[C言語]変数の数値が途中でおかしくなってしまう

Question

ある秘密分散法のプログラムを作成していたところ，元の方で定義していた"p","q","N"(他にもあるかもしれません)の値をのちにもう一度使おうとしたら，おかしな値になってしまいました．理由がわかる方がいたらご教授いただきたいです．
定義した場所と利用した場所はコメントに示しています．

//逐次秘密分散法の実装
#include <stdbool.h>
#include<stdio.h>
#include<math.h>

int main(void){
  //繰り返し変数
  int i,j,k;

      //初期化フェーズ

    //ディーラー
  //レベル，閾値，プレイヤー数の決定
  int m=3;
  int t[m],n[m];
  t[1]=2,n[1]=2;
  t[2]=2,n[2]=3;
  t[3]=3,n[3]=4;
  printf("m=%d\n",m);
  for(i=1;i<=m;i++){
    printf("t[%d]=%d, n[%d]=%d\n",i,t[i],i,n[i]);
  }
  //素数P≡3mod4においてFPから各レベルのシークレットを選択する
  int P=23;
  int s[m];
  s[1]=3,s[2]=5,s[3]=5;
  printf("P=%d\n",P);
  for(i=1;i<=m;i++){
    printf("s[%d]=%d, ",i,s[i]);
  }
  printf("\n");
  //2つの安全な素数p,qを選択し，Nを公開する．ただしN<P





**//ここでp,q,Nを定義した**

  int p=7,q=3;
  int N=p*q;
  printf("p=%d, q=%d, N=%d\n",p,q,N);
  //gをp,qに対して互いに素になるように[N^1/2,N]より整数を選択する
  int g=5;
  printf("g=%d\n",g);
  //  プレイヤー
  //シークレットシャドウsijを[2,N]からランダムに選択し，Rijを計算する(sijをs1とする)
  int s1[P][P],R[P][P];

  for(i=1;i<=m;i++){
    for(j=1;j<=n[i];j++){
      s1[i][j]=j;
      printf("s[%d][%d]=%d, ",i,j,s1[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
  for(i=1;i<=m;i++){
    for(j=1;j<=n[i];j++){
      R[i][j]=fmod(pow(g,s1[i][j]),N);
      printf("R[%d][%d]=%d, ",i,j,R[i][j]);
    }
    printf("\n");
  }
  //Rijが全てのレベルで一意であるか確認，一意でない場合sijを再選択
  int count[m];
  printf("レベル");
  for(i=0;i<=m;i++)count[i]=0;
  for(i=1;i<=m;i++){
    for(j=1;j<n[i];j++){
      for(k=j+1;k<=n[i];k++){
        if(R[i][j]==R[i][k])count[i]++;
      }
    }
    if(count[i]==0)printf("%d,",i);
  }
  printf("で一意である．\n");

      //配布フェーズ
    //ディーラー
  //p-1,q-1に対して互いに素である素数s0を選択する
  int s0=5;
  printf("s0=%d\n",s0);
  //s0*f=1modΦ(N)となるfを探す
  for(i=1;i<P;i++){

  }
  int f=17;
  printf("Φ(N)=%d, f=%d\n",phi(N),f);
  //R0を計算
  int R0=fmod(pow(g,s0),N);
  printf("R0=%d\n",R0);
  

  int I[P][P];
  int S[m],K[m],ss[m];
  for(i=1;i<=m;i++){
    for(j=1;j<=n[i];j++){
        //Iijを計算する
        I[i][j]=fmod(pow(R[i][j],s0),N);
        printf("I[%d][%d]=%d, ",i,j,I[i][j]);
    }
    printf("\n");
    if(i==1){
      S[i]=s[i];
      
    }
    else{
      K[i]=fmod(s[i]*ss[i-1],P);
      printf("K[%d]=%d\n",i,K[i]);
      //Kiが平方剰余か判断する
      if(jacobi(K[i],P)==1){
        printf("K[%d]は平方剰余である\n",i);
        S[i]=sqrt(K[i]);
        printf("S[%d]=%d\n",i,S[i]);
      }
      else {
        printf("K[%d]は平方剰余でない\n",i);
        //Ki*RiがFPを方とする平方剰余となるようにFPから乱数Riを選択する(iをPまでにしているが，あっているか不明)
        int R1[P];//R1はRi
        for(k=2;k<P;k++){
          if(jacobi(K[i]*k,P)==1){
            R1[i]=k;
            break;
          }
        }
        printf("R[%d]=%d\n",i,R1[i]);
        int r[m][P];
        for(j=1;j<=n[i];j++){
          r[i][j]=fmod(h(I[i][j],R1[i],t[i],P),P);
          printf("r[%d][%d]=%d, ",i,j,r[i][j]);
        }
        printf("\n");
        S[i]=sqrt(fmod(K[i]*R1[i],P));
      }
    }
    //t1-1次関数hi(x)を作成
    //yijを計算する
    int y[m][P];
    for(j=1;j<=n[i];j++){
      y[i][j]=fmod(h(I[i][j],S[i],t[i],P),P);
      printf("y[%d][%d]=%d, ",i,j,y[i][j]);
    }
    printf("\n");
    ss[i]=fmod(pow(g,S[i]),P);//ss=s'
    if(i==m) printf("S[%d]=%d\n",i,S[i]);
    else printf("S[%d]=%d, s'[%d]=%d\n",i,S[i],i,ss[i]);
  }
  
