверить, является ли число n простым.

Алгоритм.
Выбираем случайно число a из интервала 0<a<n и проверяем условие an-1 mod n = 1. Если это условие не выполняется, то n – составное. 
Если условие выполняется, то n – «вероятно» простое.
Повторив тест еще несколько раз, мы увеличиваем нашу уверенность в простоте числа.
Описание слайда:
Тест на простоту на основе малой теоремы Ферма Требуется проверить, является ли число n простым. Алгоритм. Выбираем случайно число a из интервала 0<a<n и проверяем условие an-1 mod n = 1. Если это условие не выполняется, то n – составное. Если условие выполняется, то n – «вероятно» простое. Повторив тест еще несколько раз, мы увеличиваем нашу уверенность в простоте числа.

Слайд 13





Проблема теста Ферма
Существуют числа, которые являются псевдопростыми по одним основаниям, но не псевдопростыми по другим.
Существуют также числа, которые являются псевдопростыми по всем основаниям.
Такие числа называются псевдопростыми (без указания основания) или числами Кармайкла.
Количество чисел Кармайкла, не превосходящих 25 млрд. всего 2163.
Чисел Кармайкла, не превосходящих 100000 всего 16: 561, 1105, 1729, 2465, 2821, 6601, 8911 и т.д.
Описание слайда:
Проблема теста Ферма Существуют числа, которые являются псевдопростыми по одним основаниям, но не псевдопростыми по другим. Существуют также числа, которые являются псевдопростыми по всем основаниям. Такие числа называются псевдопростыми (без указания основания) или числами Кармайкла. Количество чисел Кармайкла, не превосходящих 25 млрд. всего 2163. Чисел Кармайкла, не превосходящих 100000 всего 16: 561, 1105, 1729, 2465, 2821, 6601, 8911 и т.д.

Слайд 14





Основная теорема арифметики
Теорема. Любое целое положительное число может быть представлено в виде произведения простых чисел, причем единственным образом (с точностью до порядка сомножителей).
Примеры.
64 = 26.
100 = 22 * 52.
17 = 17.
55 = 5 * 11.
30 = 2 * 3 * 5.
Описание слайда:
Основная теорема арифметики Теорема. Любое целое положительное число может быть представлено в виде произведения простых чисел, причем единственным образом (с точностью до порядка сомножителей). Примеры. 64 = 26. 100 = 22 * 52. 17 = 17. 55 = 5 * 11. 30 = 2 * 3 * 5.

Слайд 15





Взаимно простые числа
Два числа называются взаимно простыми, если у них нет общих делителей, кроме 1.
Примеры. 
Пары взаимно простых чисел:                           (15,8), (2,3), (100, 99), (1000,3), (45,17).
Пары не взаимно простых чисел:                      (3,15), (100,20), (30,40), (28,35).

Свойство. Простое число является взаимно простым с любым меньшим него числом. 
Пример. Число 11 взаимно просто с числами от 2 до 10.
Описание слайда:
Взаимно простые числа Два числа называются взаимно простыми, если у них нет общих делителей, кроме 1. Примеры. Пары взаимно простых чисел: (15,8), (2,3), (100, 99), (1000,3), (45,17). Пары не взаимно простых чисел: (3,15), (100,20), (30,40), (28,35). Свойство. Простое число является взаимно простым с любым меньшим него числом. Пример. Число 11 взаимно просто с числами от 2 до 10.

Слайд 16





Функция Эйлера
Пусть дано целое положительное число N. Значение функции Эйлера φ(N) равно количеству чисел среди 1,2,3,…,N-1, которые взаимно просты с N.
Пример.
Вычислим φ(15).
15 = 3*5.
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14.
φ(15) = 8.
Описание слайда:
Функция Эйлера Пусть дано целое положительное число N. Значение функции Эйлера φ(N) равно количеству чисел среди 1,2,3,…,N-1, которые взаимно просты с N. Пример. Вычислим φ(15). 15 = 3*5. 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14. φ(15) = 8.

Слайд 17





Свойство функции Эйлера - 1
Утверждение. Если p - простое, то φ(p) = p-1. 

