Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia

Tässä tutkielmassa käsitellään äärellisiä kuntia ja tarkastellaan joitakin niiden sovelluksia salakirjoituksiin liittyen. Aluksi määritellään polynomit sekä polynomin juuri ja tutkitaan niiden erilaisia ominaisuuksia. Lisäksi todistetaan ensimmäisen luvun ehkä tärkein lause, polynomien jakoyhtälö, j...

Full description

Bibliographic Details
Main Author: Pehkonen, Salla
Other Authors: Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta, Faculty of Sciences, Matematiikan ja tilastotieteen laitos, Department of Mathematics and Statistics, Jyväskylän yliopisto, University of Jyväskylä
Format: Master's thesis
Language:fin
Published: 2019
Subjects:
Online Access: https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64748
_version_ 1828193082965753856
author Pehkonen, Salla
author2 Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_facet Pehkonen, Salla Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä Pehkonen, Salla Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta Faculty of Sciences Matematiikan ja tilastotieteen laitos Department of Mathematics and Statistics Jyväskylän yliopisto University of Jyväskylä
author_sort Pehkonen, Salla
datasource_str_mv jyx
description Tässä tutkielmassa käsitellään äärellisiä kuntia ja tarkastellaan joitakin niiden sovelluksia salakirjoituksiin liittyen. Aluksi määritellään polynomit sekä polynomin juuri ja tutkitaan niiden erilaisia ominaisuuksia. Lisäksi todistetaan ensimmäisen luvun ehkä tärkein lause, polynomien jakoyhtälö, jota käytetään myöhemmin muun muassa polynomien jaollisuuden tarkastelussa. Jaollisuuden yhteydessä käsitellään polynomien suurinta yhteistä tekijää, jaottomia polynomeja sekä juurien monikertaisuutta. Seuraavaksi määritellään, mitä ovat äärelliset kunnat ja tarkastellaan niiden olemassaoloa sekä sitä, miten ja millä ehdoilla niitä voidaan muodostaa, esimerkiksi millainen on oltava alkioiden lukumäärä äärellisessa kunnassa. Määritellään myös äärellisiin kuntiin liittyviä muita käsitteitä ja niiden ominaisuuksia. Lisäksi tarkastellaan erilaisia äärellisiin kuntiin liittyviä kuvauksia, kuten Eulerin φ-funktio, joka kertoo alkioiden lukumäärän tietylle kertaluvulle. Eräs tärkeimmistä toisen luvun tuloksista on, että jokaiselle luvulle q, joka on muotoa p^n, missä p on alkuluku ja n positiivinen kokonaisluku, voidaan muodostaa yksi ja vain yksi äärellinen kunta. Tutkielman kaksi viimeistä lukua liittyvät äärellisten kuntien soveltamiseen. Kolmannessa luvussa määritellään salakirjoituksen periaatteet ja käsitteet sekä esitellään joitakin tunnettuja salausmenetelmiä, kuten RSA. Tarkastellaan myös toistetun neliöinnin ideaa, joka siis nopeuttaa huomattavasti luvun b^n mod m laskemista, kun luku n on todella suuri. Viimeisessä luvussa keskitytään yhteen tärkeimpään äärellisiin kuntiin liittyvään ongelmaan, nimittäin diskreettiin logaritmiin. Diskreetti logaritmi nousee äärellisten kuntien yhteydessä oleelliseksi ongelmaksi, kun käsitellään salausjärjestelmiä. Esimerkiksi Diffien ja Hellmanin avaintenvaihdossa ja ElGamalin salausjärjestelmässä hyödynnetään tätä ongelmaa. Lisäksi tarkastellaan erästä algoritmia, joka on kehitelty diskreettien logaritmien ratkaisemiseksi äärellisissä kunnissa. Tätä algoritmia varten todistetaan myös tärkeä kiinalainen jäännöslause.
