第九章:數論 — 動畫敘事

第一集 · Ch.9 數論
你每次打開 LINE、逛 YouTube、用網路銀行,
手機都在做一件事——用一道數學謎題保護你的資料。
這道謎題的核心,只是你國中學過的東西:因數
輾轉相除法
gcd(48, 18) 怎麼算?每步取餘數,餘數為 0 時前一個除數就是答案。
48 = 18 × 2 + 12 → gcd(18, 12)
18 = 12 × 1 + 6 → gcd(12, 6)
12 = 6 × 2 + 0 gcd = 6 ✓
自己試試看
輸入兩個數字後按計算…
模運算
14 mod 12 = 2 像時鐘一樣,超過就繞回去
14 mod 12 = 2
換個數試試
14 mod 12 = 2
RSA 公鑰加密
訊息
m = 123
公鑰加密
me mod n
密文
c = 855
↑ 只有私鑰可以解密 cd mod n → 還原成 123
p = 61, q = 53 n = p × q = 3233 e = 17(公鑰), d = 2753(私鑰) 加密:123¹⁷ mod 3233 = 855 解密:855²⁷⁵³ mod 3233 = 123 ✓
安全性來自:把 n 分解回兩個質數幾乎不可能——
n 夠大時,全宇宙的電腦算到宇宙滅亡都算不完。
小結
國中的因數
沒那麼無聊
下次看到瀏覽器的鎖頭,想想這背後是
兩千三百年前歐幾里得的算法,還有兩個質數相乘的秘密。
下一集:怎麼用數學說服別人你是對的?
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本頁為動畫敘事版。看完後可前往 完整第九章 進行互動練習(GCD 計算、模運算時鐘、RSA 加解密等)。

教材來源:Mathematics for Computer Science (Lehman, Leighton, Meyer)