Miller-Rabin-Test: ggT(a,n)=1 wichtig?

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KlausDieter Auf diesen Beitrag antworten »
Miller-Rabin-Test: ggT(a,n)=1 wichtig?
Hi liebes Matheboard,
ich habe eine Frage zum Miller-Rabin-Test.

Und zwar sieht man in vielen Beschreibungen, dass wenn man überprüfen möchte ob n eine Primzahl ist, man ein zu n teilfremdes a wählt (also ggT(a,n) =1) und den entsprechenden Test durchführt.

Mir ist natürlich klar, dass falls ggT(a,n) > 1 ist, man sofort schließen kann, dass n keine Primzahl ist. Aber ist dieser ggT(a,n)=1 Test wirklich wichtig? Sprich, würde ich diesen streichen und direkt den eigentlichen Miller-Rabin-Test durchführen, würde die Fehlerwahrscheinlichkeit bei größer als 1/4 liegen?

Bzw. anders gesagt: Wenn ich ein a wähle mit ggT(a,n) > 1, würde dieses dann öfter ein Zeuge für die nicht zusammengesetztheit von n sein?


Wäre dankbar wenn mir da jemand weiterhelfen könnte.
wisili Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Miller-Rabin-Test: ggT(a,n)=1 wichtig?
Zitat:
Original von KlausDieter
Mir ist natürlich klar, dass falls ggT(a,n) > 1 ist, man sofort schließen kann, dass n keine Primzahl ist.


... ist schon mal falsch.
kiste Auf diesen Beitrag antworten »

gilt beim Miller-Rabin-Test, also passt das schon.
Mystic Auf diesen Beitrag antworten »
RE: Miller-Rabin-Test: ggT(a,n)=1 wichtig?
Zitat:
Original von KlausDieter
Mir ist natürlich klar, dass falls ggT(a,n) > 1 ist, man sofort schließen kann, dass n keine Primzahl ist.

wisili und kiste haben natürlich beide recht: Dass du in diesem Zusammenhang die wesentliche Voraussetzung 0<a<n mit keinem Wort erwähnst, die man für diesen Schluss unbedingt braucht, würde mir jetzt auch nicht gefallen, andererseits ist diese Voraussetzung üblicherweise Teil des Miller-Rabin-Tests...

Zitat:
Original von KlausDieter
Aber ist dieser ggT(a,n)=1 Test wirklich wichtig? Sprich, würde ich diesen streichen und direkt den eigentlichen Miller-Rabin-Test durchführen, würde die Fehlerwahrscheinlichkeit bei größer als 1/4 liegen?

Bzw. anders gesagt: Wenn ich ein a wähle mit ggT(a,n) > 1, würde dieses dann öfter ein Zeuge für die nicht zusammengesetztheit von n sein?

Ob dieses die Überprüfung der Bedingung ggT(a,n)=1 mit in den Test aufnimmst oder nicht, das beieinflußt das Ergebnis in keinster Weise: Wenn ggT(a,n)>1 für ein a mit 0<a<n gilt, so ist dann auch der eigentliche Miller-Rabin-Test nicht erfüllt... Immerhin müsste, ja im Verlaufe des Tests



für eine gewisses k>0 gelten, was für ggT(a,n)>1 natürlich nicht sein kann...

Die eigentlich interessante Frage ist daher: SOLL man die Überprüfung ggT(a,n)=1 aus algorithmischer Sicht überhaupt durchführen?... Genaugenommen läßt sich diese Frage gar nicht allgemein beantworten ohne die Vorgeschichte des Tests zu kennen... Weiß man jedoch aufgrund von Vortests, dass n sicher keine "kleinen" Primfaktoren besitzt, so wäre die Überprüfung dieser Bedingung dann mit an Sicherheit grenzender Wahrscheinlichkeit reine Zeitverschwendung...
KlausDieter Auf diesen Beitrag antworten »

Hallo Mystic,
ah okay, das ist natürlich interessant.

Nur ist mir leider noch nicht ganz klar, warum nicht gelten kann, wenn ggT(a,n) > 1 gilt.
KlausDieter Auf diesen Beitrag antworten »

Ach ne ist schon klar, man kann über die Einheitengruppe argumentieren.

Wäre a^k = 1 mod n, wäre a^(k-1) das Inverse zu a. Das ist aber ein Widerspruch, denn für Einheiten muss ggT(a,n)=1 gelten.
 
 
Mystic Auf diesen Beitrag antworten »

Zitat:
Original von KlausDieter
Ach ne ist schon klar, man kann über die Einheitengruppe argumentieren.

Wäre a^k = 1 mod n, wäre a^(k-1) das Inverse zu a. Das ist aber ein Widerspruch, denn für Einheiten muss ggT(a,n)=1 gelten.

Das stimmt zwar, ist aber unnötig kompliziert...Viel elementarer geht es so:

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