Доказательство. Поскольку число p – простое, то у него нет делителей, кроме 1 и p. 
Следовательно, p может быть не взаимно простым только с теми числами, среди делителей который имеется p. 
Очевидно, что любое такое число должно быть больше либо равно p.  
Таким образом, в ряду от 1 до p-1 таких чисел нет, значит, φ(p) равно количеству чисел в этом ряду – из всего p-1.  ■
Описание слайда:
Свойство функции Эйлера - 1 Утверждение. Если p - простое, то φ(p) = p-1. Доказательство. Поскольку число p – простое, то у него нет делителей, кроме 1 и p. Следовательно, p может быть не взаимно простым только с теми числами, среди делителей который имеется p. Очевидно, что любое такое число должно быть больше либо равно p. Таким образом, в ряду от 1 до p-1 таких чисел нет, значит, φ(p) равно количеству чисел в этом ряду – из всего p-1. ■

Слайд 18





Свойство функции Эйлера - 2
Утверждение. Пусть p и q – это простые и p≠q, тогда φ(pq) = (p-1)(q-1). 
Доказательство. Обозначим N=pq. Числа, которые не взаимно просты с N – это те, среди делителей которых есть p или q. Выпишем их:
Делятся на p: p, 2p, 3p, 4p, … , (q-1)p.
Делятся на q: q, 2q, 3q, 4q, … , (p-1)q.
В первом ряду q-1 чисел, а во втором – p-1.
Следовательно, φ(N) = (N-1) – ((q-1)+(p-1)) =        (p-1)(q-1). ■
Описание слайда:
Свойство функции Эйлера - 2 Утверждение. Пусть p и q – это простые и p≠q, тогда φ(pq) = (p-1)(q-1). Доказательство. Обозначим N=pq. Числа, которые не взаимно просты с N – это те, среди делителей которых есть p или q. Выпишем их: Делятся на p: p, 2p, 3p, 4p, … , (q-1)p. Делятся на q: q, 2q, 3q, 4q, … , (p-1)q. В первом ряду q-1 чисел, а во втором – p-1. Следовательно, φ(N) = (N-1) – ((q-1)+(p-1)) = (p-1)(q-1). ■

Слайд 19





Две теоремы
Теорема (Эйлер). Если a и b взаимно просты, то   aφ(b) = 1 mod b.
Теорема. Если p и q – простые и не равны друг другу, то для произвольного целого k выполняется akφ(pq)+1 = a mod pq.
Описание слайда:
Две теоремы Теорема (Эйлер). Если a и b взаимно просты, то aφ(b) = 1 mod b. Теорема. Если p и q – простые и не равны друг другу, то для произвольного целого k выполняется akφ(pq)+1 = a mod pq.

Слайд 20





Наибольший общий делитель
Наибольший общий делитель чисел a и b – это наибольшее из всех чисел, которые делят и a, и b.
Обозначение.
НОД(a,b) или GCD(a,b).
Англ. – Greatest common divisor.
Примеры.
НОД(100,10) = 10; НОД(45,27) = 9;
НОД(100,99) = 1; НОД(17,30) = 1.
Числа являются взаимно простыми тогда и только тогда, когда их наибольший общий делитель равен 1.
Описание слайда:
Наибольший общий делитель Наибольший общий делитель чисел a и b – это наибольшее из всех чисел, которые делят и a, и b. Обозначение. НОД(a,b) или GCD(a,b). Англ. – Greatest common divisor. Примеры. НОД(100,10) = 10; НОД(45,27) = 9; НОД(100,99) = 1; НОД(17,30) = 1. Числа являются взаимно простыми тогда и только тогда, когда их наибольший общий делитель равен 1.

Слайд 21





Наименьшее общее кратное
Наименьшим общим кратным двух чисел называется наименьшее число из всех, которые делятся на оба этих числа.
Вычисление НОК
НОК(a,b) = a*b/НОД(a,b).
Примеры
НОК(6,9) = 6*9/3 = 18;
НОК(10,100) = 10*100/10 = 100;
НОК(24,18) = 24*18/6 = 72.
Описание слайда:
Наименьшее общее кратное Наименьшим общим кратным двух чисел называется наименьшее число из всех, которые делятся на оба этих числа. Вычисление НОК НОК(a,b) = a*b/НОД(a,b). Примеры НОК(6,9) = 6*9/3 = 18; НОК(10,100) = 10*100/10 = 100; НОК(24,18) = 24*18/6 = 72.