      //検証フェーズ
    //プレイヤー
  double I1[m][P];//I1=I'
  int countv=0;//誤ったシェアのカウント
  for(i=1;i<=m;i++){
    for(j=1;j<=n[i];j++){
      //I'ijを計算する









**//ここで，p,q,Nの値がおかしくなる**

      printf("R0=%d, s[%d][%d]=%d, N=%d\n",R0,s1[i][j],N);
      I1[i][j]=pow1(R0,s1[i][j],N);
      printf("I'[%d][%d]=%d,f=%d,N=%d\n",i,j,I1[i][j],f,N);
      //Rij==I'ij^f mod Nを検証する
      int h=pow1(I1[i][j],f,N);
      printf("I'[%d][%d]^f mod N=%d\n",i,j,h);
      printf(" R[%d][%d]=%d\n",i,j,R[i][j]);
      if(R[i][j]!=h){
        printf("レベル%dの%d番目のプレイヤーは，誤ったシェアを提出しました\n",i,j);
        countv++;//誤ったシェアがあればプラス1
      }
    }
  }
  if(countv==0)printf("全て正しいシェアでした\n");  
  
      //復元フェーズ
    //プレイヤー
  double S1[m],r[m]; //求めるSi
  double y1[m][P];
  for(i=1;i<=m;i++){
    S1[i]=0;
    for(j=1;j<=t[i];j++){
      //ラグランジュ補間を使用して，Siを求める
      y1[i][j]=fmod(h(I[i][j],S[i],t[i],P),P);
      printf("y[%d][%d]=%lf, ",i,j,y1[i][j]);
      r[i]=y1[i][j];
      for(k=1;k<=t[i];k++){
        if(j!=k){
          r[i]*=(0-I1[i][k])/(I1[i][j]-I1[i][k]);
          
        }
      }
      
      S1[i]+=r[i];
      printf("S[%d]=%lf ",i,S1[i]);
      S1[i]=fmod(S1[i],P);
      
    }
    S1[i]=round(S1[i]);
    printf("S[%d]=%lf\n",i,S1[i]);
  }


  return 0;
}






//累乗計算
int pow1(a,b,N){
  int p=1,i;
  for(i=0;i<b;i++)p=fmod(p*a,N);
  printf("pow1=%d\n",p);
  return p;
}

//最大公約数を求める関数
int gcd(a,b)
{
  int temp;
  while ( b > 0 ) {
    temp = a % b, a = b; b = temp;
  }
  return a;
}


//ファイ関数
int phi(n){
  int i, res=1;
  for(i=2;i<n;i++){
    if(gcd(i,n)==1)res++;
  }
  return res;
}

//ti-1次関数を作成する関数(数値)
int h(x,S,t,P){
  int ans=S;
  int j,k;
  int a[P],p[P];
  a[1]=1,a[2]=2,a[3]=3;
  for(j=1;j<t;j++){
    p[j]=a[j]*pow(x,j);
    ans +=p[j];
  }
  return ans;
}

//平方剰余か判断
int jacobi(a,p){
  
    int  x = 1;
    int tmp;
    if (p <= 0) return 0;
    if (p > 2 && (p & 1) == 0) return 0;
    a %= p;
    if (a < 0) a += p;
   
    while (a > 1) {
        if (a & 1) {
            if ((a & 3) == 3 && (p & 3) == 3) x = -x;
            tmp = p;
            p = a;
            a = tmp;
            a = a % p;
        } else {
            a >>= 1;
            if ((p & 7) == 3 || (p & 7) == 5) x = -x;
        }
    }
    if (a == 0) return 1;
    return x;
}

Answer 1

C言語のコードを書くなら、デバッグできる環境を整えましょう。
Eclipseや、WindowsならVisualStudioなど。
コードの任意の場所で実行を止め、変数のナカミを見ることができます。そこから１行づつ実行して、コードの流れを見れるようになります
そうすれば、アテズッポでコードを書かなくて済むようになります。

Answer 2

とりあえずここまで見ました。ダメです。

  int m=3;
  int t[m],n[m];
  t[1]=2,n[1]=2;
  t[2]=2,n[2]=3;
  t[3]=3,n[3]=4;

t[3]は、t[0],t[1],t[2]の3つの領域を確保します。このプログラムではt[3]にアクセスしてはいけません。他の変数やシステム動作に必要なデータを破壊して異常動作をしたり、OSに叩き落されたりすることがあります。

実際にはここが直接の原因じゃないでしょうが、きっとほかでも同じことをやっているのでしょう。

Comments

[thkana]

(丸かぶりした...)

Answer 3

  int m=3;
  int t[m],n[m];
  t[1]=2,n[1]=2;
  t[2]=2,n[2]=3;
  t[3]=3,n[3]=4;

t[3]を宣言して使えるのはt[0]～t[2]までで、t[3]のように領域をはみ出すと、何が起きるかわかりません。

（パット見て１つ見つかっただけなので、他にも問題がある可能性があります）