- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •1. ОСНОВЫ ТЕОРИИ ЧИСЕЛ
- •1.3. Простые числа
- •1.5. Основная теорема арифметики
- •1.6. Сравнения
- •1.7. Кольцо классов вычетов
- •1.8. Малая теорема Ферма
- •2. ОСНОВНЫЕ АЛГЕБРАИЧЕСКИЕ СТРУКТУРЫ
- •2.2. Подгруппы
- •2.4. Смежные классы по подгруппе
- •2.5. Теорема Лагранжа
- •2.8. Криптосистема RSA
- •2.9. Кольца. Подкольца и идеалы колец
- •2.10. Делимость в кольце многочленов
- •2.11. Основы теории полей
- •Литература
ласти математики, развитие которой не было бы в той или иной степени связано с идеями Галуа. Поэтому конечные поля часто называют полями Галуа, а также на письме обозначают через GF (q) – поле Галуа из q элементов. Будем
использовать и более краткое обозначение этого поля – F (q). Из предыдущих
результатов данного раздела следует |
|
Теорема 2.35. Любое конечное поле GF (q) элементов имеет конечную |
|
|
У |
характеристику p > 0 , является конечным расширением поля Z / pZ , содер- |
|
жит q = pk элементов, при этом k – степень расширения [GF (q): Z / pZ ]. |
|
Т |
|
Из теоремы Лагранжа о конечных группах следует, что все элементы |
|
мультипликативной группы GF (q)* удовлетворяют уравнению xq−1 −1 = 0 . |
|
Н |
|
Теорема 2.36 (о существовании и единственности конечного поля). |
Для каждого простого числа p и для любого n ≥1 натурального существует конечное поле из q = pn элементов. Это поле единственно с точностью до изоморфизма состоит из корней уравнения xq − x = 0 и только из них.
Теорема 2.37. Пусть |
F (pn ) и F (pk ) |
|
й |
|||
– конечные поля, расширения поля |
||||||
Z / pZ = F (p), причем 1 < k < n . Поле F (pk ) |
являетсяБподполем F (pn )тогда и |
|||||
|
|
|
|
и |
||
только тогда, когда k делит n. Для каждого натурального делителя d числа n |
||||||
существует и единственное подполе F (pn ) |
з pd элементов. |
|||||
Теорема 2.38. Мультипликативная г уппа конечного поля – циклическая. |
||||||
циклической. |
Данная |
теорема |
|
|
|
|
Замечание 1. |
является обобщением теоремы 2.6 о цик- |
|||||
личности мультипликативн й группы ( Z / pZ )*. |
||||||
|
|
т |
|
|
|
|
Замечание 2. |
Имеет мес следующеер |
обобщение теоремы 2.38: любая |
||||
|
|
и |
|
|
|
|
конечная подгруппа муль иплика ивн й группы P* каждого поля P является |
||||||
|
з |
пл ка ивные группы бесконечных полей не цик- |
||||
Замечание 3. |
Муль |
|||||
личны. |
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Липницкий, В.А. Современная прикладная алгебра. Математические основы |
||||||
е |
|
|
Литература |
1. Гусак, А.А. В мире чисел / А.А. Гусак, Г.М. Гусак, Е.А. Гусак. – Минск: Народная асв та, 1987.
Рзащиты информации от помех и несанкционированного доступа / В.А. Липницкий. – Минск: БГУИР, 2005.
3. Айерхэнд, К. Классическое введение в современную теорию чисел / К. Айерхэнд, М. Роузен. – М.: Мир, 1987.
4. Аршинов, Н.Н. Коды и математика/ Н.Н. Аршинов, Л.Е. Садовский. – М.:
Наука, 1983.
5. Бейкер, А. Введение в теорию чисел / А. Бейкер. – Минск: Вышэйшая шко-
ла, 1995.
