蒙哥马利算法

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montgomery 模乘算法

montgomery 模乘算法

Montgomery模乘算法一、介绍Montgomery模乘算法是一种高效的模乘算法,可以在不使用除法的情况下进行模乘运算,适用于计算机硬件实现。

该算法最初由彼得L蒙哥马利(Peter L.Montgomery)在1985年提出,被广泛应用于密码学领域,特别是在RSA加密算法中。

二、算法原理在介绍Montgomery模乘算法之前,我们先来了解一下模乘运算的定义。

模乘运算是指对两个数a和b进行乘法运算后,再对结果进行模运算,即(a*b)%n。

在RSA加密算法中,n通常是一个大素数,a和b是两个大整数。

传统的模乘运算需要进行除法运算,这是一种比较耗时的运算。

Montgomery模乘算法的核心思想是将模运算转化为一系列的加法和移位运算,从而避免了除法运算,提高了运算效率。

具体来说,Montgomery模乘算法的运算过程如下:1. 预处理:首先,我们需要将模数n转换为一个特殊的数R,使得R是2的k次幂,且R>n。

这里k是一个正整数,通常取值为32或64。

然后,我们计算出一个数T,使得T*R-1是n的倍数,即(T*R-1)%n=0。

这个T的值可以使用扩展欧几里得算法来计算。

预处理的结果是R和T这两个数。

2. 转换:对于要进行模乘运算的两个数a和b,我们需要将它们分别乘以R,然后对结果进行模T,得到两个新的数a'和b'。

这个过程称为转换。

3. 乘法:接下来,我们对a'和b'进行乘法运算,得到一个新的数c'。

这个数可能大于T,因此我们需要对它进行一定的处理。

4. 归约:最后,我们对c'进行归约运算,得到最终的结果c。

归约运算的过程是将c'乘以T的逆元,然后对R取模,即c=(c'*T^(-1))%R。

三、算法优点Montgomery模乘算法的优点在于它可以在不使用除法的情况下进行模乘运算,从而提高了运算效率。

此外,该算法还可以避免一些安全漏洞,例如侧信道攻击和冒险计算攻击。

蒙哥马利算法的概念与原理

蒙哥马利算法的概念与原理

蒙哥马利算法的概念与原理
互独立又相互联系的算法集合,其中包括
蒙哥马利乘模,是用来计算xy (mod N)
蒙哥马利约减,是用来计算t1 (mod N)
蒙哥马利幂模,是用来计算xy (mod N)
其中蒙哥马利幂乘是RSA加密算法的核心部分。

基本概念梳理几个概念,试想一个集合是整数模N之后得到的
ZN={0,1,2,⋯,N1}
注:N在base-b进制下有lN位。

比如10进制和100进制,都属于base-10进制,因为100=102,所以b=10。

在10进制下,667的lN=3这样的集合叫做N的剩余类环,任何属于这个集合Z的x满足以下两个条件:
1. 正整数
2. 最大长度是lN
文中讲到的蒙哥马利算法就是用来计算基于ZN集合上的运算,简单讲一下原因,因为RSA 是基于大数运算的,通常是1024bit或2018bit,而我们的计算机不可能存储完整的大数,因为占空间太大,而且也没必要。

因此,这种基于大数运算的加密体系在计算的时候都是基于ZN集合的,自然,蒙哥马利算法也是基于ZN。

在剩余类环上,有两种重要的运算,一类是简单运算,也就是加法和减法,另一类复杂运算,也就是乘法。

我们比较熟悉的是自然数集上的运算,下面看下怎么从自然数集的运算演变成剩余类环上的运算。

对于加法运算,如果计算xy (mod N)(0x,y<N),试想自然数集上的xy
0x+y2(N1)
(N1)xy(N1)我们可以简单的通过加减N来实现从自然数到剩余类集的转换
另外一类是乘法操作,也就是xy (mod N)(0x,y<N),那么
0xy(N1)2如果在自然数集下,令t=xy,那么对于modN我们需要计算。

蒙哥马利模乘算法

蒙哥马利模乘算法

蒙哥马利模乘算法
蒙哥马利模乘算法,是一种在统计学中用于解决机器学习问题的称之为变量数
字解决方案的算法。

它以Thomas Bayes的算法为基础,是一种引进条件概率以用
于分类和预测样本标签的算法,它可以进行特征之间的相关性、多分类任务和非线性建模。

蒙哥马利模乘算法的工作机制是每次给出输入向量x,它根据输入的特征向量
x作为输入,通过应用条件概率表进行建模,最终根据所有模型计算出的概率来得
出最终的结果。

蒙哥马利模乘算法的主要步骤包括特征提取、特征加权和结果对比。

首先,根
据输入的特征向量x,运用相关统计学方法,提取和计算输入样本数据x所具有的
各种特征;然后,根据计算出来的特征,以不同的权值,进行综合得分,判断最后的输出结果;最后,把当前样本预测结果与样本预期标签对比,从而对模型进行验证,输出结果是否正确。

