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第六章 素性检验 6.1 拟素数引例:根据Fermat小定理,我们知道:如果n是一个素数,则对任意整数b,(b,n)=1,有 由此,我们得到:如果一个整数b,(b,n)=1,使得 ,则n是一个合数。定义1:设n是一个奇合数,如果整数b,(b,n)=1使得同余式 成立,则n叫做对于基b的拟素数。引理:设d,n都是正整数,如果d能整除n则能整除定理1:存在无穷多个对于基2的拟素数。定理2:设n是一个奇合数,则(i)n是对于基b,(b,n)=1),的拟素数当且仅当b模n的指数整除n-1。(ii)如果n是对于基(,n)=1),和基,(,n)=1),的拟素数,则n是对于基的拟素数。(iii)如果n是对于基b,(b,n)=1),的拟素数,则n是对于基的拟素数。(iv)如果有一个整数b,(b,n)=1),使得同余式不成立,则模n的简化剩余系中至少有一半的数使得该同余式不成立。/Fermat 素性检验给定奇整数和安全参数。1. 随即选取整数,;2. 计算;3. 如果,则n是合数;4. 上述过程重复次;定义2:合数n称为Carmichael数,如果对所有的正整数b,(b,n)=1, 都有同余式成立定理3:设n是一个奇合数。(i)如果n被一个大于1平方数整除,则n不是Carmichael数。(ii)如果是一个无平方数,则n是Carmichael数的充要条件是 ,定理4:每个Carmichael数是至少三个不同素数的乘积注:1.存在无穷多个Carmichael数2.当n充分大时,区间内的Carmichael数的个数大于等于 6.2 Euler拟素数引例:设n是奇素数,根据定理,我们有同余式 对任意整数b成立 因此,如果存在整数b,(b,n)=1,使得 则n不是一个素数。定义1:设n是一个正奇合数,设整数b与n互素,如果整数n和b满足条件: 则n叫做对于基b的Euler拟素数。定理1:如果n是对于基b的Euler 拟素数,则n是对于基b的拟素 数。 /Solovay-Stassen素性检验给定奇整数和安全参数.1. 随即选取整数,;2. 计算3. 如果以及,则n是合数;4. 计算Jacobi符号5. 如果,则你是合数;6. 上述过程重复次。 6.3 强拟素数引例:设n是正奇整数,并且有,则我们有如下因数分解式: 因此,如果有同余式 则如下同余式至少有一个成立: 定义1:设n是一个奇合数,且有表达式,其中t为奇数,设整数b与n互素,如果整数n和b满足条件: 或者存在一个整数,使得 则n叫做对于基b的强拟素数。定理1:存在无穷多个对于基2的强拟素数。定理2:如果n是对于基b的强拟素数,n是对于基b的Euler拟素数。定理3:设n是一个奇合数,则n是对于基b,的强拟素数的可能性至多为25%。/Miller-Rabin素性检验给定奇整数和安全参数k。写,其中t为奇整数。1. 随机选取整数。2. 计算;3. (i)如果或,则通过检验,可能为素数。回到1,继续选取另一个随机整数; (ii)否则,有以及,我们计算;4. (i)如果,则通过检验,可能为素数。回到1,继续选取另一个随机整数; (ii)否则,有,我们计算; 如此继续下去, S+2.(i)如果,则通过检验,可能为素数。回到1,继续选取另一个随机整数; (ii)否则,有,n为合数。
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