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有限域上的乘法(全面理解)

(2007-02-13 10:38:58)
分类: 数学园地
  对于有限域GF(256),可以先计算出其乘法表。  
  在GF(256)中,加法就是异或运算,任意一个元素都可以表示成GF(2)  
  上的一个最多7次的多项式,  
  所以  
  0=000   就是0  
  1=001   就是1  
  2=0010就是x+0=x  
  3=0011就是x+1  
  4=00100就是x^2  
  然后对于两个变量  
  u,v  
  可以先计算两个对应多项式的乘积(需要注意的是加法是模2的,或者说是异或运算),  
  比如  
  3*7=(x+1)*(x^2+x+1)=x*x^2+x*x+x+x^2+x+1=x^3+1   (模2运算中x+x=0   and   x^2+x^2=0)  
  所以3*7=9  
  在乘积得出来的多项式次数大于7时,我们需要对多项式在GF(2)上关于h(x)求余数,也就是  
  129*5=(x^7+1)*(x^2+1)=x^9+x^7+x^2+1  
  将上面的函数加上x*h(x)可以消去x^9,这里的h(x)是既约多项式x^8+x^4+x^3+x^2+1,(其实就是手工除法过程,只是现在每一次商总是0或1),所以  
  129*5=x^9+x^7+x^2+1+x^9+x^5+x^4+x^3+x=x^7+x^5+x^4+x^3+x^2+x+1  
  =0010111111=191  
  在得出乘法表以后,我们可以很快的从表格中对于每一个元素找到它的逆,于是逆运算也有了,除法就可以分解为乘法和逆运算。  
  有了加乘逆以后(对于GF(2^n)减法同加法没有分别)  
  就可以使用手工除法了
  

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