Điểm:3

Với $Ï(n)$, làm cách nào chúng ta có thể tìm thấy bất kỳ kết hợp nào cho các số nguyên tố $p, q$

lá cờ jp

Giả sử tôi đã tìm ra rồi $Ï(n) = 240$$n = 900$. Làm thế nào tôi có thể kết luận rằng tôi $n = pq$ thuộc loại $2^2\cdot3^2\cdot5^2$? Là gì $q$ và cái gì $p$ đây?

Nói chính xác hơn với câu hỏi của tôi: nó dành cho tất cả $n \in \Bbb N$ chỉ được biết đến $Ï(n)$ , tôi có thể tìm thấy sự tháo gỡ của $n$ thành thừa số nguyên tố?

Chỉnh sửa (Tính toán mà tôi đã thực hiện cho đến nay):

$Ï(n) = (p - 1)(q - 1)$

$240 = pq - (p + q) + 1$

Thay thế cho $n$ :

$(p + q) = 900 - 240 + 1 = 661$

Tìm thấy $(p - q)$:

$(p - q)^2 = (p + q)^2 - 4pq = (661)^2 - 4\cdot900 = ... = 433,321$ $(p - q) = 658,271$

Từ thời điểm này trở đi, thêm $(p - q), (p + q)$ cùng nhau rõ ràng đưa ra kết quả sai cho $n = pq$.

Mabadai avatar
lá cờ jp
Cách tìm $p$ và $q$ khi $n$ đã cho là phiên bản "nhân nguyên tố". Chỉnh sửa: tính toán p, q cho $ Ï(900)=240$ cho kết quả thập phân cho phương trình bậc hai, điều này tất nhiên là không đúng với $p, q$ là số nguyên tố. Tôi đã thêm tính toán của mình vào câu hỏi. Tôi đang thiếu điểm khi $(p - q)$ nhận được kết quả không chẵn cho phép trừ nguyên tố (giả sử $p > q$ không mất tính tổng quát và $p, q > 2$).
fgrieu avatar
lá cờ ng
$Ï(n)=(p - 1)(q - 1)$ không giữ cho tất cả $n=p\,q$. Nó chỉ đúng khi $n$ là tích của hai số nguyên tố phân biệt $p$ và $q$. Đây không phải là trường hợp của $n=900$. Xem ví dụ [điều này](https://en.wikipedia.org/wiki/Euler%27s_totient_function) để biết lý do.
Mabadai avatar
lá cờ jp
@fgrieu Bây giờ tôi hiểu điều gì đã sai. Điều này có đúng không khi $n$ là phép nhân của hai số nguyên tố giả?
fgrieu avatar
lá cờ ng
$Ï(p\,q)=(p - 1)(q - 1)$ đúng khi và chỉ khi $p$ và $q$ là các số nguyên tố phân biệt; nói chung nó không đúng đối với các số nguyên tố giả. Tìm $p$ và $q$ với $n=p\,q$ và $Ï(n)$ bằng cách giải phương trình bậc hai (như bạn làm) do đó chỉ hoạt động khi $n$ là tích của hai số nguyên tố khác nhau. Đối với điều gì đó tổng quát hơn: trước tiên hãy loại bỏ bất kỳ thừa số nào của $n$ được tiết lộ bằng cách tính toán $\gcd(n,Ï(n))$. Khi không còn giá trị nào, hãy sử dụng $n$ không bình phương đã cho và bội số $m$ khác 0 của $λ(n)$, bao gồm $m=Ï(n)$, chúng ta có thể phân tích $n$. Xem ví dụ [this](https://crypto.stackexchange.com/q/62482/555), thay thế $f$ bằng $m$.
Mabadai avatar
lá cờ jp
@fgrieu Tôi khá mất công khi truy xuất các hệ số $n = 60$ khi sử dụng chức năng của Carmichael. Có thể bạn có tài liệu tham khảo ví dụ bằng cách sử dụng số (chứ không phải tham số). Trân trọng.
kelalaka avatar
lá cờ in
[Đọc báo RSA](https://crypto.stackexchange.com/a/75709/18298)? Nó đã được đề cập ở đó ...
Mabadai avatar
lá cờ jp
Cảm ơn rất nhiều! Câu hỏi này có thể được đóng lại.
kelalaka avatar
lá cờ in
Điều này có trả lời câu hỏi của bạn không? [Tại sao điều quan trọng là phải giữ bí mật phi(n) trong RSA?](https://crypto.stackexchange.com/questions/5791/why-is-it-important-that-phin-is-kept- a-bí mật-trong-rsa)
Mabadai avatar
lá cờ jp
@kelalaka Cái này giải quyết được một phần của nó, cái tôi tìm thấy ở đây https://math.stackexchange.com/questions/651646/does-knowing-phi-n-help-in-prime-factorization
kelalaka avatar
lá cờ in
Đó là trường hợp chung, RSA là trường hợp đặc biệt khi $n$ là tích của hai số nguyên tố khác nhau. Tất nhiên, có RSA nhiều số nguyên tố trong đó $n$ là tích của nhiều hơn hai số nguyên tố khác nhau. Tôi đã đưa ra nếu cho tiêu đề của bạn.
Điểm:7
lá cờ ng

