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Arithmétique du système RSA

Posté par
airborne57
27-05-16 à 11:21

Bonjour,

Je souhaite démontrer le théorème suivant qui est un des théorèmes d'arithmétiques du  système de cryptographie RSA :

Soit p et q deux nombres premiers. Soit e un entier compris strictement entre 1 et (p-1)(q-1) et premier avec le produit (p-1)(q-1), alors il existe un entier d unique tel que 1 < d < (p − 1)(q − 1) et vérifiant e d ≡ 1 [(p − 1)(q − 1)].

En cherchant sur internet, j'ai trouvé la démonstration suivante:


Si e et (p−1)(q −1) sont premiers entre eux, il existe d'après le théorème de Bezout deux entiers relatifs u0 et v0 tels que u0.e + v0.(p − 1)(q − 1) = 1. Par suite (u, v) est solution de u.e + v.(p − 1)(q − 1) = 1 si et seulement si il existe un entier relatif k tel que u = u0 − k(p − 1)(q − 1) et v = v0 + k e.

Soit donc k tel que u soit le plus petit des entiers positifs. Dans ces conditions u e = 1 − v(p − 1)(q − 1) est congru à 1 modulo (p − 1)(q − 1) et le nombre d recherché est par conséquent égal à u.

Il est unique car s'il en existait un autre, d' alors on aurait e(d−d') ≡ 0 [(p−1)(q−1)].
Comme e est premier avec (p − 1)(q − 1) alors, d'après le théorème de Gauss, d − d′ ≡ 0 [(p − 1)(q − 1)]. Mais comme on a 1 < d < (p − 1)(q − 1) et 1 < d′ < (p − 1)(q − 1) et bien on ne peut avoir que d = d'.

Je n'ai pas de soucis avec cette démonstration si ce n'est que si on considère le plus petit entier relatif k, que je note k0, tel que d=u0-k0(p-1)(q-1) soit positif, je n'arrive pas à comprendre pourquoi cette entier d est tel que 1 < d < (p − 1)(q − 1) ? Si quelqu'un pouvait m'expliquer ce serait gentil

Posté par
carpediem
re : Arithmétique du système RSA 27-05-16 à 11:56

salut

k n'est pas le plus petit entier positif !!!

k est un entier tel que u soit le plus entier positif !!!!

les solution de ue + v(p - 1)(q - 1) = 1 <=> ue = 1 [(p - 1)(q - 1] (*) sont telles que u = u_0 + k(p - 1)(q - 1)

il existe un entier k tel que u soit le plus petit entier positif et vérifiant donc 0 < u < (p - 1)(q - 1) et vérifiant (*)

...

Posté par
airborne57
re : Arithmétique du système RSA 27-05-16 à 19:28

Désolé  pour cette réponse tardive, mais justement ce que j'aimerais comprendre c'est pourquoi il existe forcément un entier k tel que l'entier u soit celui recherché. Je comprends bien que l'on peut choisir le plus petit entier k tel que 1<u mais pourquoi on a forcément u<(p-1)(q-1) pour cet entier k. Désolé si ma question semble peut-être bête mais je dois avouer que l'arithmétique n'est pas mon point fort.

Posté par
carpediem
re : Arithmétique du système RSA 27-05-16 à 19:36

Citation :
Je comprends bien que l'on peut choisir le plus petit entier k tel que 1<u mais pourquoi on a forcément u<(p-1)(q-1) pour cet entier k.


NON ET NON

relis ce que j'ai écrit : une fois trouvé u_0 (qui n'est pas nul) alors d = u_0 + k(p - 1)(q - 1) avec k entier

donc il existe un entier k tel que d soit le plus petit entier positif

et puisque deux valeurs de d pour des valeurs consécutives de k diffèrent de (p - 1)(q - 1) alors on a forcément 1 < d < (p - 1)(q - 1) pour le plus petit d positif

Posté par
sylvainc2
re : Arithmétique du système RSA 28-05-16 à 02:07

Juste un commentaire:

Le d calculé selon ed = 1 mod (p-1)(q-1) n'est pas le plus petit qui permet de chiffrer / déchiffrer un message M dans RSA selon la formule M^{ed} = 1  mod  pq.   Selon la fonction de Carmichael:

\lambda(pq) = ppcm( \lambda(p), \lambda(q) ) = ppcm( p-1, q-1 )

donc M^{ppcm( p-1, q-1 )} = 1  mod  pq, si M et pq sont premiers entre eux.

Si on calcule d_0 tel que ed_0 = 1 mod ppcm( p-1, q-1 ):

M^{ed_0} = M^{1 +  k*ppcm( p-1, q-1 ) }  = M * M^{ppcm( p-1, q-1 )}^k = M  mod  pq pour un certain entier k.

Donc ce d_0 marche aussi pour déchiffrer.

On remarque que tous les d de la forme d = d_0 + c*ppcm(p-1,q-1) marchent aussi, et l'un d'eux est celui trouvé par la formule traditionnelle ed = 1 mod (p-1)(q-1) car ppcm( p-1, q-1 ) divise évidemment (p-1)(q-1).

Si p et q sont de très grands nombres premiers choisis au hasard, il y aura un très grand nombre de d pour un e donné qui permettent de déchiffrer, mais ceci n'affaiblit pas la sécurité de RSA, car ppcm(p-1,q-1) sera probablement très grand aussi, donc la probabilité qu'un méchant puisse trouver l'un de ces d au hasard, ou même par une recherche exhaustive, est faible.



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