蒙哥马利模乘算法的应用广泛,在机器学习当中,它在解决分类问题和预测结
果质量方面具有突出的表现。

它具有可操作性强、准确率高等优点,可以综合模型的最终结果进行多项统计,以低的空间复杂度、高的时间效率进行分类和预测,目前被广泛应用到机器学习领域中。

总之,蒙哥马利模乘算法是一种有效的模型正则化技术,它以高效准确的方式
进行机器学习,为数字建模处理提供了可行的解决方案。

蒙哥马利模乘算法的出现,既提高了解决数字建模的速度,也为机器学习开发者提供了更加弹性的解决方案。

蒙哥马利模乘算法 扩展欧几里得

蒙哥马利模乘算法 扩展欧几里得

《蒙哥马利模乘算法与扩展欧几里得》1. 引言在计算机科学和信息安全领域,蒙哥马利模乘算法和扩展欧几里得算法是两个重要的数学工具。

它们在加密、解密、数据传输等方面起着关键作用。

本文将从深度和广度两个方面探讨这两个算法,带你了解它们的原理、应用和个人观点。

2. 蒙哥马利模乘算法蒙哥马利模乘算法是一种模幂运算的快速算法,主要用于大数字的快速模运算。

它的原理基于二进制的幂运算和模运算性质,通过按位取余和模运算的性质,将原本复杂的模幂运算简化为一系列简单的模运算。

蒙哥马利模乘算法在RSA加密、椭圆曲线加密等领域有着广泛的应用,其高效性和安全性备受青睐。

3. 扩展欧几里得算法扩展欧几里得算法是用于计算两个数的最大公约数及其在贝祖等式中的系数。

它的原理基于欧几里得算法的扩展版本,通过递归和迭代的方式,求解出最大公约数并表示为两个数的线性组合。

扩展欧几里得算法不仅可以用于求解最大公约数,还可以在求解模线性方程、解决同余方程、RSA密钥生成等方面发挥作用,是一个十分重要且实用的算法。

4. 应用与个人观点蒙哥马利模乘算法和扩展欧几里得算法是现代密码学和信息安全中不可或缺的两个工具。

它们的高效性和安全性使其成为加密算法和密钥生成的核心部分。

作为文章写手,我深深体会到这两个算法在数据安全和保密性方面的重要性。

通过深入了解和研究这些算法,我对信息安全有了更深入的理解,也更加意识到数学在计算机领域中的重要性。

5. 总结从蒙哥马利模乘算法的快速模幂运算到扩展欧几里得算法的最大公约数求解,本文对这两个算法进行了全面的评估和探讨。

通过深度和广度的展开,希望读者能够更深入地理解这些算法的原理和应用,从而在信息安全领域有更加全面、深刻和灵活的认识。

以上就是我根据您提供的主题所撰写的文章,希望能够满足您的要求。

如果有任何修改意见或者其他需求,请随时告诉我。

6.蒙哥马利模乘算法的具体实现蒙哥马利模乘算法的具体实现过程并不复杂,主要包括以下几个步骤:步骤一:将原始的指数转化为二进制形式。

蒙哥马利算法详解(一)

蒙哥马利算法详解(一)

蒙哥马利算法详解(一)蒙哥马利算法详解什么是蒙哥马利算法蒙哥马利算法(Montgomery Algorithm)是一种用于大整数模幂运算的快速算法。

它在密码学中广泛应用,特别是在RSA加密和解密操作中。

原理概述蒙哥马利算法利用模幂运算中的数学性质,通过将大整数转换为蒙哥马利余数形式,从而加速运算。

转换为蒙哥马利余数1.选择合适的模数 R(一般为 2 的某次幂),使得模 R 的结果比较容易计算。

2.根据模数 R,计算出 R 的逆元R’,满足R × R’ ≡ 1 (modn),其中 n 为要计算的大整数。

3.将大整数 n 转换为蒙哥马利余数形式n’ = (n × R) mod n,即n’ = n × R mod n。

4.将指数 e 也转换为蒙哥马利余数形式e’ = (e × R) mod n。

蒙哥马利幂运算1.对于大整数 x,计算其蒙哥马利余数表示x’ = (x × R) modn。

2.初始化结果r’ = 1。

3.对于 e 的每一个二进制位 b,从高位到低位进行以下操作:•如果 b = 1,则将r’ 更新为r’ = (r’ × x’) mod n。

•将x’ 更新为x’ = (x’ × x’) mod n。

4.循环结束后,结果r’ 即为最终的蒙哥马利幂运算结果。

蒙哥马利逆转换1.将蒙哥马利幂运算结果r’ 转换为普通表示r = (r’ × R’mod n) mod n。

优势与应用•蒙哥马利算法的优势在于其快速的模幂运算速度,加速了RSA加密和解密操作。

•在实际应用中,蒙哥马利算法可用于优化RSA密钥生成和加密解密过程中的模幂运算,提升运算效率。

注意事项•在实现蒙哥马利算法时,需要注意大整数操作的溢出问题。

•进行蒙哥马利算法运算时,需要保证模数 n 是一个正整数。

该算法的运用在密码学中具有重要意义,大大提高了RSA算法的运算速度,值得进一步学习和研究。

蒙哥马利乘法

蒙哥马利乘法

蒙哥马利乘法
蒙哥马利乘法通过将一个数字乘以另一个数字的每一位数字来完成。

它不需要将乘数和被乘数都乘以相同的数字,并且可以在不使用拆分的情况下完成乘法计算。

蒙哥马利乘法的关键是要确定乘数中的每一位数字,以及将这些数字按照正确的顺序相乘。

蒙哥马利乘法的步骤很简单。

首先,将乘数和被乘数中的每一位数字分别乘以被乘数中的每一位数字,然后将这些乘积相加。

然后,将乘积的每一位数字相加,并将结果写在结果的相应位置上。

最后,将乘积的每一位数字相加,再将结果写在结果的相应位置上。

蒙哥马利乘法不仅可以帮助学生快速解决乘法计算问题,而且可以帮助学生研究和掌握乘法的基本原理。

它使学生可以更好地理解乘法的规律,从而提高解决乘法问题的能力。

蒙哥马利乘法是一种快速而可靠的乘法算法,它不仅可以帮助学生解决乘法问题,而且还可以帮助学生更好地理解乘法的基本原理。

由于蒙哥马利乘法的简单和可靠的特性,它已经成为许多学校教学中的重要算法。

因此,学生们应该熟练掌握蒙哥马利乘法,以便在解决乘法计算问题时取得更好的成绩。

费马小定理 素数判定 蒙哥马利算法

费马小定理 素数判定 蒙哥马利算法

费马小定理素数判定蒙哥马利算法(强烈推荐)2009-11-07 12:42费马小定理素数判定蒙哥马利算法约定:x%y为x取模y,即x除以y所得的余数,当x<y时,x%y=x,所有取模的运算对象都为整数。

x^y表示x的y次方。

乘方运算的优先级高于乘除和取模,加减的优先级最低。

见到x^y/z这样,就先算乘方,再算除法。

A/B,称为A除以B,也称为B除A。

若A%B=0,即称为A可以被B整除,也称B可以整除A。

A*B表示A乘以B或称A乘B,B乘A,B乘以A……都TMD的一样,靠!复习一下小学数学公因数:两个不同的自然数A和B,若有自然数C可以整除A也可以整除B,那么C就是A和B的公因数。

