X-Git-Url: https://bilbo.iut-bm.univ-fcomte.fr/and/gitweb/modelisationMathS3.git/blobdiff_plain/69c903a978a2ef5a25298c9ae3920be0d8c62e95..f182c99c4479f3f0875b1d7b162248b7a00fc7b5:/rsa.tex?ds=sidebyside diff --git a/rsa.tex b/rsa.tex index cb11f3f..a96d0a2 100644 --- a/rsa.tex +++ b/rsa.tex @@ -205,11 +205,11 @@ On sait que $a\land b$ est $r_n$ le dernier reste non nul. On remonte les équations une à une en démarrant de (\ref{eq:def:rnm2}). \begin{eqnarray} r_{n} & = & r_{n-2} - r_{n-1} \times q_{n} \nonumber \\ - & = & r_{n-2} - (r_{n-3} - r_{n-2} \times q_{n-1}) \times q_{n} (\textrm{on remplace $r_{n-1}$ par sa def dans (\ref{eq:def:rnm3})}) \nonumber\\ - & = & r_{n-2}. (1 + q_{n-1}. q_{n}) - r_{n-3}. q_{n} (\textrm{factorisation})\nonumber \\ - & = & (r_{n-4} - r_{n-3} \times q_{n-2}). (1 + q_{n-1}. q_{n}) - r_{n-3}. q_{n}(\textrm{on remplace $r_{n-2}$ par sa def dans (\ref{eq:def:rnm4})}) \nonumber \\ + & = & r_{n-2} - (r_{n-3} - r_{n-2} \times q_{n-1}) \times q_{n} \textrm{ (on remplace $r_{n-1}$ par son expression tirée de (\ref{eq:def:rnm3})}) \nonumber\\ + & = & r_{n-2}. (1 + q_{n-1}. q_{n}) - r_{n-3}. q_{n} \textrm{ (factorisation)}\nonumber \\ + & = & (r_{n-4} - r_{n-3} \times q_{n-2}). (1 + q_{n-1}. q_{n}) - r_{n-3}. q_{n}\textrm{ (on remplace $r_{n-2}$ par son expression tirée de (\ref{eq:def:rnm4})}) \nonumber \\ & \vdots & \nonumber \\ -& = & \ldots (\textrm{on remplace $r_{1}$ par sa def dans (\ref{eq:def:r1})}) \nonumber\\ +& = & \ldots \textrm{ (on remplace $r_{1}$ par son expression tirée de (\ref{eq:def:r1})}) \nonumber\\ & = &ax + by \nonumber \end{eqnarray} \end{Proof} @@ -257,10 +257,10 @@ Si $p$ et $q$ sont deux nombres premiers distincts alors l'égalité suivante permet de trouver le valeur de la fonction d'Euler en un seul produit: \begin{equation} -\varphi(pq)=(p-1)(q-1) \label{FEuler} +\varphi(pq)=(p-1)(q-1). \label{FEuler} \end{equation} - \end{Prop} + \begin{Exo}[Preuve de l'expression d'Euler] On doit compter le cardinal des nombres de $\{1, 2, . . . , pq -1\}$ qui sont premiers avec $pq$. @@ -278,6 +278,9 @@ premiers avec $pq$. + + + %Refaire cet exo avec 27x +8y = 1 \begin{Exo} L'objectif est de résoudre l'équation $(E)$ $405x -120y =15$ @@ -294,9 +297,18 @@ d'inconnues $x$ et $y$. +\begin{Exo} + Soit $p$ un nombre premier. +\begin{enumerate} +\item Calculer $\varphi(p^2)$. +\item Est-ce que RSA fonctionnerait aussi avec l'entier $n = p^2$ à la place de $n=pq$? +\end{enumerate} +\end{Exo} + \begin{Exo}[Sujet du bac S Liban 2005] -On rappelle le résultat suivant appelé petit théorème de Fermat. +On rappelle le résultat suivant appelé le corollaire du +petit théorème de Fermat. \emph{Si $p$ est un nombre premier et $a$ un entier non divisible par $p$, alors $a^{p-1}-1$ est un multiple de $p$.} @@ -333,7 +345,7 @@ $g(f(a))=a$ . Que peut-on dire de $f(g(a))=a$? -\section{Arithmétique modulaire} +\section{Congruence modulo} \begin{Def}[Congruence modulo] Soit $a$ et $b$ deux entiers relatifs. @@ -359,7 +371,7 @@ Démontrer la proposition précédente. \end{Exo} \begin{Prop} -Soit deux entiers naturels $a$ et $n$ tels que $a< n$. +Soit deux entiers naturels $a$ et $n$ tels que $1< a< n$. Si $a$ et $n$ sont premier entre eux, alors il existe un unique $x \in \{1, \dots, n-1\}$ tel que $ax \equiv 1[n]$. @@ -369,22 +381,57 @@ que $ax \equiv 1[n]$. \begin{itemize} \item[\textbf{Existence.