Diffie-Hellman

應該如何引用 DH 或 DLP 中的模數產生的最小余數?

  • March 7, 2019

我的理解是,選擇在 DH 中創建初始公鑰的整數基數和指數來自模數的餘數。

例如,如果模數的值為 $ N=11 $ ,一組“產生”的餘數是 {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10},但是,我也可以參考 $ N $ 作為11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21.

有沒有辦法通過名稱來區分剩餘部分{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}

例如,將其{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}稱為規範餘數是否準確? $ \pmod N $ ? 如果是,那麼我可以參考用作 的特定基數canonical base和使用 的指數canonical exponent嗎?還是這些元素有不同的術語?

空間 $ \mathbb Z/n\mathbb Z $ 通常由等價類模組成 $ n $ 稱為殘差類——等價關係下整數的等價類 $ a \sim b $ 當且僅當 $ n $ 劃分 $ a - b $ . 例如, $ \mathbb Z/3\mathbb Z $ 由三個等價類組成

$$ \begin{align} 3\mathbb Z &= {\dots, -3, 0, 3, 6, \dots}, \ 1 + 3\mathbb Z &= {\dots, -2, 1, 4, 7, \dots}, \ 2 + 3\mathbb Z &= {\dots, -1, 2, 5, 8, \dots}. \end{align} $$

餘類有時在群論中也稱為陪集。

所有等價類模的任何一組不同的代表 $ n $ 稱為完全剩餘系統模 $ n $ . 例如, $ {0,1,2} $ 是一個完整的剩餘系統模 3,因為是 $ {99,-26,-1} $ .

通常,如果我們想選擇特定的代表進行計算,我們會選擇最少的非負殘差,例如 $ {0,1,2} $ ,其中每個數字被用來表示它是一個元素的等價類。

還有更多令人興奮的系統,例如基數中的蒙哥馬利殘基 $ r $ , 其中一個陪集 $ a + n\mathbb Z $ 由整數表示 $ a \cdot r^{-1} \bmod n $ , 在哪裡 $ r^{-1} $ 是一個整數,使得 $ r \cdot r^{-1} \equiv 1 \pmod n $ . 例如,在基數 8 中,模 5 我們有代表

$$ \begin{align} 0 &\mapsto 0 + 5\mathbb Z, \ 2 &\mapsto 1 + 5\mathbb Z, \ 4 &\mapsto 2 + 5\mathbb Z, \ 1 &\mapsto 3 + 5\mathbb Z, \ 3 &\mapsto 4 + 5\mathbb Z. \end{align} $$

這個外觀奇特的函式具有我們可以通過以下方式計​​算其圖像代表的屬性$$ \rho(x) = \bigr(x + n\cdot[(x \bmod r) \cdot n’ \bmod r]\bigr)/r, $$其中參與計算的唯一除數是 $ r $ . 這裡 $ n’ n \equiv 1 \pmod r $ ,並且結果要麼是最小的非負餘數模 $ n $ ,或下一個更大的,因此您可以通過單個條件減法獲得最少的非負殘差。表格 $ a \cdot r^{-1} $ 通過加減法保存, $ (a \pm b) \cdot r^{-1} = a \cdot r^{-1} \pm b \cdot r^{-1} $ ,雖然它不能通過乘法保留,但可以通過評估來恢復 $ \rho $ :$$ (a \cdot b) \cdot r^{-1} = \rho\bigl((a \cdot r^{-1}) \cdot (b \cdot r^{-1})\bigr). $$ 這種技術稱為蒙哥馬利乘法。什麼時候 $ r $ 是一個自然的機器字長 $ 2^{32} $ , 這種表示在沒有時序側通道的情況下比對一般奇數模約簡要快得多 $ n $ .

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/67789