Слайд 22





Вычисление НОД (наивный медленный алгоритм)
Алгоритм. Вход a и b.
m := min(a,b);
НОД := 1;
Цикл i от 2 до m
  Если i делит a и b Тогда
    НОД := i; 
Ответ – НОД;
Описание слайда:
Вычисление НОД (наивный медленный алгоритм) Алгоритм. Вход a и b. m := min(a,b); НОД := 1; Цикл i от 2 до m Если i делит a и b Тогда НОД := i; Ответ – НОД;

Слайд 23





Алгоритм Евклида
Свойство. 
НОД(a,b) = НОД(a mod b, b).
НОД(0,a) = a.
Алгоритм. Вход: a и b, где a≥b.
Пока b≠0
  t := a mod b;
  a := b;
  b := t;
Ответ - a
Описание слайда:
Алгоритм Евклида Свойство. НОД(a,b) = НОД(a mod b, b). НОД(0,a) = a. Алгоритм. Вход: a и b, где a≥b. Пока b≠0 t := a mod b; a := b; b := t; Ответ - a

Слайд 24





Алгоритм Евклида (рекурсивный вариант)
Функция НОД(a,b)
  m := min(a,b);
  M := max(a,b);
  Если m=0 Тогда 
    Ответ – M;
  Иначе
    Ответ НОД(M mod m, m);
Пример.
Описание слайда:
Алгоритм Евклида (рекурсивный вариант) Функция НОД(a,b) m := min(a,b); M := max(a,b); Если m=0 Тогда Ответ – M; Иначе Ответ НОД(M mod m, m); Пример.

Слайд 25





Диофантово уравнение
(частный случай)
Теорема. Пусть даны целые положительные числа a и b. Тогда существуют целые (не обязательно положительные) числа x и y, такие, что
ax+by = НОД(a,b).
Примеры.
Описание слайда:
Диофантово уравнение (частный случай) Теорема. Пусть даны целые положительные числа a и b. Тогда существуют целые (не обязательно положительные) числа x и y, такие, что ax+by = НОД(a,b). Примеры.

Слайд 26





Расширенный (обобщенный алгоритм Евклида)
Вход: Целые положительные числа a и b, где a≥b.
Выход: x, y и НОД(a,b), где x и y удовлетворяют рассмотренному диофантову уравнению.
Алгоритм.
Обозначим U = (u1,u2,u3), V = (v1,v2,v3) и T (t1,t2,t3).
U := (a,1,0), V := (b,0,1).
Пока v1≠0
  q := u1 div v1;
  T := (u1 mod v1, u2-qv2, u3-qv3);
  U := V; V := T;
Ответ – u1 = НОД(a,b); u2 = x; u3 = y.
Описание слайда:
Расширенный (обобщенный алгоритм Евклида) Вход: Целые положительные числа a и b, где a≥b. Выход: x, y и НОД(a,b), где x и y удовлетворяют рассмотренному диофантову уравнению. Алгоритм. Обозначим U = (u1,u2,u3), V = (v1,v2,v3) и T (t1,t2,t3). U := (a,1,0), V := (b,0,1). Пока v1≠0 q := u1 div v1; T := (u1 mod v1, u2-qv2, u3-qv3); U := V; V := T; Ответ – u1 = НОД(a,b); u2 = x; u3 = y.

Слайд 27





Расширенный алгоритм Евклида (пример)
  a=93, b=53.
  93   1   0
  53   0   1
  40   1  -1 q=1
  13  -1   2 q=1
   1   4  -7 q=3
   0 -53  93 q=13
  НОД(93,53)=1
  x=4, y=-7
  Проверка:
  93*4 + 53*(-7) = 1
Описание слайда:
Расширенный алгоритм Евклида (пример) a=93, b=53. 93 1 0 53 0 1 40 1 -1 q=1 13 -1 2 q=1 1 4 -7 q=3 0 -53 93 q=13 НОД(93,53)=1 x=4, y=-7 Проверка: 93*4 + 53*(-7) = 1

Слайд 28





Понятие инверсии
Инверсией числа c по модулю m называется такое число 0<d<m, которое удовлетворяет соотношению
cd mod m = 1.
Обозначение.
Часто используется обозначение d = c-1 mod m.
В этом случае можно записать cc-1 mod m = 1.
Примеры.
1 = 1 mod m, 28*31 mod 51 = 1, 3*4 mod 11 = 1.
Описание слайда:
Понятие инверсии Инверсией числа c по модулю m называется такое число 0<d<m, которое удовлетворяет соотношению cd mod m = 1. Обозначение. Часто используется обозначение d = c-1 mod m. В этом случае можно записать cc-1 mod m = 1. Примеры. 1 = 1 mod m, 28*31 mod 51 = 1, 3*4 mod 11 = 1.

