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一种能够把两个极大素数乘积分解因数的计算方法技术

技术编号:26845781 阅读:26 留言:0更新日期:2020-12-25 13:08
一种能够把两个极大素数乘积分解因数的计算方法涉及使普通电脑能够对一些由两个不同位数的超大位数素数因子组成的乘积目标数进行快速因数分解运算的方法。主要是为解决目前数学中乘积目标数的大素数因子分解问题无法通过计算机计算的问题而发明专利技术的。两因数的和、差、积平衡定理,两因数的和商、积根相近定理,二次完全平方剩余因数定理以及最大公约数定理、最小公倍数定理等原型创新理论的交叉运用,结合电脑的智能编程及高精度运算特点,使普通电脑能够对一些由两个不同位数的超大位数素数因子组成的乘积目标数进行快速因数分解运算。优点是使大数因数分解特性更好的应用于现代数字化条件下的保密通讯。

【技术实现步骤摘要】
一种能够把两个极大素数乘积分解因数的计算方法
:本专利技术属于计算机技术应用领域,具体是涉及一种使普通电脑能够对一些由两个不同位数的超大位数素数因子组成的乘积目标数进行快速因数分解运算的方法。
技术介绍
:人们入学伊始,语文,数学就是人们学习知识的必修课。在数学中,人们把数字规律总结为整数、分数、小数、偶数、奇数、素数、合数等概念,把运算方法总结成加法、减法、乘法、除法、乘方、开方等运算法则。电子计算机的专利技术让今天的世界进入了高科技的电子时代,而电子计算机的精髓,就是把各种已知数学规律进行组合运用,经快速运算后显示出人们需要的结果。所以,在一些人的眼里,电子计算机已经成为了无所不能的巨无霸。但是数学中的乘积目标数的大素数因子分解问题无法通过计算机进行计算。人类对大素数分解性质的应用,起源于大素数乘积的惟一分解特性。我们知道,两个素数的乘积,只能分解成两个素数相乘关系,在不知道因数信息的情况下,要求得目标乘积的因数分解,只能把由小到大的可能因数依次试除,一直到运算到得出一个因数为止。当目标乘积的素数因子很小时,试除过程可以由计算机很快完成,但当目标乘积的素数因子超过30位数时,其试除工作量几乎达到了计算机能力的极限,这期间人们通过改进优化应用并行算法,通过改进提高计算机运算能力两个方面,来谋求提高大素数因子的分解运算速度。经过数十年的攻关,数学家们在素数判定实践中得到了世界最大素数2^77232917-1共23249425位数的超大素数,而对给定乘积目标数的大素数因子分解能力,却仍未能超过300位数。就是说,将两个极大素数因数相乘后,如果不许携带因数数字信息,人们将无法在异地实现目标乘积因数的快速分解。针对大素数因子乘积的不可分性,有人专利技术了现代计算机通讯的RSA明钥密码理论,其核心内容是,用两个(几百位或上千位)大素数的乘积,公开传送数字串讯号,但通讯的真实内容,携带在目标乘积分解后得到的素数因子数字串中,因通讯接收者事前已得到目标乘积的因数信息,所以可通过完成因数分解运算后得到有用信息,而其他人尽管也可收看到发送信息明码,但因无法完成目标乘积的因数分解运算而只能望数兴叹,从而实现了现代数字化条件下的保密通讯。由于超大数位密码体系的现实需要,所以,乘积目标数的大素数因子分解问题成为了近代数学家们的重点研究目标。
技术实现思路
:本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够把两个极大素数乘积分解因数的计算方法,其能够冲破大素数因子的目标乘积数不能够被快速因数分解的理论禁区,使大数因数分解特性更好的应用于现代数字化条件下的保密通讯。为解决上述技术问题,本专利技术采用如下技术方案;两因数的和、差、积平衡定理,两因数的和商、积根相近定理,二次完全平方剩余因数定理以及最大公约数定理、最小公倍数定理等原型创新理论的交叉运用,结合电脑的智能编程及高精度运算特点,使普通电脑能够对一些由两个不同位数的超大位数素数因子组成的乘积目标数进行快速因数分解运算。可只通过软件逻辑编程在电脑上实现,实施的程序流程如下:⑴、在电脑中植入高精度运算平台系统;⑵、在高精度运算平台系统中加入新的可执行编程,其功能是形成可用键盘或鼠标操控的计算盘面。其盘面设输入栏a,输入栏m,显示结果栏A,显示结果栏B,设操控开始按键“=”,复位按键“c”。输入栏要能够高位输入,接受手工键入及复制粘贴,能够局部滚动显示,能够更改、复制、粘贴;显示栏要能高位输出,能够局部滚动显示,能选择复制;⑶、首先计算寻找乘积目标数m的有效二次完全剩余底底a值。具体方法是:在m栏中输入m,在a栏中输入大于整数a,按开始按键后电脑对输入的a和m进行a2÷m≡L的余数运算,得到L后继续对L进行开方运算,如L不是完全平方数则运算过程停止,取a+1为a重新开始前述运算过程。