密码学中的群基本概念

群是近世代数的一个重要研究内容,在密码学中,特别是在公钥密码学中,群有着非常重要的作用。

群的概念

设G是一个非空集合,在G上定义了一个二元运算\circ,若\circ满足下面的条件,则称(G,\circ)为一个群。

(1)结合律。对于任意的a,b,c\inG,有(a\circ b)\circ c=a\circ (b\circ c)

(2)单位元。在G中存在一个元素e,它对G中的任意元素g,有e\circ g=g\circ e=g

(3)逆元。对G中任意元素g都存在G中的一个元素g{}',有g\circ g{}'=g{}'\circ g=e

如果一个群的元素个数是一个有限整数,称这个群为有限群,群元素的个数为这个群的阶,否则称这个群为无限群。

阿贝尔群(Abel):一个群(G,\circ ),对于任意的a,b\inG,都有a\circ b=b\circ a,则称这个群为交换群,也称Abel群。

循环群:若一个群G的每一个元素都是某一个固定元素a的方幂,即G=\left \{ a^{n} |n\in Z\right \},则称这个群为循环群,称a为G的生成元。

循环群的子群仍然为循环群。

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