first_indexed 2019-08-19T08:21:07Z
format Pro gradu
free_online_boolean 1
fullrecord [{"key": "dc.contributor.advisor", "value": "Lehtonen, Ari", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "advisor", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.author", "value": "Pehkonen, Salla", "language": "", "element": "contributor", "qualifier": "author", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.accessioned", "value": "2019-06-20T06:53:59Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "accessioned", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.available", "value": "2019-06-20T06:53:59Z", "language": null, "element": "date", "qualifier": "available", "schema": "dc"}, {"key": "dc.date.issued", "value": "2019", "language": "", "element": "date", "qualifier": "issued", "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.uri", "value": "https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64748", "language": null, "element": "identifier", "qualifier": "uri", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.abstract", "value": "T\u00e4ss\u00e4 tutkielmassa k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n \u00e4\u00e4rellisi\u00e4 kuntia ja tarkastellaan joitakin niiden sovelluksia salakirjoituksiin liittyen. Aluksi m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n polynomit sek\u00e4 polynomin juuri ja tutkitaan niiden erilaisia ominaisuuksia. Lis\u00e4ksi todistetaan ensimm\u00e4isen luvun ehk\u00e4 t\u00e4rkein lause, polynomien jakoyht\u00e4l\u00f6, jota k\u00e4ytet\u00e4\u00e4n my\u00f6hemmin muun muassa polynomien jaollisuuden tarkastelussa. Jaollisuuden yhteydess\u00e4 k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n polynomien suurinta yhteist\u00e4 tekij\u00e4\u00e4, jaottomia polynomeja sek\u00e4 juurien monikertaisuutta.\nSeuraavaksi m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n, mit\u00e4 ovat \u00e4\u00e4relliset kunnat ja tarkastellaan niiden olemassaoloa sek\u00e4 sit\u00e4, miten ja mill\u00e4 ehdoilla niit\u00e4 voidaan muodostaa, esimerkiksi millainen on oltava alkioiden lukum\u00e4\u00e4r\u00e4 \u00e4\u00e4rellisessa kunnassa. M\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n my\u00f6s \u00e4\u00e4rellisiin kuntiin liittyvi\u00e4 muita k\u00e4sitteit\u00e4 ja niiden ominaisuuksia. Lis\u00e4ksi tarkastellaan erilaisia \u00e4\u00e4rellisiin kuntiin liittyvi\u00e4 kuvauksia, kuten Eulerin \u03c6-funktio, joka kertoo alkioiden lukum\u00e4\u00e4r\u00e4n tietylle kertaluvulle. Er\u00e4s t\u00e4rkeimmist\u00e4 toisen luvun tuloksista on, ett\u00e4 jokaiselle luvulle q, joka on muotoa p^n, miss\u00e4 p on alkuluku ja n positiivinen kokonaisluku, voidaan muodostaa yksi ja vain yksi \u00e4\u00e4rellinen kunta.\nTutkielman kaksi viimeist\u00e4 lukua liittyv\u00e4t \u00e4\u00e4rellisten kuntien soveltamiseen. Kolmannessa luvussa m\u00e4\u00e4ritell\u00e4\u00e4n salakirjoituksen periaatteet ja k\u00e4sitteet sek\u00e4 esitell\u00e4\u00e4n joitakin tunnettuja salausmenetelmi\u00e4, kuten RSA. Tarkastellaan my\u00f6s toistetun neli\u00f6innin ideaa, joka siis nopeuttaa huomattavasti luvun b^n mod m laskemista, kun luku n on todella suuri.\nViimeisess\u00e4 luvussa keskityt\u00e4\u00e4n yhteen t\u00e4rkeimp\u00e4\u00e4n \u00e4\u00e4rellisiin kuntiin liittyv\u00e4\u00e4n ongelmaan, nimitt\u00e4in diskreettiin logaritmiin. Diskreetti logaritmi nousee \u00e4\u00e4rellisten kuntien yhteydess\u00e4 oleelliseksi ongelmaksi, kun k\u00e4sitell\u00e4\u00e4n salausj\u00e4rjestelmi\u00e4. Esimerkiksi Diffien ja Hellmanin avaintenvaihdossa ja ElGamalin salausj\u00e4rjestelm\u00e4ss\u00e4 hy\u00f6dynnet\u00e4\u00e4n t\u00e4t\u00e4 ongelmaa. Lis\u00e4ksi tarkastellaan er\u00e4st\u00e4 algoritmia, joka on kehitelty diskreettien logaritmien ratkaisemiseksi \u00e4\u00e4rellisiss\u00e4 kunnissa. T\u00e4t\u00e4 algoritmia varten todistetaan my\u00f6s t\u00e4rke\u00e4 kiinalainen j\u00e4\u00e4nn\u00f6slause.", "language": "fi", "element": "description", "qualifier": "abstract", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Submitted by Paivi Vuorio (paelvuor@jyu.fi) on 2019-06-20T06:53:59Z\nNo. of bitstreams: 0", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.description.provenance", "value": "Made available in DSpace on 2019-06-20T06:53:59Z (GMT). No. of bitstreams: 0\n Previous issue date: 2019", "language": "en", "element": "description", "qualifier": "provenance", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.extent", "value": "51", "language": "", "element": "format", "qualifier": "extent", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.mimetype", "value": "application/pdf", "language": null, "element": "format", "qualifier": "mimetype", "schema": "dc"}, {"key": "dc.language.iso", "value": "fin", "language": null, "element": "language", "qualifier": "iso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights", "value": "In