10045

Тестирование чисел на простоту, случайные и детерминированные тесты. Тест малой теоремы Ферма

Доклад

Информатика, кибернетика и программирование

Тестирование чисел на простоту случайные и детерминированные тесты. Тест малой теоремы Ферма При использовании асимметричных криптосистем возникает необходимость построения сверхбольших псевдослучайных простых чисел. Соответствующие вычислительные процедуры

Русский

2013-03-20

46 KB

23 чел.

Тестирование чисел на простоту, случайные и детерминированные тесты. Тест малой теоремы Ферма

При использовании асимметричных криптосистем возникает необходимость построения сверхбольших псевдослучайных простых чисел.

Соответствующие вычислительные процедуры включают в себя алгоритмы, реализующие этап тестирования чисел на простоту.

В криптографической практике подобные алгоритмы носят название тестов. В основе тестов лежат т.н. критерии простоты.

Существует два типа критериев простоты: детерминированные и вероятностные. Детерминированные тесты позволяют доказать, что тестируемое число – простое.

Практически применимые детерминированные тесты способны дать ответ не для каждого простого числа, поскольку используют достаточные условия простоты.

Детерминированные тесты более полезны, когда необходимо построить большое простое число, а не проверить простоту, скажем, некоторого единственного числа.

В отличие от детерминированных, вероятностные тесты можно эффективно использовать для тестирования отдельных чисел, однако их результаты, с некоторой вероятностью, могут быть неверными. Тем не менее, ценой количества повторений теста с модифицированными исходными данными, вероятность ошибки можно сделать как угодно малой

Примером вероятностного теста является тест на основе малой теоремы Ферма. Эта теорема утверждает, что если - простое, то для всех , взаимно простых с , выполняется условие (сравнение Ферма): . Таким образом, если условие теоремы Ферма не выполнено хотя бы для одного числа в интервале , то - составное.

Тест на основе малой теоремы Ферма заключается в следующем.

Псевдослучайно выбираем вычет , проверяем условие . Если условие не выполнено, значит, - составное. Проверяем сравнение Ферма (критерий простоты). Если оно не выполняется, то число - составное. Иначе, повторяем тест для другого значения и так далее. Тест может давать неверные результаты, т.к. существуют составные числа , для которых, при некотором выполняется условие малой теоремы Ферма, например, .

Назовем нечетное составное число псевдопростым по основанию  , если пара удовлетворяет сравнению .

Можно показать, что если существует (вообще говоря, неизвестное) основание , по которому не является псевдопростым, то при повторении теста Ферма  вероятность -кратного выполнения сравнения равна . В этом случае вероятность ошибки теста стремится к нулю с увеличением .

Следовательно, вероятность ошибки может не снижаться, лишь если является псевдопростым для всех (ненулевых) оснований. Тем не менее, такие числа существуют. Они называются числами Кармайкла. Например, числом Кармайкла является число .

Следовательно, тесту Ферма, вообще говоря, доверять нельзя. Однако этот тест является состовной частью ряда других тестов на простоту, т.к. его проверочное условие является необходимым условием простоты числа n.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

62915. Детская полька 1.7 MB
  Цель занятия: Найчить дтей танцевать Детскую польку Задачи занятия: 1 Образовательная: Расширить представление и получить знания о Чешских танцах 2 Развивающая: Способствовать...
62917. Вода. Властивості, використання 38.44 KB
  Мета: вивчити будову молекули води фізичні та хімічні властивості. Зясувати роль води у природі та її значення для живих організмів. Виховувати екологічне мислення бережливе ставлення до використання води відповідальність за свої вчинки...