feat: make 信息安全数学基础1 paper

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title: 2023-2024学年下学期期末_含答案
category:
- 软件工程学院
- 课程资料
tag:
- 试卷
author:
- タクヤマ
- KirisameVanilla
- zeyi2
---
## 2023-2024学年下学期期末试卷A
### 一、选择题(共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)
> **1. 设 $m > 1$ 是整数,$(a, m) = 1$,则下列选项中不正确的是**
A. 若 $b \equiv a \pmod{m}$,则 $\mathrm{ord}_m(b) = \mathrm{ord}_m(a)$.<br>
B. $a^d \equiv a^k \pmod{m}$ 成立的充要条件是 $d \equiv k \pmod{m}$.<br>
C. 若 $a' \cdot a \equiv 1 \pmod{m}$,则 $\mathrm{ord}_m(a') = \mathrm{ord}_m(a)$.<br>
D. 若 $\mathrm{ord}_m(a) = st$,则 $\mathrm{ord}_m(a^s) = t$.
<details>
<summary>解:</summary>
B选项不正确。这里应该是条件是充分非必要的而不是充要条件。
</details>
> **2. 下列哪个数不是模 11 的原根?**
A. 7<br>
B. 6<br>
C. 4<br>
D. 2
<details>
<summary>解:</summary>
答案C
C选项4不是模11的原根。
</details>
> **3. 9 模 14 的指数 $\mathrm{ord}_{14}(9)$ 是**
A. 6<br>
B. 3<br>
C. 2<br>
D. 1
<details>
<summary>解:</summary>
答案B
9模14的指数为3。
</details>
> **4. 设 $a, b, c \in \mathbb{Z}, c \ne 0$,下列结论不正确的是**
A. 若 $c \mid a, c \mid b$,则 $c \mid (a + b)$.
B. 若 $c \mid a$,则 $c \mid ab$.
C. 若 $bc \mid ac$,则 $b \mid a$.
D. 若 $c \mid (a^2 - b^2)$,则 $c \mid (a - b)$ 或 $c \mid (a + b)$.
<details>
<summary>解:</summary>
答案D
D选项不正确。
</details>
> **5. 模 40 的简化剩余系中元素的个数为**
A. 16<br>
B. 28<br>
C. 39<br>
D. 40
<details>
<summary>解:</summary>
答案A
$\varphi(40) = 16$。
</details>
> **6. 已知 $\mathrm{ord}_{137}(47) = 136$, $\mathrm{ord}_{739}(47) = 82$,则 $\mathrm{ord}_{101243}(47) =$**
