シャミールの秘密共有の再構築を実装する


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シャミールの秘密共有方式は、秘密を再構築するために必要ないくつかの部分に分割することによって秘密を保護する簡単な方法です。

あなたの仕事は、首相によって定義された有限体上のシャミルの秘密共有再構築を実装すること1928049029です。これが何を意味するかについて疑問がある場合は、質問するか、Wikipediaの有限体と有限体演算を参照してください(以下のリソースを参照)。

入力

入力はstdinを使用して行われます。最初に整数k、次にk行続きます。これらの各行にはx y、秘密を表す整数のペアが含まれています。言い換えればf(x) = y、秘密を構築するために使用された元の多項式で。

指定されたシークレットの数は、対応するシークレットを構築するのに常に十分です。

出力

再構築されたシークレットをstdoutに出力します。

入力:

5         
1 564797566
2 804114535
4 1354242660
6 1818201132
7 503769263

出力:

1234

入力:

7
1 819016192
2 1888749673
3 1737609270
4 365594983
5 1628804870
6 1671140873
7 492602992

出力:

456457856

資源

ウィキペディアの記事

論文

有限体出典:ウィキペディア

有限体演算出典:ウィキペディア

ラグランジュ多項式出典:ウィキペディア

有限体演算に関する章

回答:


4

bash、271文字

r(){
[$ {1/0 /}] && {r $(($ 2%$ 1))$ 1;((t = u、u = v- $ 2 / $ 1 * u、v = t));}
}
読んだ
((N = 1928049029、n = 0))
読み取り中x [$ n] y [$ n]
do((n ++))
終わった
for((i = n; z =(z + l)%N、i-;))do
for((j = n、l = y [i]; j-;))do
((u = 0、v = 1、d = x [j] -x [i]、M = N + d))
r MN
[$ {d / 0 /}] &&((l = l * x [j]%N *(u + N)%N))
終わった
終わった
エコー$ z

ほとんどの場合、改行はセミコロンで置き換えることができますが、不要な空白はないと思います。

(私は今日までbashの整数が64ビットであることを理解していませんでした-非常に役に立ちます)。

bashの場合、再帰的なGCD(グローバルな状態を利用する)は、反復的なGCDよりもコンパクトに見えるようです。これはほとんど簡単です。興味深いトリックは[ ${d/0/} ]&&foo、効果的なことですif [ $d -ne 0 ];then foo;fi


いいね!私はこの問題に対するbashの回答を見ることは決してありませんでした。1
フアン

@フアン、私はPerlでそれを始めた、そしてそれを浮動小数点数ではなく整数除算を強制する必要があることにうんざりした。とにかくバッシュの方がいいので、壁に頭をぶつけないようにします。
Peter Taylor

3

Octaveの199文字:

m=@(x)mod(x,1928049029);[d,l]=scanf('%d');c=d(1);e=repmat(int64(d(2:2:l)),1,c);[_,b]=gcd(e-e',1928049029*ones(c));b=eye(c)+m(e.*b);x=b(1,:);for i=2:c;x=m(x.*b(i,:));end;disp(m(sum(m(x'.*d(3:2:l)))))

3

Golfscript、114 112 111 110 109 65(86)文字

今週結果を取得する必要がない場合は、65文字で十分です。

~](;2/0\:X{~\.X{0=}%^\{\.@- 1928049029:P.,\@{@*\%(!}++?**}+/+P%}/

ただし、効率性を求めている場合は、86文字と少し長くなります。

~](;2/0\:X{~\.X{0=}%^\{\[.0](@-[1928049029:P%P]{.~/{\.(;@@~@*-+\}+2*.1=}do;0=*}+/+P%}/

これについては、ブログで繰り返し説明したいよりもはるかに詳細に分析されています。


主に私の仕事ではありませんが、Nabbから頻繁にクリブすると、47文字になります。

n%(!\:A{~A{~;.3$- 1928049029:N((?1or**}/\/+N%}/

注:私はこのコードについてのみ推論しました。コードを実行しようとしても、使用するメモリの長さと量を考えると無意味です。


3

Golfscript- 52 46(67)

46文字のモジュラーインバースのブルートフォースアプローチ。任意精度の整数でa ^(N-2)を繰り返し計算します。

n%(!\:A{~A{~;.3$-.!+1928049029:N((?**}/\/+N%}/

拡張ユークリッドアルゴリズムを実装すると、追加の15文字しかかかりません。

n%(!\:A{~A{~;.3$-:|!1\1928049029:N{@2$|3$/*-\|\:|%.}do;;**}/\/+N%}/

このコードは、モジュラー乗法逆数を計算するためのいくつかの代替案を含め、私のブログ投稿で完全に詳細に説明されています。


1
いいですが、保存する文字が少なくとも2つ残っていると思います。交換する{*N%2<}{*N%1=}ブログのように、あなたは捨てることができ(;た後にN,。しかし、パフォーマンスに関係のないエントリについては、累乗のモジュラー側を気にすることなく、Fermatの小さな定理を使用できますN((?。これを最後の整頓に任せれば、recipはになります。
Peter Taylor

1
@ピーター:{*N%1=}+分母がゼロの場合は見逃します。これは処理に少なくとも3文字必要です。ただし、単純にx ^(N-2)を実行することで十分です。これを使用して実際に46文字を取得できます。
Nabb

2

ルア444文字

Wikiページの例で機能します

3
2 1942
4 3402
5 4414

ただし、このページの例では、どういうわけか機能しません。誰かがエラーを見つけることができるなら?