Copyright", "language": "en", "element": "rights", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.title", "value": "\u00c4\u00e4relliset kunnat ja niiden sovelluksia", "language": "", "element": "title", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.type", "value": "master thesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": null, "schema": "dc"}, {"key": "dc.identifier.urn", "value": "URN:NBN:fi:jyu-201906203336", "language": "", "element": "identifier", "qualifier": "urn", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Pro gradu -tutkielma", "language": "fi", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.ontasot", "value": "Master\u2019s thesis", "language": "en", "element": "type", "qualifier": "ontasot", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Matemaattis-luonnontieteellinen tiedekunta", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.faculty", "value": "Faculty of Sciences", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "faculty", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Matematiikan ja tilastotieteen laitos", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.department", "value": "Department of Mathematics and Statistics", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "department", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "Jyv\u00e4skyl\u00e4n yliopisto", "language": "fi", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.contributor.organization", "value": "University of Jyv\u00e4skyl\u00e4", "language": "en", "element": "contributor", "qualifier": "organization", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Matematiikan opettajankoulutus", "language": "fi", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.discipline", "value": "Teacher education programme in Mathematics", "language": "en", "element": "subject", "qualifier": "discipline", "schema": "dc"}, {"key": "yvv.contractresearch.funding", "value": "0", "language": "", "element": "contractresearch", "qualifier": "funding", "schema": "yvv"}, {"key": "dc.type.coar", "value": "http://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc", "language": null, "element": "type", "qualifier": "coar", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.accesslevel", "value": "openAccess", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "accesslevel", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.publication", "value": "masterThesis", "language": null, "element": "type", "qualifier": "publication", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.oppiainekoodi", "value": "4041", "language": "", "element": "subject", "qualifier": "oppiainekoodi", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "polynomit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "salakirjoitus", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "logaritmit", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.subject.yso", "value": "matematiikka", "language": null, "element": "subject", "qualifier": "yso", "schema": "dc"}, {"key": "dc.format.content", "value": "fulltext", "language": null, "element": "format", "qualifier": "content", "schema": "dc"}, {"key": "dc.rights.url", "value": "https://rightsstatements.org/page/InC/1.0/", "language": null, "element": "rights", "qualifier": "url", "schema": "dc"}, {"key": "dc.type.okm", "value": "G2", "language": null, "element": "type", "qualifier": "okm", "schema": "dc"}]
id jyx.123456789_64748
language fin
last_indexed 2025-03-31T20:00:53Z
main_date 2019-01-01T00:00:00Z
main_date_str 2019
online_boolean 1
online_urls_str_mv {"url":"https:\/\/jyx.jyu.fi\/bitstreams\/918071a2-9309-40af-b520-7976e29fdd3a\/download","text":"URN:NBN:fi:jyu-201906203336.pdf","source":"jyx","mediaType":"application\/pdf"}
publishDate 2019
record_format qdc
source_str_mv jyx
spellingShingle Pehkonen, Salla Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 polynomit salakirjoitus logaritmit matematiikka
title Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia
title_full Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia
title_fullStr Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia
title_full_unstemmed Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia
title_short Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia
title_sort äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia
title_txtP Äärelliset kunnat ja niiden sovelluksia
topic Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics 4041 polynomit salakirjoitus logaritmit matematiikka
topic_facet 4041 Matematiikan opettajankoulutus Teacher education programme in Mathematics logaritmit matematiikka polynomit salakirjoitus
url https://jyx.jyu.fi/handle/123456789/64748 http://www.urn.fi/URN:NBN:fi:jyu-201906203336
work_keys_str_mv AT pehkonensalla äärellisetkunnatjaniidensovelluksia