质数分布与密度

质数在自然数中的分布规律是数论的核心谜题之一。哥德巴赫猜想(Goldbach_Conjecture)认为任意偶数均可表示为两个质数之和,而黎曼猜想(Riemann_Hypothesis)则与质数分布的密度密切相关。

质数分布

模运算与同余理论

模运算在密码学和算法设计中至关重要。中国剩余定理(Chinese_Remainder_Theorem)允许我们解决多个同余方程组,例如:
$$ \begin{cases} x \equiv a_1 \mod n_1 \ x \equiv a_2 \mod n_2 \ \vdots \ x \equiv a_k \mod n_k \end{cases} $$

模运算示例

欧拉定理与费马小定理

  • 欧拉定理:若 $a$ 与 $n$ 互质,则 $a^{\phi(n)} \equiv 1 \mod n$
  • 费马小定理:当 $p$ 为质数时,$a^{p-1} \equiv 1 \mod p$
欧拉定理图示

扩展阅读

如需深入理解质数定理(Prime_Number_Theorem)或探索椭圆曲线密码学(Elliptic_Curve_Cryptography),可访问 数论进阶专题 进行学习。