公倍数:两个不同的自然数A和B,若有自然数C可以被A整除也可以被B整除,那么C就是A和B的公倍数。

互质数:两个不同的自然数,它们只有一个公因数1,则称它们互质。

费马是法国数学家,又译“费尔马”,此人巨牛,他的简介请看下面。

不看不知道,一看吓一跳。

/BasicStudy/LearnColumn/Maths/shuxuejiashi/j12.htm费马小定理:有N为任意正整数,P为素数,且N不能被P整除(显然N和P互质),则有:N^P%P=N(即:N的P次方除以P的余数是N)但是我查了很多资料见到的公式都是这个样子:(N^(P-1))%P=1后来分析了一下,两个式子其实是一样的,可以互相变形得到,原式可化为:(N^P-N)%P=0(即:N的P次方减N可以被P整除,因为由费马小定理知道N的P次方除以P的余数是N)把N提出来一个,N^P就成了你N*(N^(P-1)),那么(N^P-N)%P=0可化为:(N*(N^(P-1)-1))%P=0请注意上式,含义是:N*(N^(P-1)-1)可以被P整除又因为N*(N^(P-1)-1)必能整除N(这不费话么!)所以,N*(N^(P-1)-1)是N和P的公倍数,小学知识了^_^又因为前提是N与P互质,而互质数的最小公倍数为它们的乘积,所以一定存在正整数M使得等式成立:N*(N^(P-1)-1)=M*N*P两边约去N,化简之:N^(P-1)-1=M*P因为M是整数,显然:(N^(P-1)-1)%P=0即:N^(P-1)%P=1============================================积模分解公式先有一个引理,如果有:X%Z=0,即X能被Z整除,则有:(X+Y)%Z=Y%Z这个不用证了吧...设有X、Y和Z三个正整数,则必有:(X*Y)%Z=((X%Z)*(Y%Z))%Z想了很长时间才证出来,要分情况讨论才行:1.当X和Y都比Z大时,必有整数A和B使下面的等式成立:X=Z*I+A(1)Y=Z*J+B(2)不用多说了吧,这是除模运算的性质!将(1)和(2)代入(X*Y)modZ得:((Z*I+A)(Z*J+B))%Z乘开,再把前三项的Z提一个出来,变形为:(Z*(Z*I*J+I*A+I*B)+A*B)%Z(3)因为Z*(Z*I*J+I*A+I*B)是Z的整数倍……晕,又来了。

椭圆曲线点乘计算复杂度 多项式

椭圆曲线点乘计算复杂度 多项式

椭圆曲线点乘计算复杂度多项式椭圆曲线点乘是一种常见的密码学算法,用于实现数字签名、密钥交换等安全通信中的关键操作。

它在密码学领域扮演着重要的角色,因此了解椭圆曲线点乘的计算复杂度对于深入理解密码学算法及其应用具有重要意义。

椭圆曲线点乘是基于代数几何的一种运算方法,其主要目的是计算椭圆曲线上的点的倍乘。

在椭圆曲线密码系统中,一个基础的运算是将一个点与一个整数进行点乘,即将该点相加多次,每次相加结果再与曲线上的点进行相加。

这个运算的复杂度关键取决于所使用的算法。

根据不同的算法实现,椭圆曲线点乘的复杂度可以有所不同。

目前最常用的算法包括蒙哥马利算法、斯科特降级算法等。

下面我们将重点介绍蒙哥马利算法。

蒙哥马利算法是一种快速计算椭圆曲线点乘的算法,能够有效降低运算的时间复杂度。

它以椭圆曲线上的点加法和乘法为基础,通过将运算转化为有限域上的计算,进而简化了计算过程。

蒙哥马利算法的计算复杂度取决于椭圆曲线上的点的数量和所选择的基准曲线。

一般情况下,蒙哥马利算法的时间复杂度为O(log n),其中n为所乘整数的位数。

这意味着椭圆曲线点乘的计算时间会随着整数的大小而线性增加。

除了时间复杂度外,椭圆曲线点乘还有计算空间复杂度的考虑。

在使用蒙哥马利算法时,需要额外的存储空间来存储中间结果的计算,并且存储空间的大小取决于所选择的椭圆曲线。

总结来说,椭圆曲线点乘的计算复杂度是一个重要的问题。

随着密码学的发展,对于更高效的算法和实现的研究也在不断进行。

了解椭圆曲线点乘的计算复杂度,对于密码学算法的设计和应用具有指导意义,有助于提高密码学系统的安全性和性能。

同时,在实际应用中需要根据具体问题和需求,选择适合的算法和参数,以达到更好的效果。

蒙哥马利 大数乘法 c语言实现

蒙哥马利 大数乘法 c语言实现

蒙哥马利大数乘法 c语言实现蒙哥马利大数乘法是一种用于计算两个大数相乘的算法,它能够有效地处理超过计算机所能表示的数值范围的大数。

本文将介绍蒙哥马利大数乘法的原理和实现方法,并使用C语言进行示例代码编写。

我们需要了解大数乘法的原理。

在传统的乘法算法中,我们将两个大数进行逐位相乘,并将结果相加得到最终的乘积。

然而,这种方法在处理大数时效率较低,因为每一位的相乘都需要进行多次乘法运算。

蒙哥马利大数乘法通过将乘法转化为模运算和移位运算来提高效率。

具体步骤如下:1. 将两个大数A和B分别表示为A = a0 + a1 * R + a2 * R^2 + ... + an * R^n和B = b0 + b1 * R + b2 * R^2 + ... + bn * R^n的形式,其中R是一个大于等于2的进制基数,ai和bi是对应位的数值。

2. 将A和B表示为蒙哥马利形式,即A' = A * R mod N和B' = B * R mod N,其中N是一个大素数,R mod N是指对R进行模N 运算。

3. 计算A'和B'的乘积C' = A' * B' mod N。

4. 将C'转换回普通形式C = C' * R^-1 mod N,其中R^-1是R模N的逆元。

通过以上步骤,我们可以得到两个大数A和B的乘积C。

接下来,我们将使用C语言来实现蒙哥马利大数乘法的算法。

首先,我们需要定义一个结构体来表示大数,包括数值和位数等信息。

```ctypedef struct {int digits[MAX_DIGITS]; // 数值数组int length; // 位数} BigInt;```接下来,我们可以定义一些辅助函数来完成对大数的操作,包括初始化、转换、相加等。

```c// 初始化大数为0void initBigInt(BigInt *num) {memset(num->digits, 0, sizeof(num->digits));num->length = 0;}// 将字符串转换为大数void convertToBigInt(char *str, BigInt *num) {initBigInt(num);int len = strlen(str);for (int i = len - 1, j = 0; i >= 0; i--, j++) {num->digits[j] = str[i] - '0';num->length++;}}// 大数相加void addBigInt(BigInt *a, BigInt *b, BigInt *result) { initBigInt(result);int carry = 0;int len = max(a->length, b->length);for (int i = 0; i < len; i++) {int sum = a->digits[i] + b->digits[i] + carry; result->digits[i] = sum % 10;carry = sum / 10;result->length++;}if (carry > 0) {result->digits[result->length] = carry;result->length++;}}```接下来,我们可以编写蒙哥马利大数乘法的函数来实现乘法运算。

