Resíduo quadrático e fatoração inteira

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Costumo ler que decidir se um número é um resíduo quadrático módulo é um problema interessante (e difícil) da teoria dos números (especialmente se não for primo).rnn

Estou analisando o seguinte caso especial desse problema: Vamos p e q ser dois números primos diferentes e n: =pq. Dador entre 1 1 e n. Decida se existe umxZ/nZtal que .x2r(modn)

Minha pergunta é: A versão funcional desse problema, ou seja, "Encontre um como o anterior", gera um algoritmo aleatório para fatoração inteira. Portanto, é muito interessante por razões práticas, como "quebrar a RSA". Existe algum resultado para a versão de decisão desse problema? Caso contrário, quais são os problemas típicos que pensamos que decidir a residuosidade quadrática é um problema difícil?x

Além disso, o caso especial que eu estou vendo é realmente um caso especial? Ou posso resolver o caso geral com um arbitrário com um oráculo para o problema de decisão acima?n

nascermos
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Veja o artigo da Wikipedia sobre o problema de residuosidade quadrática . Não há muito, mas está listado como uma suposição de dureza computacional separada do que o problema de fatoração e outros. E embora não seja conhecido por nos levar em consideraçãon, vamos dizer se n é um produto de 2 ou 3primos. (Também existem casos em que é fácil responder Não; na verdade, esse é o caso de metade de todas essasr; o que é difícil é distinguir na outra metade os casos de instâncias Não Sim).
ShreevatsaR

Respostas:

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Tibor Jager e Jörg Schwenk mostram em A dureza genérica dos problemas de associação a subconjuntos sob a suposição de fatoração que o fatoramento reduz a distinção entre resíduos quadráticos e números com o símbolo 1 de Jacobi, para algoritmos de anel genéricos . Estes são algoritmos cuja única "API" para números inteiros são operações em anel (adição, multiplicação, subtração, divisão), comparações de igualdade e geração de um elemento aleatório. Eles também mostram que o símbolo de Jacobi, que pode ser calculado com eficiência em tempo polinomial, não possui algoritmo genérico de anel eficiente. Portanto, o resultado deles não responde à sua pergunta, além de implicar que a resposta não é conhecida.

Yuval Filmus
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