Chúng tôi muốn nhân tố $n=900$ sử dụng cái đó $\varphi(n)=240$, và nói chung là yếu tố $n$ biết Euler totient $\varphi(n)$.

Bỏ phép chia thử sang một bên, chúng ta có thể sử dụng ba kỹ thuật

  1. Lấy ước chung lớn nhất của hai số đã cho, nếu $n$ chia hết cho bình phương và một số trường hợp hiếm hoi khác, sẽ tiết lộ một yếu tố của $n$và (một khi bản thân GCD được phân tích) sẽ tiết lộ tất cả các yếu tố của $n$, hoặc để lại một vuông miễn phí $n$ đến yếu tố (nghĩa là $n$ tích của các số nguyên tố phân biệt).
  2. Một kỹ thuật áp dụng cho $n$ tích của bất kỳ số nguyên tố phân biệt nào: biết bội số (khác 0) bất kỳ $f$ của $\lambda(n)$ (các chức năng carmichael), bao gồm $f=\varphi(n)$ hoặc $f=e\,d-1$ trong RSA, cho phép bao thanh toán $n$ với thuật toán này .
  3. Một kỹ thuật đơn giản hơn áp dụng cho $n$ tích của hai số nguyên tố phân biệt $p$, $q$: chúng tôi có thể tìm ra $\sigma=p+q=n-\varphi(n)+1$, sau đó tìm $p$$q$ là hai nghiệm của phương trình bậc hai $x^2-\sigma\,x+n=0$.

Sử dụng GCD

Nhớ lại rằng nếu phân tích thành thừa số của $n$$n=\prod\left({p_i}^{k_i}\right)$ với các số nguyên tố phân biệt $p_i$, sau đó $\varphi(n)=\prod\left(\left(p_i-1\right)\,{p_i}^{k_i-1}\right)$. Như vậy đối với tất cả $i$ với $k_i>1$, ${p_i}^{k_i-1}$ phân chia $n$$\varphi(n)$.

Điều này thúc đẩy tính toán $g:=\gcd(n,\varphi(n))$. Nếu $g\ne1$ (có xác suất rất thấp nếu $n$ là một mô đun RSA thực), thì $g$ là một yếu tố không tầm thường của $n$ và chúng tôi đã đạt được tiến bộ: chúng tôi có thể tính đến $g$$n/g$ riêng biệt. Hơn nữa, một khi chúng ta đã tìm ra thừa số của $g$, chúng ta có thể lấy các yếu tố này từ $n$ rời đi $n':=n/\prod\left({p_j}^{k_j}\right)$ đến yếu tố, và với đã biết $\varphi(n'):=\varphi(n)/\prod\left(\left(p_j-1\right)\,{p_j}^{k_j-1}\right)$, và bây giờ $\gcd(n',\varphi(n'))=1$.