蒙 哥 马 利 算 法 详 解

蒙 哥 马 利 算 法 详 解

蒙哥马利算法求解大整数幂求模蒙哥马利大整数模幂算法前几天写了一篇博客《25行代码实现完整的RSA算法》,是关于用Python代码实现一个完整的RSA算法的代码,整个代码中最核心、最浪费时间的代码部分就是关于求解大整数模幂算法这里。

整个算法也叫“蒙哥马利幂模”算法。

蒙哥马利乘模,是用来计算x#x22C5;y(modN)" role="presentation">x?y(modN)x?y(modN)x?y (mod N) 蒙哥马利约减,是用来计算t#x22C5;#x3C1;#x2212;1(modN)" role="presentation">t?ρ?1(modN)t?ρ?1(modN)t?ρ^{-1} (mod N)蒙哥马利幂模,是用来计算xy(modN)" role="presentation">xy(modN)xy(modN)x^{y} (mod N) RSA公钥密码的加密算法与解密算法都要计算“模幂乘运算”ab(modN)" role="presentation">ab(modN)ab(modN)a^b(modN)。

设b的二进制数字表示为br#x2212;1.b1b0" role="presentation">br?1.b1b0br?1.b1b0b_{r-1}.b_1b_0,即:b=b0+b1#xD7;2+.+br#x2212;1#xD7;2r#x2212;1"role="presentation">b=b0+b1×2+.+br?1×2r?1b=b0+b1×2+.+br?1×2r?1b=b_0+b_1×2+.+b_{r-1}×2^{r-1}。

蒙哥马利算法的复杂度

蒙哥马利算法的复杂度

蒙哥马利算法的复杂度一、引言蒙哥马利算法是一种常用的RSA加密算法中的优化算法,它可以大幅度提高RSA加密和解密的速度。

本文将详细介绍蒙哥马利算法的复杂度分析。

二、蒙哥马利算法简介RSA加密算法是一种非对称加密算法,它的安全性基于大数分解难题。

RSA加密过程中,涉及到大量的模运算,其中最耗时的就是模幂运算。

而蒙哥马利算法就是为了优化模幂运算而设计的。

蒙哥马利算法可以将一个普通模幂运算转换为两个蒙哥马利乘法和一个蒙哥马利平方运算。

这样做的好处在于,蒙哥马利乘法和平方运算可以通过移位和加减操作来实现,比普通模幂运算更快。

三、蒙哥马利乘法1. 蒙哥马利乘法原理假设有两个整数a和b,我们要计算它们的积c = a * b mod n。

使用普通模乘方法需要进行3次模运算:(a * b) mod n, (a * b^2) mod n, (a * b^3) mod n。

而蒙哥马利乘法可以将其转换为两次模运算:(a *b * r^-1) mod n, (c * r) mod n。

其中,r是一个较大的数,它的选取需要满足一定条件,r^-1是r在模n下的逆元。

2. 蒙哥马利乘法复杂度分析蒙哥马利乘法需要进行两次模运算和一次逆元计算。

逆元计算可以使用扩展欧几里得算法实现,时间复杂度为O(logn)。

而模运算可以使用移位和加减操作实现,时间复杂度为O(logn)。

因此,蒙哥马利乘法的时间复杂度为O(logn)。

四、蒙哥马利平方1. 蒙哥马利平方原理假设有一个整数a,我们要计算a^2 mod n。

使用普通模幂方法需要进行2次模运算:(a^2) mod n, (a^4) mod n。

而蒙哥马利平方可以将其转换为一次模运算:(a * a * r^-1) mod n。

其中,r是一个较大的数,它的选取需要满足一定条件,r^-1是r在模n下的逆元。

2. 蒙哥马利平方复杂度分析蒙哥马利平方需要进行一次模运算和一次逆元计算。

逆元计算可以使用扩展欧几里得算法实现,时间复杂度为O(logn)。

蒙哥马利算法详解(二)

蒙哥马利算法详解(二)

蒙哥马利算法详解(二)
蒙哥马利算法详解
什么是蒙哥马利算法?
蒙哥马利算法(Montgomery algorithm)是一种快速算法,用于
进行大整数的乘法和幂模运算。

它通过利用整数的特殊性质,提供了
一种高效的计算方法。

蒙哥马利算法的原理
蒙哥马利算法的原理基于模重复平方和模加法。

其核心思想是将
大整数的运算转化为模运算,并通过一定的变换,减少模运算的次数,从而提高计算速度。

蒙哥马利算法的步骤
1.将待计算的大整数转化为蒙哥马利表示。

2.对转化后的蒙哥马利表示进行模重复平方计算。

3.根据结果进行模加法操作。

4.将结果从蒙哥马利表示转回普通表示。

蒙哥马利算法的优势
蒙哥马利算法相对于传统的乘法和幂模运算方法,具有以下优势:
•降低了模运算的次数,提高了计算效率。

•通过预处理,减少了模加法运算过程中的中间变量,节省了内存空间。

•对硬件实现友好,适合在芯片设计等领域应用。

蒙哥马利算法应用领域
蒙哥马利算法在加密算法、数字签名、密码学等领域得到广泛应用。

其高效的计算方式使得对大整数进行加密、解密等操作更加迅速和安全。

总结
蒙哥马利算法是一种高效的大整数乘法和幂模运算算法。

通过利用模重复平方和模加法操作,它能够减少模运算的次数,提高计算速度。

在加密算法和密码学等领域有着重要的应用价值。

蒙哥马利算法原理

蒙哥马利算法原理

蒙哥马利算法原理蒙哥马利算法是一种用于在大整数运算中进行模幂运算的快速算法。

它在密码学领域被广泛应用于RSA算法、椭圆曲线密码算法等。

蒙哥马利算法的原理是利用模运算的特性,将大整数的幂运算转化为更简单的乘法运算,从而提高运算效率。

在介绍蒙哥马利算法之前,我们先来了解一下模运算的定义。

对于给定的两个正整数a和n,模运算的结果是a除以n所得的余数。

用数学符号表示为a mod n。

例如,对于整数17除以6的模运算,结果为17 mod 6 = 5。

模运算具有以下几个重要的性质:1. (a + b) mod n = (a mod n + b mod n) mod n2. (a - b) mod n = (a mod n - b mod n) mod n3. (a * b) mod n = (a mod n * b mod n) mod n蒙哥马利算法的核心思想是将大整数的幂运算转化为模运算的乘法运算。