A. 136<br>
B. 82<br>
C. 5576<br>
D. 11152
<details>
<summary>解:</summary>
答案C
答案为5576。
</details>
> **7. 设 $n$ 为整数,则下列选项中一定可以被 6 整除的是**
A. $n(n^2 + 1)$
B. $n(n^2 - 1)$
C. $n(n + 1)$
D. $n(n - 1)$
<details>
<summary>解:</summary>
答案B
$n(n^2 - 1) = n(n-1)(n+1)$ 一定可以被6整除。
</details>
> **8. 下列选项中正确的是**
A. 若 $m = 1458$,则模 $m$ 的原根不存在。
B. 1275 是 Carmichael 数。
C. 2047 是对于基 2 的拟素数。
D. 给定整数 $m > 1$$(a,m) = (b,m) = 1$,则 $\mathrm{ord}_m(a \cdot b) = \mathrm{ord}_m(a)\ \cdot \mathrm{ord}_m(b)$.
<details>
<summary>解:</summary>
答案C
C选项正确2047是对于基2的拟素数。
</details>
> **9. 模 24 的一个简化剩余系为**
A. $\{-1, 2, 3, 5, 7, 9, 19, 20\}$
B. $\{-7, -1, 9, 13, 17, 2, 23\}$
C. $\{1, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23\}$
D. $\{3, 7, 11, 13, 17, 19, 23\}$
<details>
<summary>解:</summary>
答案C
C选项是模24的一个简化剩余系。
</details>
> **10. 以下哪个数不是模 71 的二次剩余?**
A. 35<br>
B. 36<br>
C. 37<br>
D. 38
<details>
<summary>解:</summary>
答案A
A选项35不是模71的二次剩余。
</details>
---
### 二、填空题(共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分)
> **1. 13 模 21 的指数 $\mathrm{ord}_{21}(13) =$ ________.**
<details>
<summary>解:</summary>
答案2
$\mathrm{ord}_{21}(13) = 2$
</details>
> **2. $3^{865749} \mod 11 =$ ________.**
<details>
<summary>解:</summary>
答案4
$3^{865749} \equiv 4 \pmod{11}$
</details>
> **3. 同余方程 $17x \equiv 14 \pmod{21}$ 的解为 ________.**
<details>
<summary>解:</summary>
答案:$x \equiv 7 \pmod{11}$
同余方程的解为 $x \equiv 7 \pmod{11}$
</details>
> **4. 已知 $a = 123, b = 321$,则有 $s =$ ________, $t =$ ________,使得 $sa + tb = (a, b) =$ ________.**
<details>
<summary>解:</summary>
答案:$s = 47, t = -18, (a,b) = 3$
$s = 47, t = -18, (a,b) = 3$
</details>
> **5. 下面的方程组的解为 ________.**
$$ \begin{cases}
3x + 5y \equiv 38 \pmod{47} \\
x - y \equiv 10 \pmod{47}
\end{cases} $$
<details>
<summary>解:</summary>
答案:$x \equiv 11 \pmod{47}, y \equiv 1 \pmod{47}$
方程组的解为 $x \equiv 11 \pmod{47}, y \equiv 1 \pmod{47}$
</details>
> **6. $\left( \frac{65}{103} \right) =$ ________.**
<details>
<summary>解:</summary>
答案:-1
勒让德符号 $\left( \frac{65}{103} \right) = -1$
</details>
> **7. 同余方程 $6x \equiv 3 \pmod{9}$ 的解为 ________.**
<details>
<summary>解:</summary>
答案:$x \equiv 2, 5, 8 \pmod{9}$
同余方程的解为 $x \equiv 2, 5, 8 \pmod{9}$
</details>
> **8. 模 29 的最小正原根为 ________.**
<details>
<summary>解:</summary>
答案2
模29的最小正原根为2
</details>
> **9. $2^{2002}$ 被 7 除所得的余数为 ________.**
<details>
<summary>解:</summary>