6. Биркгоф, Г. Современная прикладная алгебра / Г. Биркгоф, Т. Барти. – М.:
37
Мир, 1976. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7. |
Боро, В. Живые числа. Пять экскурсий / В. Боро, Д. Цагир, Ю Рольфс [и др.] |
|||||||||
– М.: Мир, 1985. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
8. |
Василенко, О.Н. Теоретико-числовые алгоритмы в криптографии / О.Н. Ва- |
|||||||||
силенко. – М.: МЦНМО, 2003. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
9. |
Виноградов, И.М. Основы теории чисел / И.М. Виноградов. – М.: Наука, |
|||||||||
1976. |
|
|
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10. |
Каргополов, М.И. Основы теории групп / М.И. Каргополов, Ю.И. Мерзля- |
|||||||||
ков. – М.: Наука, 1972. |
|
|
|
|
|
|
Т |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
11. |
Конопелько, В.К. Прикладная теория кодирования / В.К. Конопелько, В.А. |
|||||||||
Липницкий [и др.] Т. 1-2. – Минск: БГУИР, 2004. |
|
Н |
|
|||||||
12. |
Коутинхо, С. Введение в теорию чисел. Алгоритм RSA / С. Коутинхо. – М.: |
|||||||||
Постмаркет, 2001. |
|
|
|
|
Б |
|
|
|||
13. |
Ленг, С. Алгебра / С. Ленг. – М.: Мир, 1968. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|||||||
14. |
Лиддл, Р. Конечные поля / Р. Лидл, Г. Нидеррайтер. Т. 1-2. – М.: Мир, 1988. |
|||||||||
15. |
Мак-Вильямс, Ф.Дж. Теория кодов, исправляющих ошибки / Ф.Дж. Мак- |
|||||||||
Вильямс, Н.Дж.А. Слоэн. –М.: Связь, 1979. |
й |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
||||||
16. |
Мальцев, А.И. Алгебраические системы / А.И. Мальцев. – М.: Наука, 1970. |
|||||||||
17. |
|
|
|
|
и |
|
|
|
|
|
Муттер, В.М. Основы помехоустойчивой телепередачи информации / В.М. |
||||||||||
Муттер. – Л.: Энергоатомиздат, 1990. |
|
|
|
|
|
|
||||
18. |
|
|
|
р |
|
|
|
|
|
|
Ноден, П. Алгебраическая алгоритм ка / П. Ноден, К. Китте. – М.: Мир, |
||||||||||
1999. |
|
о |
|
|
|
|
|
|
||
19. |
Прасолов, В.В. Многочлены / В.В. П асолов. –М.: МЦМНО, 2000. |
|
||||||||
20. |
Самсонов Б.Б. Теория инф мации и кодирование / Б.Б.Самсонов, Е.М. |
|||||||||
|
|
|
т |
|
|
|
|
|
|
|
Плохов, А.И. Филоненков, Т.В. Кречет. – Р-н/ Д.: Феникс, 2002. |
|
|
||||||||
21. |
Серр, Ж.-П. Курс |
ики / Ж.-П. Серр. – М.: Мир, 1972. |
|
|
||||||
Харьков: ХГУ, 1954.арифме |
|
|
|
|
|
|
|
|||
22. |
Соловьев, Ю.П. Элл п ческие кривые и современные алгоритмы теории |
|||||||||
чисел / Ю.П. Соловьев, В.А. Садовничий, Е.Т. Шавгумидзе, В.В. Белокуров. – |
||||||||||
М. – Ижевск: Инст тут компьютерных исследований, 2003. |
|
|
|
|||||||
23. |
|
о |
|
|
|
|
|
|
|
|
Сушкевич, А.К. Теор я ч сел. Элементарный курс / А.К. Сушкевич. – |
||||||||||
24. |
Черемушкинз, А.В. Лекции по арифметическим алгоритмам в криптографии |
|||||||||
/ А.В. Черемушкин. – М.: МЦНМЩ, 2002. |
|
|
|
|
|
|||||
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25. |
Харин Ю.С. Математические основы криптологии / Ю.С. Харин, В.И. Бер- |
|||||||||
ник, Г.В. Матвеев. –Минск: БГУ, 1999. |
|
|
|
|
|
|
||||
Р |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
26. |
Холлп, М. Теория групп / М. Холл. – М.: Ил, 1962. |
|
|
|
|
38