Điểm:6

Tìm các số nguyên tố quanh co lớn

lá cờ jp

gọi một số nguyên tố $p$ quanh co nếu $(p-1)/2$ là một số xe. Chúng được gọi là quanh co vì bề ngoài chúng trông giống như những số nguyên tố an toàn nhưng không phải vậy. Đặc biệt, Diffie-Hellman sử dụng số nguyên tố như vậy có thể dễ bị tấn công bởi Thuật toán Pohlig Hellman.

Số nguyên tố quanh co tồn tại. Một ví dụ nhỏ là $4931$. Một ví dụ thú vị hơn là

$$1947475860046218323 = 2(973737930023109161) + 1 = 2(220361)(1542521)(2864681) + 1.$$

Chắc chắn những số nguyên tố như vậy phải xuất hiện trong tài liệu, nhưng những nỗ lực tìm kiếm của tôi đã thu được kết quả trống, có thể vì chúng được gọi là một cái gì đó khác (tôi chỉ đặt ra từ "quỷ quyệt" cho mục đích của câu hỏi này). Có ai biết bất kỳ tài liệu tham khảo cho họ?

Tôi quan tâm đến việc tạo ra các ví dụ lớn về những thứ như vậy. Công cụ chính mà tôi biết để tạo các ví dụ về số Carmichael lớn (tìm kiếm $k$$6k+1, 12k+1, 18k+1$ đều là số nguyên tố thì lấy tích của chúng) dường như không đưa ra được các ví dụ như vậy. Các số nguyên tố lệch lạc, giả sử rằng các số nguyên tố lớn có tồn tại, chắc chắn là cực kỳ hiếm nên việc chỉ đơn thuần câu cá để tìm chúng không phải là một cách tiếp cận đầy hứa hẹn. Ở giai đoạn này tôi không có ý tưởng.

fgrieu avatar
lá cờ ng
Một số dãy số đầu tiên là 1123, 4931, 303060803, 348705283, 1368212803, 1879894019, 12195557923. Dãy số đó [hiện không có tại OEIS](https://oeis.org/search?q=1123%2C4931).
John Coleman avatar
lá cờ jp
@fgrieu Thật thú vị khi nó không có trong OEIS. Tất nhiên, có hai dãy liên quan chặt chẽ với nhau, dãy của các số nguyên tố có dạng này và dãy của các số Carmichael sinh ra chúng (germains giả sophie?).
Điểm:5
lá cờ ru

Vấn đề với việc sử dụng biểu thức của Chernick $(6k+1)(12k+1)(18k+1)$ và khái quát hóa của nó là số luôn đồng dư với 1 mod 3 sao cho hai lần số cộng với một thì chia hết cho và do đó không phải là số nguyên tố. Tuy nhiên, tất cả không bị mất và các phương pháp Loh và Niebur "Một thuật toán mới để xây dựng các số Carmichael lớn" (đã truyền cảm hứng cho câu chuyện nổi tiếng Alford, Granville và Pomerance "Có vô số số Carmichael" kết quả) có thể được sử dụng để tạo ra các số Carmichael lớn là 2 mod 3 và có nhiều yếu tố (làm cho chúng phù hợp với ứng dụng quanh co của bạn).

Lấy gợi ý từ Thuật toán C của Loh và Niebur (trang 285), chúng tôi thêm các điều kiện bổ sung nhỏ:

  1. Chọn một sản phẩm của quyền hạn chính $\Lambda\leftarrow 2^{h_1}q_2^{h_2}\cdots q_r^{h_r}$ ở đâu $h_i$ tất cả đều tích cực và không ai trong số $q_i$ là 3. (Việc xây dựng hoạt động tốt nhất nếu $q_i$ là các số nguyên tố nhỏ nên lấy $q_2=5$, $q_3=7$ và như vậy là một lựa chọn tốt).
  2. kiểm tra tất cả $p(\alpha_1,\ldots,\alpha_r)\leftarrow 2^{\alpha_1}q_2^{\alpha_2}\cdots q_r^{\alpha_r}+1$ với $0\le \alpha_i\le h_i$ cho nguyên thủy. Thu thập các giá trị thành công vào một tập hợp $\mathcal S$ (bỏ qua $\Lambda+1$). Bạn có thể muốn bỏ qua số nguyên tố 3 trong trường hợp có một số nguyên tố giả định chia hết cho 3 là hơi rõ ràng hoặc vì đó có thể là lựa chọn cơ sở cho phép thử Fermat.
  3. tính toán $\prod_{p\in\mathcal S}\pmod\Lambda$ và gọi dư lượng này $s$.
  4. tập con kiểm tra $\mathcal T\subset\mathcal S$ có cardinality có tính chẵn lẻ khác với $\mathcal S$ cho đến khi tìm được tập con sao cho $\prod_{p\in\mathcal T}p\equiv s\pmod\Lambda$
  5. Bộ $N=\prod_{p\in\mathcal S\dấu gạch chéo ngược\mathcal T}p$. Đây sẽ là một số Carmichael, nó sẽ có số thừa số nguyên tố là số lẻ và sẽ đồng dạng với 2 mod 3.