非ゴルフバージョン:

-- Reconstruct shamir secret
-- convention, poly = {[0]=a0,a1,...,an}
i=io.read
f=math.fmod
w=1928049029
k=i():match"%d+"
x={} -- Will contain X values
y={} -- Will contain Y values
p={} -- will contain lagrange polynomials

-- Read data
for j=0,k-1 do
    x[j],y[j]=i():match("(%d+) (%d+)")
    print(j,x[j],y[j])
end
-- Multiplication and scaling function
function mul(p,q,s)
    -- multiply polies
    r={} -- poly to be returned
    for k=0,#p do 
        for l=0,#q do
            r[l+k]=r[l+k] or 0 -- if the coeff for degree l+k of x doesn't exist, put 0
            p[k]=p[k] or 0 -- if p hasn't got a coeff for x^k
            q[l]=q[l] or 0 -- idem for q
            r[l+k]=(r[l+k]+s*p[k]*q[l]%w -- calculate increment for coeff for x^(l+k) 
        end
    end
    -- Debugging
    io.write"Multiplied "
    printPoly(p)
    io.write"With       "
    printPoly(q)
    io.write("And scaling factor ",tostring(s),"\n")
    io.write"Yielding   "
    printPoly(r)
    return r
end

function printPoly(p) -- "Pretty" printing of the polynomial
    for k=#p,1,-1 do
        io.write(tostring(p[k] or 0),"x^",tostring(k),"+")
    end
    io.write(p[0])
    io.write"\n"
end
function egcd(a,b)
    if a == 0 then
        return b, 0, 1
    else
        local g, y, x = egcd(b % a, a)
        return g, x - math.floor(b / a) * y, y
    end
end

function inv(a,m)
    a=a>=0 and a or a+m
    local g,x,y = egcd(a,m)
    if g== 1 then
        return x%m
    else
        print(a,"has no inverse mod",m)
    end
end


-- generate lagrange polynomials
for j=0,#x do
    print("j=",j,"*********")
    for m=0,k-1 do
        if m~=j then -- if m==j, continue
            p[j]=p[j]or{[0]=1} -- if this poly doesn't exist, take 1
            p[j]=mul( p[j], {[0]=-x[m],1},inv(x[j]-x[m],w))-- multiply with (x-x_m)/(x_j-x_m)
            io.write"---------------------------------\n"
        end
    end
end
r=0 -- Result for x^0
for k=0,#p do
    print("l_"..k)
    printPoly(p[k]) -- print l_k
    r=r+f(y[k]*p[k][0],w) -- add coeff for x^0 to result
end
print("Secret was",f(r,w)) -- display result

ゴルフ(有限フィールドを使用しない)、444文字:

i=io.read f=math.fmod w=1928049029 k=i():match"%d+"x={}y={}p={}for j=0,k-1 do x[j],y[j]=i():match("(%d+) (%d+)")end
function mul(p,q,s)r={}for k=0,#p do for l=0,#q do r[l+k]=r[l+k]or 0 p[k]=p[k]or 0 q[l]=q[l]or 0 r[l+k]=f(r[l+k]+s*p[k]*q[l],w)end end return r end
for j=0,#x do for m=0,k-1 do if m~=j then p[j]=p[j]or{[0]=1}p[j]=mul(p[j],{[0]=-x[m],1},1/(x[j]-x[m]))end end end r=0 for k=0,#p do r=r+f(y[k]*p[k][0],w)end
print(f(r,w))

ウィキペディアの例では、有限フィールドを使用していません。これは実際には残念ですが、はるかに有益でした。それはおそらくエラーの原因です。
aaaaaaaaaaaa 2011年

2

Java、435 407文字

import java.util.*;public class G{public static void main(String[]args){Scanner s=new Scanner(System.in);int i,k,n=s.nextInt();long N=1928049029L,x[]=new long[n],y[]=new long[n],z=0,l,c;for(i=n;i-->0;){x[i]=s.nextInt();y[i]=s.nextInt();}for(i=n;i-->0;){l=y[i];for(long j:x)if(x[i]!=j){c=1;for(long a=N+j-x[i],b=N,d=0,t;b>0;){t=d;d=c-a/b*d;c=t;t=b;b=a%b;a=t;}l=l*j%N*(c+N)%N;}z+=l;}System.out.println(z%N);}}

非ゴルフ:

import java.util.*;
public class G {
    public static void main(String[] args) {
        Scanner s=new Scanner(System.in);
        int i,k,n=s.nextInt();
        long N=1928049029L,x[]=new long[n],y[]=new long[n],z=0,l,c;
        for (i=n; i-->0;) {
            x[i]=s.nextInt();
            y[i]=s.nextInt();
        }
        for (i=n; i-->0;) {
            l=y[i];
            for (long j:x)
                if (x[i]!=j) {
                    // Extended Euclid algorithm - iterative version -
                    // to find the reciprocal of j-x[i] (mod N)
                    c=1;
                    for (long a=N+j-x[i], b=N, d=0, t; b>0;) {
                        t=d; d=c-a/b*d; c=t;
                        t=b; b=a%b; a=t;
                    }
                    l = l*j%N;
                    l = l*(c+N)%N;
                }
                z+=l;
        }
        System.out.println(z%N);
    }
}

2

ハスケル、183

p=1928049029
a#0=(1,0)
a#b=let(s,t)=b#mod a b in(t,s-div a b*t)
s d=sum[y*product[z*fst((z-x)#p)|[z,_]<-d,z/=x]|[x,y]<-d]
main=interact$show.(`mod`p).s.map(map read.words).tail.lines
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