具体步骤如下:1. 将底数a和指数b转化为二进制形式。

例如,对于a=3和b=11,它们的二进制形式分别为a=101、b=1011。

2. 通过反复平方和模运算,计算出a的各个幂次的模运算结果。

首先,计算出a mod n的结果,然后依次计算出a^2 mod n、a^4 mod n、a^8 mod n等,直到计算出a^b mod n的结果。

3. 根据指数b的二进制形式,利用模运算的性质计算出a^b mod n的结果。

例如,对于a^11 mod n,根据b=1011,我们可以根据模运算的性质得到以下计算式:a^11 mod n = (a^8 mod n * a^2 mod n * a^1 mod n) mod n。

蒙哥马利算法的优势在于它将大整数的幂运算转化为了一系列的模运算和乘法运算,避免了对大整数进行重复的乘法运算,从而大大提高了计算效率。

在实际应用中,蒙哥马利算法能够高效地对大质数进行加密和解密运算,保证了密码算法的安全性和可靠性。

high-radix-蒙哥马利模运算

high-radix-蒙哥马利模运算

蒙哥马利模运算是密码学中常用的一种模运算方法,它可以在不使用除法的情况下进行模运算,能够显著提高算法的运行速度,并且在一定程度上增强了算法的安全性。

本文将介绍蒙哥马利模运算的原理、应用和优势,以及一些实际应用案例。

一、蒙哥马利模运算的原理蒙哥马利模运算是基于费马小定理和我国剩余定理的一种模运算方法。

假设p是一个大素数(通常是1024位或2048位的大素数),a是小于p的正整数,求a对p的模运算可以通过以下步骤完成:1. 计算a对p的余数r1:r1 = a mod p2. 计算a对p的模逆r2:r2 = r1^(-1) mod p3. 计算a对p的模指数r3:r3 = (r2^k) mod p,其中k是一个正整数蒙哥马利模运算的原理就是通过这三个步骤来实现模运算,以达到加密和解密的目的。

二、蒙哥马利模运算的应用1. 加密和解密蒙哥马利模运算广泛应用于公钥加密算法中,如RSA算法。

通过蒙哥马利模运算,可以对消息进行加密并且只有掌握私钥的人才能解密消息,从而达到保护信息安全的目的。

2. 数论计算蒙哥马利模运算也被应用于数论计算中,可以用来解决一些复杂的数论问题,提高计算效率和精度。

3. 数据完整性校验在数据传输中,蒙哥马利模运算可以用来计算消息的校验值,以确保数据的完整性和安全性,防止数据被篡改或损坏。

三、蒙哥马利模运算的优势1. 计算效率高与传统的模运算方法相比,蒙哥马利模运算不需要进行除法运算,可以大大提高计算效率,尤其在处理大数时表现更为明显。

2. 算法安全性更强由于蒙哥马利模运算的特殊性质,可以防止一些常见的攻击手段,提高算法的安全性,确保加密通信的安全性。

3. 适用范围广蒙哥马利模运算不仅可以应用于公钥加密算法,还可以用于数字签名、消息认证等领域,适用范围广泛。

四、蒙哥马利模运算的实际应用案例1. RSA加密算法RSA是一种非对称密码体制,广泛应用于数据加密和数字签名领域。

RSA加密算法的核心就是蒙哥马利模运算,通过蒙哥马利模运算来对消息进行快速加密和解密。

蒙哥马利约减算法

蒙哥马利约减算法

蒙哥马利约减算法蒙哥马利约减算法是一种常用的优化算法,常用于解决线性规划问题。

本文将介绍蒙哥马利约减算法的原理、步骤以及应用领域。

一、算法原理蒙哥马利约减算法是一种基于线性规划的优化算法,用于求解线性规划问题的上界和下界。

其基本思想是通过不断缩小搜索空间,逐步逼近最优解。

该算法通过引入一系列约束条件,将原问题转化为一个约束条件更多但可行解更少的问题,从而降低计算复杂度。

二、算法步骤1. 初始化:确定问题的目标函数、约束条件和初始可行解。

2. 线性规划求解:使用线性规划算法求解当前问题的最优解,并计算当前问题的上界和下界。

3. 约束条件更新:根据当前解的情况,添加或修改约束条件,缩小搜索空间。

4. 终止条件判断:判断是否满足终止条件,若满足则输出最优解,否则返回第2步。

5. 迭代求解:根据约束条件更新的结果,重新进行线性规划求解。

三、算法应用蒙哥马利约减算法广泛应用于生产调度、资源分配、运输优化等领域。

以下以生产调度为例,介绍蒙哥马利约减算法的应用。

在生产调度中,蒙哥马利约减算法可以用于优化生产计划,实现生产效率的最大化。

具体步骤如下:1. 确定生产目标:根据实际情况确定生产目标,例如最大化产量或最小化成本。

2. 确定约束条件:考虑生产设备的容量、人力资源等因素,确定约束条件,如设备的最大产能、工人的最大工作时间等。

3. 初始可行解:根据现有资源和生产需求,确定初始的生产计划,作为初始可行解。

4. 线性规划求解:使用蒙哥马利约减算法进行线性规划求解,得到当前问题的最优解和上界、下界。

5. 约束条件更新:根据当前解的情况,更新约束条件,例如增加设备的产能、调整工人的工作时间等。

6. 终止条件判断:判断是否满足终止条件,例如达到生产目标或无法继续优化,若满足则输出最优解,否则返回第4步。

7. 迭代求解:根据约束条件更新的结果,重新进行线性规划求解,直到满足终止条件为止。

通过蒙哥马利约减算法的应用,可以有效提高生产调度的效率和质量。

montgomery模乘算法

montgomery模乘算法

montgomery模乘算法Montgomery模乘算法引言:在计算机科学和密码学领域,Montgomery模乘算法是一种高效的模乘运算方法,它在大数乘法中得到广泛应用。