如L是完全平方数则把此时的底a留存,同时把L的平方根c留存;⑷、继续计算a+c=h,把h留存,计算a-c=f,把f存留存;⑸、对留存h,f与m间进行最大公约数运算,得到:(m,h)=A留存,(m,f)=B留存,得到A,B后程序运算过程全部终止;⑹、在A栏中输出计算结果A,在B栏中输出计算结果B;此时的A与B一定是m的两个因数,满足AB=m。本专利技术的特性转换因数分解计算方法首次把因数性质、余数性质、最大公约数性质结合应用于对乘积目标数的因数计算,使因数分解运算过程从传统的由小到大的因数试除过程变为首先对整除因数特性数的寻找,再把找到的整除因数特性数通过关联转换计算后得到因数本身。本专利技术的优点是:在同序因数条件下,本专利技术计算方法进行因数分解运算的速度要比传统的试除法运算快千千万万亿亿倍。经实践对比得出,特性转换因数分解计算方法与传统的因数试除方法的因数分解过程,新计算方法在运算速度及可求因数范围方面优势明显,但每次运算只能得出m的两个因子;而传统因数试除方法对含有多个小因数乘积的因数分解运算高效快捷,一次运算就得到m的全部因数,两种计算算法形成了优势互补关系。特性转换因数分解计算方法的理论和实践为因数分解运算带来了质的改变。在一些特定整数范围内用这种方法进行因数分解的运算速度超乎想象,是因数分解计算能力质的飞越,人类对因数分解性质的应用将完全摆脱因数位数的制约。例如,把一个含有8000位数和一个7800位数素数因子的15800位的乘积目标数进行因数分解运算,新计算方法计算器在普通家用电脑上用17秒钟得出结果。而用现有的因数试除方法的因数分解计算器根本无法完成运算。附图说明:图1是本专利技术中特性转换因数分解计算方法电脑内部流程示意图。图2是本专利技术中特性转换因数分解计算方法可操控计算界面示意图。图3是本专利技术中特性转换因数分解计算方法可操控计算界面工作状态示意图。具体实施方式:下面结合图1-3对本专利技术做进一步说明;两因数的和、差、积平衡定理,两因数的和商、积根相近定理,二次完全平方剩余因数定理以及最大公约数定理、最小公倍数定理等原型创新理论的交叉运用,结合电脑的智能编程及高精度运算特点,使普通电脑能够对一些由两个不同位数的超大位数素数因子组成的乘积目标数进行快速因数分解运算。可只通过软件逻辑编程在电脑上实现,实施的程序流程如下:⑴、在电脑中植入高精度运算平台系统;⑵、在高精度运算平台系统中加入新的可执行编程,其功能是形成可用键盘或鼠标操控的计算盘面。其盘面设输入栏a,输入栏m,显示结果栏A,显示结果栏B,设操控开始按键“=”,复位按键“c”。输入栏要能够高位输入,接受手工键入及复制粘贴,能够局部滚动显示,能够更改、复制、粘贴;显示栏要能高位输出,能够局部滚动显示,能选择复制;⑶、首先计算寻找乘积目标数m的有效二次完全剩余底底a值。具体方法是:在m栏中输入m,在a栏中输入大于整数a,按开始按键后电脑对输入的a和m进行a2÷m≡L的余数运算,得到L后继续对L进行开方运算,如L不是完全平方数则运算过程停止,取a+1为a重新开始前述运算过程。如L是完全平方数则把此时的底a留存,同时把L的平方根c留存;⑷、继续计算a+c=h,把h留存,计算a-c=本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种能够把两个极大素数乘积分解因数的计算方法,其特征是:两因数的和、差、积平衡定理,两因数的和商、积根相近定理,二次完全平方剩余因数定理以及最大公约数定理、最小公倍数定理等原型创新理论的交叉运用,结合电脑的智能编程及高精度运算特点,使普通电脑能够对一些由两个不同位数的超大位数素数因子组成的乘积目标数进行快速因数分解运算。/n

【技术特征摘要】
1.一种能够把两个极大素数乘积分解因数的计算方法,其特征是:两因数的和、差、积平衡定理,两因数的和商、积根相近定理,二次完全平方剩余因数定理以及最大公约数定理、最小公倍数定理等原型创新理论的交叉运用,结合电脑的智能编程及高精度运算特点,使普通电脑能够对一些由两个不同位数的超大位数素数因子组成的乘积目标数进行快速因数分解运算。


2.按照权利要求1所述的能够把两个极大素数乘积分解因数的计算方法,其特征是:可只通过软件逻辑编程在电脑上实现,实施的程序流程如下:⑴、在电脑中植入高精度运算平台系统;⑵、在高精度运算平台系统中加入新的可执行编程,其功能是形成可用键盘或鼠标操控的计算盘面;
其盘面设输入栏a,输入栏m,显示结果栏A,显示结果栏B,设操控开始按键“=”,复位按键“c”;
输入栏要能够高位输入,...

【专利技术属性】
技术研发人员:庄严庄宏飞
申请(专利权)人:庄严
类型:发明
国别省市:辽宁;21

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