RSA算法原理(一)之歐拉定理

關于什么是RSA成福,可以查看這篇文章, 今天主要是講一下RSA底層用的一些算法原理棉姐,其實都是一些數(shù)學概念,誰讓RSA算法是三個數(shù)學家發(fā)明的没佑。

互質關系

如果兩個整數(shù)(或者兩個以上的整數(shù))的最大公約數(shù)是1鸵赖,則稱他們?yōu)?a target="_blank" rel="nofollow">互質务漩。也就是說兩個整數(shù),除了1以外它褪,沒有其它的最大公約數(shù)了饵骨,這兩個整數(shù)就叫做互質關系。
比如說7列赎,11他們的最大公約數(shù)只有1宏悦,所以他們互質镐确;8包吝,10他們的最大公約數(shù)為1,2源葫,所以這兩數(shù)不是互質關系诗越。

歐拉函數(shù)

歐拉函數(shù)φ(n)是小于或等于n的正整數(shù)中與n互質的數(shù)的數(shù)目,稱為歐拉函數(shù)
比如說當n=8時息堂,與8能形成互質關系的數(shù)有4個嚷狞,分別是1块促,3,5床未,7竭翠,所以φ(8)=4
具體φ(n)函數(shù)的計算公式,可以分為以下四種情況:

情況一: 當n=1薇搁,φ(1)=1

因為1與任何整數(shù)都是互質關系斋扰,所以當n=1時,φ(1)=1

情況二:當n為質數(shù)啃洋,φ(n)=n-1

因為質數(shù)與小于它的每一個數(shù)传货,都構成互質關系,所以當n為質數(shù)時宏娄,φ(n)=n-1 问裕。
比如說n=3時,1孵坚,2都跟他是互質關系粮宛, n=7時,1卖宠,2窟勃,3,4逗堵,5秉氧,6都跟他是互質關系。

情況三:n = p^k (p為質數(shù)蜒秤,k為指數(shù)汁咏,且大于等于1),n是質數(shù)的k次方作媚,則φ(p^k) = p^k - p^(k-1) = p^k(1 - 1/p)

比如:φ(8) = φ(2^3) = 2^3 - 2^2 = 4
φ(27) = φ(3^3) = 3^3(1 - 1/3) = 18

情況四: n是兩個互質的整數(shù)之積攘滩,如:n = p1 * p1,則 φ(n) = φ(p1p2) = φ(p1)φ(p2)

比如:φ(56)=φ(8×7)=φ(8)×φ(7)=4×6=24

情況五:歐拉函數(shù)通式:[圖片上傳失敗...(image-5f0fb9-1523323180027)]

其展開式為: [圖片上傳失敗...(image-5d9beb-1523323180027)]%3Dn(1-%5Cfrac%7B1%7D%7Bp_%7B1%7D%7D)(1-%5Cfrac%7B1%7D%7Bp_%7B2%7D%7D)...(1-%5Cfrac%7B1%7D%7Bp_%7Br%7D%7D)&chs=60)
比如纸泡,用通式計算72的歐拉函數(shù)為:[圖片上傳失敗...(image-58676a-1523323180027)]
1323的歐拉函數(shù)為:[圖片上傳失敗...(image-68ae5e-1523323180027)]%3D%5Cphi(3%5E%7B3%7D%5Ctimes7%5E%7B2%7D)%3D1323(1-%5Cfrac%7B1%7D%7B3%7D)(1-%5Cfrac%7B1%7D%7B7%7D)%3D756&chs=60)

同余定理

給定一個正整數(shù)n漂问,如果兩個整數(shù)a和b滿足a-b能夠被n整除,即(a-b)/n得到一個整數(shù)女揭,那么就稱整數(shù)a與b對n同余蚤假,記作a≡b(mod n)。這就是同余定理吧兔。
例如:26≡2(mod 12)磷仰, 26%12 余2, 2%12余2境蔼, 26-2/12 = 0灶平,所以26與2對模12同余

歐拉定理

數(shù)論中伺通,歐拉定理是一個關于同余的性質,其性質如下:
若n,a為正整數(shù),且n,a互質逢享,則: [圖片上傳失敗...(image-eb8acd-1523323180027)]
首先看一個基本的例子罐监,令a = 3, n = 5

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