信息安全数学基础
  • 导读
  • 第一章 整数的可除性
    • 素数的判断
    • 广义欧几里得除法
    • 贝祖等式
    • gcd & lcm
    • 线性丢番图方程
  • 第二章 同余
    • 同余的性质
    • 剩余
    • 欧拉函数
    • 同余定理
    • 模重复平方计算法
    • RSA加密
  • 第三章 同余式
    • 一次同余式
    • 同余式组求解
    • 复杂取模运算简化
    • 高次同余式
    • 素数模的同余式简化
  • 第四章 二次同余式和平方剩余
    • 二次同余式化简
    • 二次剩余
    • Lengendre符号
    • 模p平方剩余判断
    • 雅可比符号
    • 模平方根
    • Rabin加密
    • 模平方和
  • 第五章 原根与指标
    • 指数
    • 原根
    • 指标
    • n次同余式
    • ElGamal加密
  • 第六章 素性检验
    • 伪素数和Fermat素性检验
    • Euler伪素数和Solovay-Stassen素性检验
    • 强伪素数和Miller-Rabin Primality素性检验
    • 梅森素数和Lucas-Lehmer Primality素性检验
    • 随机数生成
  • 第七章 群
    • 群和子群
    • 正规子群和商群
    • 同态和同构
    • 循环群
    • 置换群
  • 第八章 环与域
    • 环
    • 环与域
    • 多项式环
    • 有限域
  • 第九章 椭圆曲线
    • 基本概念
    • 椭圆曲线加法
    • ElGamal加密
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在本页
  • 陪集
  • 商集
  • 正规子群
  • 商群

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  1. 第七章 群

正规子群和商群

上一页群和子群下一页同态和同构

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陪集

  • 定义

    设HHH为GGG的子群,aaa为GGG中的任意元,则aH={ah∣h∈H}aH=\left\{ah\mid h\in H\right\}aH={ah∣h∈H}为GGG中的左陪集,Ha={ha∣h∈H}Ha=\left\{ha\mid h\in H\right\}Ha={ha∣h∈H}为右陪集

    aHaHaH中的元素叫aHaHaH的代表元

    若aH=HaaH=HaaH=Ha,则aHaHaH为GGG中HHH的陪集

  • 定理

    • ∀a∈G,aH={c∣c∈G,a−1c∈H},Ha={c∣c∈G,ca−1∈H}\forall a\in G,aH=\left\{c\mid c\in G,a^{-1}c\in H\right\},Ha=\left\{c\mid c\in G,ca^{-1}\in H\right\}∀a∈G,aH={c∣c∈G,a−1c∈H},Ha={c∣c∈G,ca−1∈H}

    • ∀a,b∈G,aH=bH⟺b−1a∈H\forall a,b\in G,aH=bH\Longleftrightarrow b^{-1}a\in H∀a,b∈G,aH=bH⟺b−1a∈H

    • ∀a,b∈G,aH∩bH=∅⟺b−1a∉H\forall a,b\in G,aH\cap bH=\varnothing\Longleftrightarrow b^{-1}a\not\in H∀a,b∈G,aH∩bH=∅⟺b−1a∈H

    • ∀a∈H,aH=H=Ha\forall a\in H,aH=H=Ha∀a∈H,aH=H=Ha

群(Zha,+)\left(Z_{ha},+\right)(Zha​,+)子群<a><a><a>的所有陪集

STEP 1: <a><a><a>生成子群{0,a,2a,⋯ ,(h−1)a}\left\{0,a,2a,\cdots,\left(h-1\right)a\right\}{0,a,2a,⋯,(h−1)a}

STEP 2: 陪集为{m+0,m+a,m+2a,⋯ ,m+(h−1)a},m=0,⋯ ,a−1\left\{m+0,m+a,m+2a,\cdots,m+\left(h-1\right)a\right\},m=0,\cdots,a-1{m+0,m+a,m+2a,⋯,m+(h−1)a},m=0,⋯,a−1

商集

  • 定义

    G/H={aH∣a∈G}G/H=\left\{aH\mid a\in G\right\}G/H={aH∣a∈G}

    G/HG/HG/H中左(右)陪集的个数叫做HHH在GGG中的指标,记作[G:H]\left[G:H\right][G:H]

  • 拉格朗日定理

    H≤G⟹∣G∣=[G:H]∣H∣H\leq G\Longrightarrow \left|G\right|=\left[G:H\right]\left|H\right|H≤G⟹∣G∣=[G:H]∣H∣

    K,H≤G,K≤H⟹[G:K]=[G:H][H:K]K,H\leq G,K\leq H\Longrightarrow \left[G:K\right]=\left[G:H\right]\left[H:K\right]K,H≤G,K≤H⟹[G:K]=[G:H][H:K]

正规子群

商群

H≤G,HH\leq G,HH≤G,H满足∀a∈G,aH=Ha\forall a\in G,aH=Ha∀a∈G,aH=Ha

NNN为GGG的正规子群,(aN)(bN)=(ab)N\left(aN\right)\left(bN\right)=\left(ab\right)N(aN)(bN)=(ab)N,G/NG/NG/N构成一个商群

m+<a>m+<a>m+<a>在Zka/<a>Z_{ka}/<a>Zka​/<a>里的阶

写出<a><a><a>

(m+<a>)⋅ord(m+<a>)=<a>{\left(m+<a>\right)}\cdot{\mathrm{ord}\left(m+<a>\right)}=<a>(m+<a>)⋅ord(m+<a>)=<a>