Nếu $g=1$, sau đó $n$ không vuông góc (có nghĩa là mọi $k_i=1$, hoặc tương đương $n$ là tích của các số nguyên tố phân biệt).

Đây $\gcd(900,240)=60=2^2\cdot3\cdot5$. Kéo các yếu tố này $2$, $3$, $5$ ra khỏi $n$, chúng tôi nhận được nó hoàn thành thừa số $900=2^2\cdot3^2\cdot5^2$ và vấn đề được giải quyết.

Do đó, sau đây chúng ta sẽ chuyển sang một ví dụ lớn hơn: thừa số $n=12790396087027$, biết $\varphi(n)=11797951366656$.

$\gcd(12790396087027,11797951366656)=13$, và đó là một yếu tố chính của $n$. Kéo ra $13$ và đó là quyền hạn, chúng tôi đã đơn giản hóa vấn đề thành bao thanh toán $n'=n/13^2=75682817083$ biết $\varphi(n')=\varphi(n)/\big(13\,(13-1)\big)=11797951366656/\big(13\cdot 12\big)=75627893376$. Bây giờ chúng ta cần các kỹ thuật hơn nữa.


Kỹ thuật chung cho hình vuông miễn phí $n$

Biết bội số (khác 0) bất kỳ $f$ của $\lambda(n')$ (hàm Carmichael) giúp phân tích bao thanh toán bình phương $n'$, bằng cách sử dụng thuật toán ở đó. Chúng ta có $f=75627893376=2^7\cdot590842917$ do đó $s=7$, $t=590842917$.

  • $a:=2$, $b=a^t\bmod n'=2^{590842917}\bmod 11797951366656=17605996164$
  • $c:=b^2\bmod n'=17605996164^2\bmod 11797951366656=8570506209$, do đó $b:=c$.
  • $c:=b^2\bmod n'=8570506209^2\bmod 11797951366656=1$, thành công!
  • $p:=\gcd(b-1,n')=\gcd(8570506209-1,11797951366656)=4327$ đó là một yếu tố chính của $n'$, $q:=n'/p=11797951366656/4327=17490829$ là hợp số và không phải là hình vuông.

Chúng tôi còn lại với bao thanh toán $\tilde n=17490829$ biết $\varphi(\tilde n)=\varphi(n')/(p-1)=17482176=\tilde\varphi$. Chúng ta có thể sử dụng lại kỹ thuật chung ở trên, nhưng chúng ta cũng có thể hy vọng lần này $\tilde n$ chỉ có hai thừa số nguyên tố (khác nhau) $p$$q$.


$n$ tích của hai thừa số nguyên tố phân biệt $p$$q$

Chúng tôi biết $p\,q=\dấu ngã n=17490829$$(p-1)(q-1)=\tilde\varphi=17482176$. Đó là một hệ hai phương trình với hai ẩn số. Nó theo sau $p+q=\tilde n-\tilde\varphi+1=\sigma=8654$, do đó $p$$q$ là nghiệm của phương trình bậc hai $x^2-\sigma\,x+\dấu ngã n=0$, do đó $p=(\sigma-\sqrt{\sigma^2-4\,\tilde n})/2=(8654-\sqrt{8654^2-4\cdot17490829})/2=3217$$q=(\sigma+\sqrt{\sigma^2-4\,\tilde n})/2=(8654+\sqrt{8654^2-4\cdot17490829})/2=5437$. Cả hai $p$$q$ là số nguyên tố, do đó hy vọng của chúng tôi đã được thành lập và cuối cùng, thừa số mong muốn là $n=12790396087027=13^2\cdot3217\cdot4327\cdot5437$.

Mabadai avatar
lá cờ jp
Điều này chắc chắn giải quyết được câu hỏi của tôi và nó rất hữu ích. Cảm ơn thầy, em đã học được rất nhiều.

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.