它的主要优点是可以快速地进行模运算,特别适用于大数乘法的场景。

本文将介绍Montgomery模乘算法的原理和应用,并探讨其在密码学中的重要性。

一、Montgomery模乘算法的原理Montgomery模乘算法基于模运算的特性,可以快速地进行大数乘法运算。

其原理主要可以分为以下几个步骤:1. 预处理:需要对两个大数进行预处理。

假设我们要计算两个大数A和B的模乘结果,其中A是模数,B是待乘数。

我们首先要将A进行一次特殊处理,得到一个新的数R,使得R满足R * A ≡ 1 (mod 2^k),其中k是一个大于等于A的位数的整数。

这个过程称为模重duction。

2. 转换:接下来,我们将待乘数B转换成Montgomery域中的数B'。

这个转换过程是通过将B乘以R后取模得到的,即B' = B * R (mod A)。

这样,我们就将原来的大数乘法转换成了Montgomery域中的乘法。

3. Montgomery域中的乘法:在Montgomery域中,乘法运算可以通过移位和加法来实现。

具体地,我们可以将乘法运算转换成一系列的移位和累加操作。

这样,我们就可以快速地计算出Montgomery域中的乘法结果。

4. 逆转换:我们需要将Montgomery域中的乘法结果转换回普通的数值表示。

这个过程是通过将Montgomery域中的乘法结果乘以1/R后取模得到的。

即最终的结果为 C ≡ C' * R^-1 (mod A),其中C'为Montgomery 域中的乘法结果,R^-1为R的逆元。

二、Montgomery模乘算法的应用Montgomery模乘算法在密码学领域具有重要的应用价值。

主要体现在以下几个方面:1. RSA加密算法:RSA加密算法是一种非对称加密算法,其安全性依赖于大数的乘法和取模运算。

蒙哥马利模乘伪代码

蒙哥马利模乘伪代码

蒙哥马利模乘伪代码蒙哥马利模乘是一种重要的密码学算法,它在保护信息安全和数据传输方面具有重要作用。

下面将详细介绍蒙哥马利模乘的原理和应用。

蒙哥马利模乘算法是基于模重复平方的思想而设计的,它是计算模数幂的一种高效方式。

相对于传统的幂乘操作,蒙哥马利模乘算法在计算速度上要快得多。

蒙哥马利模乘的伪代码如下所示:```MontgomeryMultiply(x, y, N):t = x * ym = (t * (N^-1)) mod R # R为基数,R = 2^ku = (t + m * N) / Rif u >= N:return u - Nelse:return u```首先,在蒙哥马利模乘算法中,我们需要定义一个基数R,通常选择2的幂次方,可以根据具体应用的需求进行选择。

这个基数用于将计算结果从模N的剩余类转换为模R的剩余类。

在伪代码中,我们用x和y表示待乘数,N表示模数。

首先,我们将x和y相乘得到t。

然后,通过将t乘以N的逆元并取模R得到m,这一步骤可以理解为将t转换为模R的剩余类。

接下来,我们用t加上m乘以N再除以R得到u,这一步骤可以理解为将t转换为模N的剩余类。

最后,我们通过比较u和N的大小来确定最终的结果。

蒙哥马利模乘算法的应用非常广泛。

在现代密码学中,蒙哥马利模乘被广泛应用于非对称加密算法和数字签名算法中。

它可以加速RSA 算法和椭圆曲线密码学等密码体制的计算过程,提高系统的性能和安全性。

此外,蒙哥马利模乘还可以用于加速大整数运算,如大整数乘法、大整数除法和模指数运算等。

这对于需要处理大整数的计算任务来说,尤其是在密码学、数据加密和数据压缩等领域中,具有非常重要的意义。

总之,蒙哥马利模乘是一种高效的模运算算法,具有广泛的应用前景。

它在密码学与数据安全领域中的作用不可忽视,可以提高计算速度和保护信息安全。

通过深入学习和应用蒙哥马利模乘算法,我们可以更好地理解其原理和应用,为实际问题的解决提供指导意义。

蒙哥马利算法详解

蒙哥马利算法详解

蒙哥马利算法详解蒙哥马利算法(Monte Carlo algorithm)是一种基于随机抽样的算法,常用于解决概率和统计问题。

它以蒙哥马利命名,是因为蒙哥马利赌场(Monte Carlo Casino)是世界上第一家拥有赌博许可证的赌场,而蒙哥马利算法的核心思想就是通过随机抽样来模拟实验,从而得到问题的近似解。

蒙哥马利算法最早的应用是用于计算圆周率的近似值。

在单位正方形内部,随机抽取大量的点,然后统计落入圆内的点的数量。

通过统计的结果,可以得到圆的面积与正方形面积的比值,进而近似计算出圆周率的值。

这个例子展示了蒙哥马利算法的基本思路和应用。

除了计算圆周率,蒙哥马利算法在概率和统计领域有着广泛的应用。

例如,在金融领域中,蒙哥马利算法可以用来进行风险评估和价格估计。

通过模拟大量的随机事件,可以得到概率分布,从而对风险进行评估;而通过模拟资产价格的随机变动,可以进行期权定价和风险管理。

在计算机科学中,蒙哥马利算法被广泛应用于解决各种复杂问题。

例如,蒙哥马利算法可以用来解决旅行商问题(TSP)和背包问题(Knapsack Problem)等组合优化问题。

通过随机抽样和模拟实验,可以找到问题的近似最优解。

蒙哥马利算法的优点之一是可以处理复杂问题,尤其是那些无法通过解析方法求解的问题。

另外,蒙哥马利算法的计算复杂度通常较低,适用于大规模问题。

然而,蒙哥马利算法也有一些局限性。

例如,算法的效率和准确性受到随机抽样的质量和数量的影响。

如果样本数量太少,或者样本抽取不均匀,可能会导致结果的偏差。

为了提高蒙哥马利算法的准确性和效率,可以采用一些改进技术。

例如,可以使用重要性抽样(Importance Sampling)来增加抽样点的权重,以提高估计的准确性。

另外,可以使用马尔科夫链蒙哥马利(Markov Chain Monte Carlo,MCMC)方法来生成更接近真实分布的样本。

蒙哥马利算法是一种基于随机抽样的算法,通过模拟实验和统计分析,可以解决各种概率和统计问题。

蒙哥马利(Montgomery)算法简介

蒙哥马利(Montgomery)算法简介

蒙哥马利(Montgomery)算法简介最近在看一款芯片的DataSheet的时候,在加密处理部分集成了蒙哥马利协处理器。

在我印象里,蒙哥马利不是个将军么,我又土了一回~google后才知道是做RSA打算运算中用以快速计算模乘的,收集了一篇不错的文章,以供参考:前言俺曾经查阅了网上找得到的各种用于实现RSA 的大数运算库,然而最终还是决定自己动手写一个。

因为凡是效率高速度快的代码(crypto++、miracl、freelip、rsaref等),要么使用的数据结构过于复杂,要么编码风格杂乱无章,俺的水平和耐心都实在是有限,以至于无法读懂这些东西。