答案2
$2^{2002} \equiv 2 \pmod{7}$
</details>
> **10. 已知 443 是素数,同余方程 $x^2 \equiv 26 \pmod{443}$ 有 ________ 个解。**
<details>
<summary>解:</summary>
答案0
该同余方程有0个解
</details>
---
### 三、计算题(共 25 分)
> **1. 判断方程 $x^{15} \equiv 14 \pmod{41}$ 解的个数并求出所有解15 分)**
模 41 以 6 为原根的指数表如下,其中第一列表示十位数,第一行表示个位数,交叉位置表示该数的指数:
| | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|-----|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | | 40| 26| 15| 12| 22| 1 | 39| 38| 30|
| 1 | 8 | 3 | 27| 31| 25| 37| 24| 33| 16| 9 |
| 2 | 34| 14| 29| 36| 13| 4 | 17| 5 | 11| 7 |
| 3 | 23| 28| 10| 18| 19| 21| 2 | 32| 35| 6 |
| 4 | 20| | | | | | | | | |
<details>
<summary>解:</summary>
$\because\varphi(41)=40,\ (\varphi(41),15)=5$
$\therefore\text{方程有5个解}$
$x^{15}\equiv14\ (mod\ 41)$
查表得 $14\equiv6^{25}\ (mod\ 41)$
令 $x\equiv\ 6^a\ (mod\ 41)$
则有 $6^{a^{15}}\equiv6^{25}\ (mod\ 41)$
即 $6^{15a}\equiv6^{25}\ (mod\ 41)$
则 $15a\equiv25\ (mod\ 40)$
化为 $3a\equiv5\ (mod\ 8)$,该式解为 $a\equiv7\ (mod\ 8)$
故解为 $a\equiv7,15,23,31,39\ (mod\ 40)$
查表得原式解为 $x\equiv29,3,30,13,7\ (mod\ 41)$
</details>
---
> **2. 计算 Legendre 符号10 分)**
1) $\left( \frac{33}{317} \right)$
2) $\left( \frac{286}{563} \right)$
<details>
<summary>解:</summary>
勒让德符号的计算较为简单,这里不给出解题过程,两问的答案分别是-1-1
</details>
---
### 四、证明题25 分)
> **1. 证明121 是对基 3 的拟素数。10 分)**
<details>
<summary>证明:</summary>
要证121是基3的拟素数即证 $3^{120}\equiv1\ (mod\ 121)$
一种常见的思路:
显然121与3互素由欧拉定理 $\varphi(121)=11^2-11=110,3^{\varphi(121)}=3^{110}\equiv1\ (mod\ 121)$
所以 $3^{120}\equiv3^{10}\ (mod\ 121)$, $3^{10}$显然可以手动验算,得证
另一种可能性:
尝试逐个检验后发现 $3^{5}=243\equiv1\ (mod\ 121),5|120$,直接得证
</details>
> **2. 设 $n$ 为偶数, $p$ 为素数, 且 $p \mid n^{4} + 1$, 证明 $p \equiv 1 \pmod 8$ (15 分)**
<details>
<summary>证明:</summary>
显然p不为2
$\because p|n^4+1$
$\therefore n^4+1\equiv 0\ (mod \ p)$
$\therefore n^4+2n^2+1\equiv 2n^2\ (mod \ p)$
$\therefore (n^2+1)^2\equiv 2n^2\ (mod \ p)$
由二次剩余的定义知式子右边是模p的二次剩余
$\therefore(\frac{2n^2}{p})=1$
又 $\because (n,p)=1$
$\therefore(\frac{2}{p})=1$
$\therefore p\equiv 1,-1\ (mod\ 8)$
类似的,有 $n^4-2n^2+1\equiv -2n^2\ (mod \ p),(\frac{-2}{p})=1$
分别检验 $p\equiv 1\ (mod\ 8)$ 与 $p\equiv -1\ (mod\ 8)$,发现只有 $p\equiv 1\ (mod\ 8)$满足条件,得证
</details>

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@ -1,131 +0,0 @@
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title: 2024Spring_期末
category:
- 软件工程学院
- 课程资料
tag:
- 试卷
author:
