RSA暗号においてフェルマーの小定理はどのように利用されているのでしょうか?
自分で調べてみたのですが、フェルマーの小定理を用いたRSA暗号の証明はよく取り上げられているのですが、具体的にどのようなことを実現するためにフェルマーの小定理が利用されているのかが解説されていることが少なく、数学が得意な方、ぜひ解説をお願いします。
参考にした説明・証明例
説明
- メッセージを受け取る側の準備
・大きな素数p,qを用意し、n = pqとする
・(p-1)(q-1)をn'とし、n'と互いに素な整数k1をとってくる
・k1・k2 ≡ 1 (mod n')となるk2を計算する
・nとk1を公開する,k2は公開しない
- 暗号化方法
・送りたいメッセージをmとする。ただしmはn未満の正の整数とする
・公開鍵を用いてM^k1 ≡ C (mod n)を計算する(Cが暗号文)
- 復号方法
・暗号分Cと秘密鍵k2を用いてC^k2をnで割った余を計算すると、これがMと一致する。
証明例
M^k1・k2 ≡ M (mod n)を証明すればよい
n = p・q であるため、M^k1・k2 ≡ M (mod p)を証明すれば十分(対称性より mod qも同様)。
mとpの倍数の時は両辺共にpの倍数であるため自明
mがpの倍数でない時k1・k2 -1が(p -1)の倍数になるように計算したため、整数Nを用いてk1・k2 = 1 + (p -1)nとおける。よって、
m^k1・k2 = m ・ (m^p-1)^n ≡ m ・ 1^n = m
ただし、途中の≡はmod pであり、フェルマーの小定理を用いた
↑この部分がよくわかりません
参考にしたサイト
(説明に不足があれば上のサイトをみてください)
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