而俺读得懂的一些代码,其实现方式却又过于幼稚,效率极低速度一塌糊涂。

俺觉得像俺这样的人不在少数,于是决心写一个清晰易懂,效率也过得去的东西奉献给大家。

这个函数库刚做好的时候,生成1024位的随机密钥耗时大约5 分钟,俺认为是可以接受的。

但后来找到一个叫tE! 的老外用miracl库写的RsaTools,发现其生成1024位的密钥耗时不超过三秒钟!于是俺针对俺的代码开始了艰苦的优化工作,希望能达到甚至超过这一水平。

一周之后1024位密钥的平均生成时间已经降至5 秒左右,但是单单依靠优化代码来进一步提高速度也非常困难了。

于是俺开始借助金山词霸来查阅能够通过google找到的一切与RSA 算法相关的论文,但是网上关于RSA算法的论述绝大多数都是用于硬件实现的,将其算法流程用软件设计语言来实现极其繁琐。

而且俺发现这样做下去俺只会离自己的初衷越来越远:俺的代码将不再清晰易懂。

所以俺一度准备放弃。

准备放弃之后,心态平静了许多,再回头去看那些原来不太能够理解的RSA 算法原理,却发现其实也不是那么高深莫测,不急不躁地慢慢看,慢慢想,突然就一下子全明白了。

一番改进之后,现在这个版本的函数库同样具有非常简单而清晰的结构,速度也不算慢,生成1024位的密钥在俺PIII 900的笔记本上平均耗时不超过两秒。

verilog蒙哥马利算法

verilog蒙哥马利算法

verilog蒙哥马利算法蒙哥马利算法(Montgomery algorithm)是一种用于大数乘法和模指数运算的加速算法,特别适用于硬件实现。

以下是一个Verilog实现的例子:```verilogmodule montgomery_algorithm(input wire [N-1:0] a,input wire [N-1:0] b,input wire [N-1:0] n,output wire [N-1:0] result);parameter N = 32; // 大数的位宽wire [2*N-1:0] product;wire [2*N-1:0] t;wire [N-1:0] temp;wire [N:0] R;wire R_inv;wire [2*N-1:0] temp2;assign t = product + n;assign result = (t[N-1:0] == 0) ? t[2*N-1:N] : t[N-1:0];assign product = a * b;assign temp = product[N-1:0] * R_inv;assign temp2 = temp * n;assign R = product[N:2*N-1] + temp2[2*N-1:N] + n;// R_inv的计算,可以使用扩展欧几里得算法求解// 这里简化为直接赋值为常数assign R_inv = 1'b1; // 假设n是奇数,则R_inv = 1endmodule```此Verilog模块接受三个输入参数:`a`,`b`和`n`,分别表示相乘的两个大数和模数。

`N`是大数的位宽,可以根据实际情况进行调整。

算法的核心是计算`a * b`的乘积并取模`n`,结果存储在`result`中。

其中,`product`表示`a * b`的乘积,`t`是`product + n`的结果。

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蒙哥马利算法俺曾经查阅了网上找得到的各种用于实现RSA 的大数运算库,然而最终还是决定自己动手写一个。

因为凡是效率高速度快的代码(crypto++、miracl、freelip、rsaref等),要么使用的数据结构过于复杂,要么编码风格杂乱无章,俺的水平和耐心都实在是有限,以至于无法读懂这些东西。

而俺读得懂的一些代码,其实现方式却又过于幼稚,效率极低速度一塌糊涂。

俺觉得像俺这样的人不在少数,于是决心写一个清晰易懂,效率也过得去的东西奉献给大家。

这个函数库刚做好的时候,生成1024位的随机密钥耗时大约5 分钟,俺认为是可以接受的。

但后来找到一个叫tE!的老外用miracl库写的RsaTools,发现其生成1024位的密钥耗时不超过三秒钟!于是俺针对俺的代码开始了艰苦的优化工作,希望能达到甚至超过这一水平。

一周之后1024位密钥的平均生成时间已经降至5 秒左右,但是单单依靠优化代码来进一步提高速度也非常困难了。

于是俺开始借助金山词霸来查阅能够通过google找到的一切与RSA 算法相关的论文,但是网上关于RSA 算法的论述绝大多数都是用于硬件实现的,将其算法流程用软件设计语言来实现极其繁琐。

而且俺发现这样做下去俺只会离自己的初衷越来越远:俺的代码将不再清晰易懂。

所以俺一度准备放弃。

准备放弃之后,心态平静了许多,再回头去看那些原来不太能够理解的RSA 算法原理,却发现其实也不是那么高深莫测,不急不躁地慢慢看,慢慢想,突然就一下子全明白了。

一番改进之后,现在这个版本的函数库同样具有非常简单而清晰的结构,速度也不算慢,生成1024位的密钥在俺PIII 900的笔记本上平均耗时不超过两秒。

程序使用C++ 编写,可在VC6.0 下直接编译通过,希望大家喜欢。

如果发现Bug 或者有好的修改建议,俺将非常感谢您能够给俺一个Mail。

最后,感谢看雪论坛,感谢雪兄多次热心相助,俺在此学到了很多知识,当然还要乘机拍拍马屁,感谢俺家甜甜的支持!afanty@原理介绍RSA 原理:选取两个不同的大素数p、q,并计算N=p*q选取小素数d,并计算e,使d*e % (p-1)(q-1)=1对于任意A<N:若B=A**d % N则A=B**e % N可见d、e形成了非对称秘钥关系,加密者用公钥d加密,解密者可用私钥e解密,第三者即使拦截了密文B、公钥d和N,在不知道p、q的前提下,无法推算出e,从而无法获得明文A。

当N取非常大的值时,将其因式分解成p、q是非常困难的,例如当N为1024 bit时,据分析,需动用价值数千万美金的大型计算机系统并耗费一年的时间。

RSA 密钥的选取和加解密过程都非常简洁,在算法上主要要实现四个问题:1、如何处理大数运算2、如何求解同余方程X Y % M = 13、如何快速进行模幂运算4、如何获取大素数实际上,在实现RSA 算法的过程中大家会发现后三个问题不是各自独立的,它们互有关联,环环相套,相信届时你会意识到:RSA算法是一种“优美”的算法!大数存储RSA 依赖大数运算,目前主流RSA 算法都建立在1024位的大数运算之上。

而大多数的编译器只能支持到64位的整数运算,即我们在运算中所使用的整数必须小于等于64位,即:0xffffffffffffffff,也就是18446744073709551615,这远远达不到RSA 的需要,于是需要专门建立大数运算库来解决这一问题。

