Number-Theory

質數在密碼學中的位置是什麼?

  • February 17, 2020

我對散列和加密的理解相當有限。我當然不理解這些算法中的數學公式。話雖如此,質數在密碼學中扮演什麼角色?

當我在大學時,我的一位教授告訴我,沒有公式可以預測素數(除了嘗試它們),這使得許多加密方案(如 PGP)如此安全,因為不可能在任何合理的時間內猜測用於公鑰/私鑰的數字。那是對的嗎?

不,沒有已知的僅產生素數的實用公式這一事實並沒有真正發揮作用。如果有人明天發現了一個,那不會有任何加密含義。

您可能想了解非對稱加密是如何工作的?線; 簡短的回答是,對於公鑰操作,公鑰和私鑰必須相關,但不是以明顯的方式相關。這意味著使用的任何方案都有一些數學結構。數論是我們發現“相關但不是顯而易見”的數學結構的地方,而質數在數論中是相當錯誤的。

素數的具體使用方式取決於所使用的非對稱算法;在 RSA 中,我們利用了這樣一個事實,給定 $ M^e \mod N $ (和 $ e $ 和 $ N $ ),沒有已知的恢復方法 $ M $ 在不知道主因數的情況下 $ N $ (但有了這些資訊,這很容易)。在 DH/DSS 中,我們利用了以下事實: $ G^x \mod p $ (和 $ G $ 和 $ p $ ),沒有已知的恢復方法 $ x $ (我們有 $ p $ 是素數,因為如果有人找到分解,複合模的問題會變得容易得多)。在橢圓曲線密碼學中,我們利用了恢復的難度 $ k $ 給定 $ kG $ (在哪裡 $ G $ 是一個已知點);涉及素數是因為橢圓曲線僅定義了一個域,並且唯一的有限域(即具有有限元素集的域)具有大小 $ p^N $ , 對於素數 $ p $ (和正整數 $ N $ ).

現在,您偶爾會看到對稱加密中使用的素數;它幾乎沒有那麼常見(而且這些素數也不是秘密)。

引用自:https://crypto.stackexchange.com/questions/524