勒讓德符號的說明及作用

Legendre符號的用途

 

 

一、     二次剩餘

勒讓德符號的提出的意義是判斷一個數是否是模n的二次剩餘,所以研究勒讓德符號之前應該瞭解一下二次剩餘。

存在x使x的平方與a MOD (p)就稱a爲模p的二次剩餘,其中p爲素數,a>0且a<p。

通過勒讓德符號和雅可比符號可以判定二次剩餘是否存在。

二、     勒讓德符號

勒讓德符號可以計算當p爲素數的情況的二次剩餘判別問題,而雅可比符號判定條件爲a爲任意整數,p爲任意奇數。

高斯推導出著名的二次互反律。


通過二次互反律解決了勒讓德符號的計算問題,可以通過遞歸調用解決計算。

三、  計算:

(1)如果a=1,則L(a,p)=1;

(2)如果a爲偶數,則L(a,p)= L(a/2,p)*(-1)(p2-1)/8;

(3)如果a爲奇數,且不等於1,則L(a,p)=L(p mod a,a)*(-1)(a-1)*(p-1)/4.

 

 

int Legrend(int a, int p)

{if (a == 1)

              return1;

       if (p % a== 0)

              return0;

       if (a % 2== 0)

              returnLegrend(a / 2, p) * pow(-1, (pow(p, 2) - 1) / 8);

       returnLegrend(p%a, a)*pow(-1, (a - 1)*(p - 1) / 4);}

運行結果:


四、     用途:

(1)可以判別選取的數是否爲模n的二次剩餘。

(2)可以判斷兩個大數是否被整除,即判斷勒讓德符號是否爲0。

(3)在Feige-Fiat-Shamir身份驗證體制中,由仲裁人選取一個數v,令v爲模n的一個二次剩餘,所以通過勒讓德符號的計算,可以快速計算出勒讓德符號來判別v是否符合要求。

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