- タクヤマ
- KirisameVanilla
- zeyi2
---
## 华东师范大学期末试卷A
### 一、选择题(共 10 小题,每小题 2 分,共 20 分)
> **1. 设 $m > 1$ 是整数,$(a, m) = 1$,则下列选项中不正确的是**
A. 若 $b \equiv a \pmod{m}$,则 $\mathrm{ord}_m(b) = \mathrm{ord}_m(a)$.
B. $a^d \equiv a^k \pmod{m}$ 成立的充要条件是 $d \equiv k \pmod{m}$.
C. 若 $a' \cdot a \equiv 1 \pmod{m}$,则 $\mathrm{ord}_m(a') = \mathrm{ord}_m(a)$.
D. 若 $\mathrm{ord}_m(a) = st$,则 $\mathrm{ord}_m(a^s) = t$.
> **2. 下列哪个数不是模 11 的原根?**
A. 7B. 6C. 4D. 2
> **3. 9 模 14 的指数 $\mathrm{ord}_{14}(9)$ 是**
A. 6B. 3C. 2D. 1
> **4. 设 $a, b, c \in \mathbb{Z}, c \ne 0$,下列结论不正确的是**
A. 若 $c \mid a, c \mid b$,则 $c \mid (a + b)$.
B. 若 $c \mid a$,则 $c \mid ab$.
C. 若 $bc \mid ac$,则 $b \mid a$.
D. 若 $c \mid (a^2 - b^2)$,则 $c \mid (a - b)$ 或 $c \mid (a + b)$.
> **5. 模 40 的简化剩余系中元素的个数为**
A. 16B. 28C. 39D. 40
> **6. 已知 $\mathrm{ord}_{137}(47) = 136$, $\mathrm{ord}_{739}(47) = 82$,则 $\mathrm{ord}_{101243}(47) =$**
A. 136B. 82C. 5576D. 11152
> **7. 设 $n$ 为整数,则下列选项中一定可以被 6 整除的是**
A. $n(n^2 + 1)$
B. $n(n^2 - 1)$
C. $n(n + 1)$
D. $n(n - 1)$
> **8. 下列选项中正确的是**
A. 若 $m = 1458$,则模 $m$ 的原根不存在。
B. 1275 是 Carmichael 数。
C. 2047 是对于基 2 的拟素数。
D. 给定整数 $m > 1$$(a,m) = (b,m) = 1$,则 $\mathrm{ord}_m(a \cdot b) = \mathrm{ord}_m(a)\ \cdot \mathrm{ord}_m(b)$.
> **9. 模 24 的一个简化剩余系为**
A. $\{-1, 2, 3, 5, 7, 9, 19, 20\}$
B. $\{-7, -1, 9, 13, 17, 2, 23\}$
C. $\{1, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23\}$
D. $\{3, 7, 11, 13, 17, 19, 23\}$
> **10. 以下哪个数不是模 71 的二次剩余?**
A. 35B. 36C. 37D. 38
---
### 二、填空题(共 10 小题,每小题 3 分,共 30 分)
1. 13 模 21 的指数 $\mathrm{ord}_{21}(13) =$ ________.
2. $3^{865749} \mod 11 =$ ________.
3. 同余方程 $17x \equiv 14 \pmod{21}$ 的解为 ________.
4. 已知 $a = 123, b = 321$,则有 $s =$ ________, $t =$ ________,使得 $sa + tb = (a, b) =$ ________.
5. 下面的方程组的解为 ________.
$$ \begin{cases}
3x + 5y \equiv 38 \pmod{47} \\
x - y \equiv 10 \pmod{47}
\end{cases} $$
6. $\left( \frac{65}{103} \right) =$ ________.
7. 同余方程 $6x \equiv 3 \pmod{9}$ 的解为 ________.
8. 模 29 的最小正原根为 ________.
9. $2^{2002}$ 被 7 除所得的余数为 ________.
10. 已知 443 是素数,同余方程 $x^2 \equiv 26 \pmod{443}$ 有 ________ 个解。
---
### 三、计算题(共 25 分)
> **1. 判断方程 $x^{15} \equiv 14 \pmod{41}$ 解的个数并求出所有解15 分)**
模 41 以 6 为原根的指数表如下,其中第一列表示十位数,第一行表示个位数,交叉位置表示该数的指数:
| | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
|-----|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | | 40| 26| 15| 12| 22| 1 | 39| 38| 30|
| 1 | 8 | 3 | 27| 31| 25| 37| 24| 33| 16| 9 |
| 2 | 34| 14| 29| 36| 13| 4 | 17| 5 | 11| 7 |
| 3 | 23| 28| 10| 18| 19| 21| 2 | 32| 35| 6 |
| 4 | 20| | | | | | | | | |
---
> **2. 计算 Legendre 符号10 分)**
1) $\left( \frac{33}{317} \right)$
2) $\left( \frac{286}{563} \right)$
---
### 四、证明题25 分)
> **1. 证明121 是对基 3 的拟素数。10 分)**
> **2. 设 $n$ 为偶数, $p$ 为素数, 且 $p \mid n^{4} + 1$, 证明 $p \equiv 1 \pmod 8$ (15 分)**

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## 资源列表 ## 资源列表