Слайд 29





Вычисление инверсии
Дано: Взаимно простые числа c и m. 
Найти: c-1 mod m.
По определению инверсии cc-1 mod m = 1. Согласно определению остатка от деления это равенство означает, что существует k, при котором cc-1 = km + 1 или cc-1 – km = 1.
Обозначим a:=m, b:=c, x:=-k, y:=c-1 и получим диофантово уравнение: ax + by = НОД(a,b).  
Таким образом, для вычисления инверсии нужно решить диофантово уравнение при a:=m, b:=c, а затем с-1:=y или c-1:=y+m, если y<0.
Описание слайда:
Вычисление инверсии Дано: Взаимно простые числа c и m. Найти: c-1 mod m. По определению инверсии cc-1 mod m = 1. Согласно определению остатка от деления это равенство означает, что существует k, при котором cc-1 = km + 1 или cc-1 – km = 1. Обозначим a:=m, b:=c, x:=-k, y:=c-1 и получим диофантово уравнение: ax + by = НОД(a,b). Таким образом, для вычисления инверсии нужно решить диофантово уравнение при a:=m, b:=c, а затем с-1:=y или c-1:=y+m, если y<0.

Слайд 30





Вычисление инверсии (пример)
  c=19, m=68.
  68  0
  19  1
  11 -3 q=3
  8   4 q=1
  3  -7 q=1
  2  18 q=2
  1 -25 q=1
  0  68 q=2
  НОД(68,19)=1, y=-25, c-1 = 68-25 = 43
  Проверка: 19*43 mod 68 = 1
Описание слайда:
Вычисление инверсии (пример) c=19, m=68. 68 0 19 1 11 -3 q=3 8 4 q=1 3 -7 q=1 2 18 q=2 1 -25 q=1 0 68 q=2 НОД(68,19)=1, y=-25, c-1 = 68-25 = 43 Проверка: 19*43 mod 68 = 1

Слайд 31





Литература
Рябко Б.Я., Фионов А.Н.
Глава 2, параграф 2.3.
Черемушкин А.В. 
Лекции по арифметическим алгоритмам в криптографии. Глава I и III. 
(электронный вариант книги лежит в обменнике).
Описание слайда:
Литература Рябко Б.Я., Фионов А.Н. Глава 2, параграф 2.3. Черемушкин А.В. Лекции по арифметическим алгоритмам в криптографии. Глава I и III. (электронный вариант книги лежит в обменнике).

Слайд 32





Задание (стр. 1)
Написать функцию, которая принимает в качестве аргумента целое число и возвращает true, если число – простое, и false – иначе.
Написать функцию, которая принимает в качестве аргументов два целых числа и возвращает true, если они – взаимно простые, и false – иначе.
Написать программу, которая принимает в качестве аргумента целое число и выводит на экран его разложение на простые множители в следующем виде: 360 = 2^3 * 3^2 * 5.
Написать функцию, которая принимает в качестве аргумента целое число и возвращает значение функции Эйлера от этого числа.
Описание слайда:
Задание (стр. 1) Написать функцию, которая принимает в качестве аргумента целое число и возвращает true, если число – простое, и false – иначе. Написать функцию, которая принимает в качестве аргументов два целых числа и возвращает true, если они – взаимно простые, и false – иначе. Написать программу, которая принимает в качестве аргумента целое число и выводит на экран его разложение на простые множители в следующем виде: 360 = 2^3 * 3^2 * 5. Написать функцию, которая принимает в качестве аргумента целое число и возвращает значение функции Эйлера от этого числа.

Слайд 33





Задание (стр. 2)
Написать функцию, которая принимает в качестве аргументов два целых числа и возвращает их наибольший общий делитель.
Написать функцию, которая принимает в качестве аргументов два целых числа и возвращает их наименьшее общее кратное.
Написать программу, которая принимает в качестве аргументов числа a и b и возвращает структуру из трех полей: x, y и НОД(a,b), которые являются решением диофантова уравнения с параметрами a и b.
Написать функцию, которая принимает в качестве аргументов взаимно простые числа c и m и возвращает инверсию числа c по модулю m.
Описание слайда:
Задание (стр. 2) Написать функцию, которая принимает в качестве аргументов два целых числа и возвращает их наибольший общий делитель. Написать функцию, которая принимает в качестве аргументов два целых числа и возвращает их наименьшее общее кратное. Написать программу, которая принимает в качестве аргументов числа a и b и возвращает структуру из трех полей: x, y и НОД(a,b), которые являются решением диофантова уравнения с параметрами a и b. Написать функцию, которая принимает в качестве аргументов взаимно простые числа c и m и возвращает инверсию числа c по модулю m.



Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию