dissertacao.pdf
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Contents<br />
1 Introduction 1<br />
1.1 Cryptography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1<br />
1.2 Public Key Cryptography . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2<br />
1.3 The RSA cryptosystem . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3<br />
1.4 Objective . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4<br />
1.5 Mathematical Basis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />
1.5.1 Notation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5<br />
1.5.2 Time Complexity . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6<br />
1.5.3 Modular Arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7<br />
1.5.4 Useful Algorithms and Results . . . . . . . . . . . . . . . 10<br />
1.5.5 Continued Fractions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
1.5.6 Results from Coppersmith . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12<br />
1.6 RSA Definition . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14<br />
1.7 RSA Safety . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15<br />
1.8 Variants of RSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />
1.8.1 CRT-RSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18<br />
1.8.2 Multi-Prime RSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19<br />
1.8.3 Common Prime RSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20<br />
2 Primality Tests and Factorization Algorithms 21<br />
2.1 Primality Tests . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
2.1.1 Fermat’s Primality Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21<br />
2.1.2 Solovay-Strassen Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23<br />
2.1.3 Miller-Rabin Primality Test . . . . . . . . . . . . . . . . . 24<br />
2.1.4 AKS Test . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26<br />
2.2 Factoring Algorithms . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27<br />
2.2.1 Fermat’s Factorization . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28<br />
2.2.2 Pollard’s ρ Algorithm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />
2.2.3 Elliptic Curve Method . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29<br />
2.2.4 General Number Field Sieve . . . . . . . . . . . . . . . . . 31<br />
2.3 Overview of the Different Methods . . . . . . . . . . . . . . . . . 31<br />
iv