vidéoprojection
Introduction `
a la Cryptologie
Chapitre 3 : Euclide–B´
ezout et applications
Michael Eisermann (Institut Fourier, UJF Grenoble)
Ann´
ee 2008-2009
IF / IMAG, Master 1, S1-S2
document mis `
a jour le 7 juillet 2009
FOURIER
INSTITUT
f
i
www-fourier.ujf-grenoble.fr/~eiserm/cours # crypto
Objectifs de ce chapitre
D´
eveloppement math´
ematique :
Pr´
eciser le vocabulaire : divisibilit´
e, nombres premiers, pgcd.
´
Etablir les lemmes de Gauss et d’Euclide, puis illustrer leur utilit´
e.
´
Etablir la d´
ecomposition en facteurs premiers : existence et unicit´
e.
D´
eveloppement algorithmique :
´
Etablir l’algorithme d’Euclide : correction et complexit´
e.
´
Etablir l’algorithme d’Euclide–B´
ezout : correction et complexit´
e.
Discuter les probl`
emes li´
es `
a la factorisation de grands entiers.
Objectifs de ce chapitre
D´
eveloppement math´
ematique :
Pr´
eciser le vocabulaire : divisibilit´
e, nombres premiers, pgcd.
´
Etablir les lemmes de Gauss et d’Euclide, puis illustrer leur utilit´
e.
´
Etablir la d´
ecomposition en facteurs premiers : existence et unicit´
e.
D´
eveloppement algorithmique :
´
Etablir l’algorithme d’Euclide : correction et complexit´
e.
´
Etablir l’algorithme d’Euclide–B´
ezout : correction et complexit´
e.
Discuter les probl`
emes li´
es `
a la factorisation de grands entiers.
Motivation
Le th´
eor`
eme fondamental de l’arithm ´
etique dit que tout entier positif as’´
ecrit
de mani`
ere unique comme produit de nombres premiers positifs :
a= 2ν2·3ν3·5ν5·7ν7··· =Y
ppremier
pνp
avec des exposants νp=νp(a)∈Ndont tous sauf un nombre fini sont nuls.
Ce th´
eor`
eme est l’objectif math´
ematique de ce chapitre.
Pour le pgcd et le ppcm on obtient alors les formules
pgcd(a, b) = Y
ppremier
pmin(νp(a),νp(b)),
ppcm(a, b) = Y
ppremier
pmax(νp(a),νp(b)).
Bien que importantes pour la th´
eorie, elles sont inefficace pour le calcul du
pgcd ou du ppcm : il faudrait d’abord factoriser aet b. Or, pour les grands
entiers, la factorisation est un probl`
eme tr`
es dur.
Heureusement il existe une m ´
ethode tr`
es efficace, l’algorithme d’Euclide, qui
´
evite enti`
erement le probl`
eme de factorisation.
Cet algorithme est l’objectif algorithmique de ce chapitre.
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