Nên có đủ sự đa dạng trong các lựa chọn của $\mathcal T$ để có được một số Carmichael có kích thước phù hợp. Sau đó, bạn có thể nhân hai và thêm một. Vì số kết quả là đồng dạng với $3\pmod\Lambda$, nó sẽ không chia hết cho bất kỳ phép chia nguyên tố nào $\Lambda$ và có cơ hội trở thành thủ tướng cao hơn nhiều so với mức trung bình (điều này thật tuyệt).

John Coleman avatar
lá cờ jp
Cảm ơn vì điều này. Động lực của tôi là có một ví dụ thú vị cho phần giới thiệu về lớp mật mã mà tôi đang giảng dạy. Tôi đã đề cập với cả lớp cách PGP đã sử dụng (vẫn?) một phép thử Fermat đơn giản để tìm các số nguyên tố lớn. Tôi nhận xét rằng nó thực sự đủ hợp lý đối với các số được tạo ngẫu nhiên nhưng sẽ thất bại đối với một số được thiết kế để đánh bại nó. Tôi muốn chỉ ra rằng nó cũng có thể có vấn đề đối với một * số nguyên tố * được thiết kế để làm suy yếu DH. Hy vọng rằng cuối tuần này tôi sẽ có thời gian để thử nghiệm điều này.
John Coleman avatar
lá cờ jp
$p = 19248540273487192628727638093418570989399483505551360003$ là một số nguyên tố có 56 chữ số mà tôi có thể tạo ra bằng cách sử dụng ý tưởng của bạn. $(p-1)/2$ là một số Carmichael có 19 thừa số nguyên tố. Nhật ký rời rạc cho $p$ này có thể được khôi phục trong tích tắc giây. Thuật toán của bạn có vẻ khá nhạy cảm với việc lựa chọn các số nguyên tố và lũy thừa ban đầu. Khi họ vượt qua một ngưỡng nhất định, tôi dường như không thể tìm thấy ứng viên $\mathcal T$.
John Coleman avatar
lá cờ jp
After letting my (non-optimized) code churn away for about an hour, I found `p = 535528299911273231318261682611857786128733492376235786223632658066997780843716220764905747558932241929032637097264301018240352003`, which is a 129-digit devious prime for which $(p-1)/2$ is a Carmichael number with 37 prime các nhân tố.Bài báo Loh-Neibuhr chứa các tài liệu tham khảo về các phương pháp tạo ra các số Carmichael lớn với một số lượng nhỏ các yếu tố. Tôi có thể xem xét những thứ đó để cố gắng xây dựng các số nguyên tố lớn quanh co có thể chống lại những nỗ lực ngẫu nhiên trong việc bao thanh toán $p-1$.

Đăng câu trả lời

Hầu hết mọi người không hiểu rằng việc đặt nhiều câu hỏi sẽ mở ra cơ hội học hỏi và cải thiện mối quan hệ giữa các cá nhân. Ví dụ, trong các nghiên cứu của Alison, mặc dù mọi người có thể nhớ chính xác có bao nhiêu câu hỏi đã được đặt ra trong các cuộc trò chuyện của họ, nhưng họ không trực giác nhận ra mối liên hệ giữa câu hỏi và sự yêu thích. Qua bốn nghiên cứu, trong đó những người tham gia tự tham gia vào các cuộc trò chuyện hoặc đọc bản ghi lại các cuộc trò chuyện của người khác, mọi người có xu hướng không nhận ra rằng việc đặt câu hỏi sẽ ảnh hưởng—hoặc đã ảnh hưởng—mức độ thân thiện giữa những người đối thoại.