最简单的办法是将大数当作数组进行处理,数组的各元素也就是大数每一位上的数字,通常采用最容易理解的十进制数字0—9。

然后对“数字数组”编写加减乘除函数。

但是这样做效率很低,因为二进制为1024位的大数在十进制下也有三百多位,对于任何一种运算,都需要在两个有数百个元素的数组空间上多次重循环,还需要许多额外的空间存放计算的进退位标志及中间结果。

另外,对于某些特殊的运算而言,采用二进制会使计算过程大大简化,而这种大数表示方法转化成二进制显然非常麻烦,所以在某些实例中则干脆采用了二进制数组的方法来记录大数,当然这样效率就更低了。

一个有效的改进方法是将大数表示为一个n 进制数组,对于目前的32位系统而言n 可以取值为2 的32次方,即0x100000000,假如将一个二进制为1024位的大数转化成0x10000000进制,就变成了32位,而每一位的取值范围不再是二进制的0—1或十进制的0—9,而是0-0xffffffff,我们正好可以用一个32位的DWORD (如:无符号长整数,unsigned long)类型来表示该值。

所以1024位的大数就变成一个含有32个元素的DWORD数组,而针对DWORD数组进行各种运算所需的循环规模至多32次而已。

而且0x100000000 进制与二进制,对于计算机来说,几乎是一回事,转换非常容易。

例如大数18446744073709551615,等于0xffffffff ffffffff,就相当于十进制的99:有两位,每位都是0xffffffff。

而18446744073709551616等于0x00000001 00000000 00000000,就相当于十进制的100:有三位,第一位是1 ,其它两位都是0 ,如此等等。

在实际应用中,“数字数组”的排列顺序采用低位在前高位在后的方式,这样,大数A 就可以方便地用数学表达式来表示其值:A=Sum[i=0 to n](A*r**i),r=0x100000000,0<=A<r其中Sum 表示求和,A表示用以记录A 的数组的第i 个元素,**表示乘方。

任何整数运算最终都能分解成数字与数字之间的运算,在0x100000000 进制下其“数字”最大达到0xffffffff,其数字与数字之间的运算,结果也必然超出了目前32位系统的字长。

在VC++中,存在一个__int64 类型可以处理64位的整数,所以不用担心这一问题,而在其它编译系统中如果不存在64位整形,就需要采用更小的进制方式来存储大数,例如16位的WORD类型可以用来表示0x10000 进制。

但效率更高的办法还是采用32位的DWORD类型,只不过将0x100000000 进制改成0x40000000 进制,这样两个数字进行四则运算的最大结果为0x3fffffff * 0x3fffffff,小于0xffffffffffffff,可以用一个双精度浮点类型(double,52位有效数字)来储存这一中间结果,只是不能简单地用高位低位来将中间结果拆分成两个“数字”。

加减乘除设有大数A、B和C,其中A>=B:A=Sum[i=0 to p](A*r**i)B=Sum[i=0 to q](B*r**i)C=Sum[i=0 to n](C*r**i)r=0x100000000,0<=A,B,C<r,p>=q则当C=A+B、C=A-B、C=A*B时,我们都可以通过计算出C来获得C:C=A+B,显然C不总是等于A+B,因为A+B可能>0xffffffff,而C必须<=0xffffffff,这时就需要进位,当然在计算C[i-1]时也可能产生了进位,所以计算C时还要加上上次的进位值。

如果用一个64位变量result来记录和,另一个32位变量carry来记录进位,则有:carry=0FOR i FROM 0 TO presult=A+B+carryC=result%0x100000000carry=result/0x100000000IF carry=0 n=pELSE n=p+1C=A-B,同理C不总是等于A-B,因为A-B可能<0,而C必须>=0,这时就需要借位,同样在计算C[i-1]时也可能产生了借位,所以计算C时还要减去上次的借位值:carry=0FOR i FROM 0 TO pIF A-B-carry>=0C=A-B-carrycarry=0ELSEC=0x100000000+A-B-carrycarry=1n=pWHILE C[n]=0 n=n-1C=A*B,首先我们需要观察日常做乘法所用的“竖式计算”过程:A3 A2 A1 A0* B2 B1 B0-------------------------------= A3B0 A2B0 A1B0 A0B0+ A3B1 A2B1 A1B1 A0B1+ A3B2 A2B2 A1B2 A0B2-------------------------------= C5 C4 C3 C2 C1 C0可以归纳出:C=Sum[j=0 to q](A[i-j]*B[j]),其中i-j必须>=0且<=p。

当然这一结论没有考虑进位,虽然计算A[i-j]*B[j]和Sum的时候都可能发生进位,但显然这两种原因产生的进位可以累加成一个进位值。

最终可用如下算法完成乘法:n=p+q-1carry=0For i FROM 0 TO nresult=carryFor j FROM 0 TO qIF 0<=i-j<=p result=result+A[i-j]*B[j]C=result%0x100000000carry=result/0x100000000IF carry!=0n=n+1C[n]=carry对于C=A/B,由于无法将B 对A“试商”,我们只能转换成B[q]对A[p]的试商来得到一个近似值,所以无法直接通过计算C来获得C,只能一步步逼近C。

由于:B*(A[p]/B[q]-1)*0x100000000**(p-q)<C令:X=0,重复A=A-X*B,X=X+(A[p]/B[q]-1)*0x100000000**(p-q),直到A<B则:X=A/B,且此时的A=A%B注意对于任意大数A*0x100000000**k,都等价于将A 的数组中的各元素左移k 位,不必计算;同样,A/0x100000000**k则等价于右移。

欧几里得方程在RSA 算法中,往往要在已知A、N的情况下,求B,使得(A*B)%N=1。

即相当于求解B、M都是未知数的二元一次不定方程A*B-N*M=1 的最小整数解。

而针对不定方程ax-by=c 的最小整数解,古今中外都进行过详尽的研究,西方有著名的欧几里德算法,即辗转相除法,中国有秦九韶的“大衍求一术”。

事实上二元一次不定方程有整数解的充要条件是c为a、b的最大公约数。

即当c=1时,a、b 必须互质。

而在RSA算法里由于公钥d为素数,素数与任何正整数互质,所以可以通过欧几里德方程来求解私钥e。

欧几里德算法是一种递归算法,比较容易理解:例如:11x-49y=1,求x(a)11 x - 49 y = 1 49%11=5 ->(b)11 x - 5 y = 1 11%5 =1 ->(c)x - 5 y = 1令y=0 代入(c)得x=1令x=1 代入(b)得y=2令y=2 代入(a)得x=9同理可使用递归算法求得任意ax-by=1(a、b互质)的解。

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