- [课件 2022级更新 (3-1 到 5)](https://drive.vanillaaaa.org/SharedCourses/%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AD%A6%E9%99%A2/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80/2022%E7%BA%A7) - [课件 2022级更新 (3-1 到 5)](https://drive.vanillaaaa.org/SharedCourses/%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AD%A6%E9%99%A2/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80/2022%E7%BA%A7)
- [2024春学期期末试卷](https://courses.ecnu.vanillaaaa.org/courses/软件工程学院/信息安全数学基础(一)/2024Spring_期末.html) - [2023-2024学年下学期期末试卷](https://courses.ecnu.vanillaaaa.org/courses/软件工程学院/信息安全数学基础(二)/2023-2024学年下学期期末_含答案.html)
## 2024Spring ## 2024Spring

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@ -1,54 +0,0 @@
注:扫描件中模糊处均不影响做题
# 一、选择题
## BCBDA CBCCA
# 二、填空题
1. 2
2. 4
3. $x\equiv7\ (mod\ 11)$
4. $s=47,t=-18,(a,b)=3$
5. $x\equiv11\ (mod\ 47), y\equiv1\ (mod\ 47)$
6. -1
7. $x\equiv2,5,8\ (mod\ 9)$
8. 2
9. 2
10. 0
# 三、计算题
1. $\because\varphi(41)=40,\ (\varphi(41),15)=5$
$\therefore\ $方程有5个解
\
$x^{15}\equiv14\ (mod\ 41)$
查表得 $14\equiv6^{25}\ (mod\ 41)$
令 $x\equiv\ 6^a\ (mod\ 41)$
则有 $6^{a^{15}}\equiv6^{25}\ (mod\ 41)$
即 $6^{15a}\equiv6^{25}\ (mod\ 41)$
则 $15a\equiv25\ (mod\ 40)$
化为 $3a\equiv5\ (mod\ 8)$,该式解为 $a\equiv7\ (mod\ 8)$
故解为 $a\equiv7,15,23,31,39\ (mod\ 40)$
查表得原式解为 $x\equiv29,3,30,13,7\ (mod\ 41)$
2. 勒让德符号的计算较为简单,这里不给出解题过程,两问的答案分别是-1-1
# 四、证明题
1.要证121是基3的拟素数即证 $3^{120}\equiv1\ (mod\ 121)$
一种常见的思路:
显然121与3互素由欧拉定理 $\varphi(121)=11^2-11=110,3^{\varphi(121)}=3^{110}\equiv1\ (mod\ 121)$
所以 $3^{120}\equiv3^{10}\ (mod\ 121)$, $3^{10}$显然可以手动验算,得证
另一种可能性:
尝试逐个检验后发现 $3^{5}=243\equiv1\ (mod\ 121),5|120$,直接得证
2. 显然p不为2
$\because p|n^4+1$
$\therefore n^4+1\equiv 0\ (mod \ p)$
$\therefore n^4+2n^2+1\equiv 2n^2\ (mod \ p)$
$\therefore (n^2+1)^2\equiv 2n^2\ (mod \ p)$
由二次剩余的定义知式子右边是模p的二次剩余
$\therefore(\frac{2n^2}{p})=1$
又 $\because (n,p)=1$
$\therefore(\frac{2}{p})=1$
$\therefore p\equiv 1,-1\ (mod\ 8)$
类似的,有 $n^4-2n^2+1\equiv -2n^2\ (mod \ p),(\frac{-2}{p})=1$
分别检验 $p\equiv 1\ (mod\ 8)$ 与 $p\equiv -1\ (mod\ 8)$,发现只有 $p\equiv 1\ (mod\ 8)$满足条件,得证

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@ -1,5 +1,5 @@
--- ---
title: 2024Fall_期末_含答案 title: 2024-2025学年上学期期末_含答案
category: category:
- 软件工程学院 - 软件工程学院
- 课程资料 - 课程资料

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@ -11,7 +11,7 @@ tag:
## 资源列表 ## 资源列表
- [课件 2022级更新 (6-1 到 9, 商密介绍)](https://drive.vanillaaaa.org/SharedCourses/%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AD%A6%E9%99%A2/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80/2022%E7%BA%A7) - [课件 2022级更新 (6-1 到 9, 商密介绍)](https://drive.vanillaaaa.org/SharedCourses/%E8%BD%AF%E4%BB%B6%E5%B7%A5%E7%A8%8B%E5%AD%A6%E9%99%A2/%E4%BF%A1%E6%81%AF%E5%AE%89%E5%85%A8%E6%95%B0%E5%AD%A6%E5%9F%BA%E7%A1%80/2022%E7%BA%A7)
- [2024学期期末试卷](https://courses.ecnu.vanillaaaa.org/courses/软件工程学院/信息安全数学基础(二)/2024Fall_期末_含答案.html) - [2024-2025学年上学期期末试卷](https://courses.ecnu.vanillaaaa.org/courses/软件工程学院/信息安全数学基础(二)/2024-2025学年上学期期末_含答案.html)
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