}] Comme $a$ et $n$ sont premiers entre eux, d'après le théorème de Bézout, -il exite $x$ et $y$ entiers tels que +il existe $x$ et $y$ entiers tels que $ax+ny = 1$, soit encore $ax \equiv 1[n]$. +\item [\textbf{Unicité.}] +Supposons qu'il existe une seconde solution $x'\in \{1, \dots, n-1\}$ telle que +$ax' \equiv 1[n]$. Donc $a(x-x') \equiv 0[n]$. Or $n$ est premier avec $a$. +D'après le théorème de Gau{\ss}, $n$ divise donc $x-x'$. +Or $x-x'\in \{-n+2,-n+3,\dots,-1,0,1, \dots, n-2\}$. Le seul nombre divisible par $n$ est 0 et donc $x=x'$. \end{itemize} \end{Proof} +\begin{Exp} +Trouvons les nombres $x$ tels que $7x+11$ soit multiple de 36. Dit autrement, +résoudre l'équation $7x \equiv -11 [36]$. + +On cherche un \og inverse \fg{} de 7 c.-à-d. un nombre $t$, $1 < t < 35$ +tel que $7t \equiv 1 [36]$. +Soit à résoudre $7t \equiv 1 [36]$ qui revient à trouver $t$ et $u$ tels +que $7t -36u = 1$, soit encore les coefficient de Bézout relatifs à +(7 et 36). On trouve successivement +\begin{eqnarray*} +36 & = & 7 \times 5 +1 \\ +7 & = & 7 \times 1 + 0 \\ +& \textrm{et donc}&\\ +1 & = & 36 - 7 \times 5 +\end{eqnarray*} +et donc $t = -5$ (et $u=-1$). +On en déduit $7x \equiv -11 [36]$ est équivalent à +$(-5).7x \equiv (-5).-11 [36]$ soit encore +$x \equiv 55 [36] \equiv 19 [36]$. +\end{Exp} + +\begin{Exo} +Trouver les entiers relatif $x$ tels que +$261x +2$ soit multiple de 305. +\end{Exo} + + \begin{Exo} \begin{enumerate} -\item Démonter que $35 \equiv 1 [11]$ +\item Démonter que $3^5 \equiv 1 [11]$ \item En déduire que pour tous entiers naturels $k$ et $r$ on a - $35k +r \equiv 3r [11]$. + $3^{5k +r} \equiv 3^r [11]$. \item $n$ étant un entier naturel, quels sont les restes possibles dans la division de $3^n$ par 11? -\item Trouvez pour quelles valeurs de $n$, $3n + 7$ est divisible par 11 +\item Trouvez pour quelles valeurs de $n$, $3^n + 7$ est divisible par 11. \end{enumerate} \end{Exo} + + + \begin{Exo} On se place dans le contexte de cryptographie par RSA. Démontrer que si la clé d'encryptage est $e < \varphi(n)$, alors @@ -392,7 +439,8 @@ il existe une unique clé de décodage entre 1 et $\varphi(n)$. \end{Exo} \begin{Prop}[Théorème d'Euler]\label{th:Euler} - Si $mq$. On definit $t = \frac{p+q}{2}$ et $s = \frac{p−q}{2}$. +On considère que l'étape 1 de l'algorithme RSA a généré deux nombre premiers $p$ et $q$ tels que $p>q$. On définit $t = \frac{p+q}{2}$ et $s = \frac{p-q}{2}$. Montrer que \begin{enumerate} -\item le produit $n = pq = t^2 − s^2$; +\item le produit $n = pq = t^2 - s^2$; \item l'entier $t$ est légèrement supérieur à la racine carrée de $n$ et que $s $ est petit; -\item l'on peut utiliser ces informations pour factoriser $n$ c.-à-d. retrouver $p$ et $q$. -\item Factoriser 9623827 et 343570291, % res=2953*3259 res = 17729*19379 +\item l'on peut utiliser ces informations pour factoriser $n$ c.-à-d. retrouver $p$ et $q$; +\item Factoriser 9623827 et 343570291. % res=2953*3259 res = 17729*19379 \end{enumerate} \end{Exo} -\section{Conclusion} -cf SMATH paragraphe applications p 223. \ No newline at end of file +% \section{Conclusion} +% cf SMATH paragraphe applications p 223. \ No newline at end of file