实施Shamir的秘密共享重建


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Shamir的秘密共享方案是将秘密分为几个重建秘密所需的保护秘密的简单方法。

您的任务是在prime定义的有限域上实施Shamir的秘密共享重建1928049029。如果您对这意味着什么有任何疑问,请在Wikipedia中询问或查看“有限域和有限域算术”(下面的更多资源)。

输入值

输入是使用stdin完成的。首先是一个整数k,然后是k行。这些行中的每一行都包含一对x y代表秘密的整数。换句话说f(x) = y,在用于构造机密的原始多项式中。

给出的秘密数量始终足以构造相应的秘密。

输出量

输出以输出重新构造的秘密。

例子

输入:

5         
1 564797566
2 804114535
4 1354242660
6 1818201132
7 503769263

输出:

1234

输入:

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

输出:

456457856

资源资源

维基百科文章

有限域来源:维基百科

有限域算术来源:维基百科

拉格朗日多项式资料来源:维基百科

有限域算术一章

Answers:


4

bash,271个字符

r(){
[$ {1/0 /}] && {$(($ 2%$ 1))$ 1;(((t = u,u = v- $ 2 / $ 1 * u,v = t));}
}
读
((N = 1928049029,n = 0))
而读x [$ n] y [$ n]
做((n ++))
做完了
for((i = n; z =(z + 1)%N,i--;))做
for((j = n,l = y [i]; j--;))做
((u = 0,v = 1,d = x [j] -x [i],M = N + d))
MN
[$ {d / 0 /}] &&((l = l * x [j]%N *(u + N)%N))
做完了
做完了
回声$ z

在大多数情况下,换行符都可以用分号代替,但是我认为没有任何不必要的空格。

(我之前没有意识到bash的整数是64位的-非常有用)。

对于bash而言,递归GCD(开发全局状态)似乎比迭代GCD更紧凑。这通常很简单;有趣的诀窍在于[ ${d/0/} ]&&foo它是有效的if [ $d -ne 0 ];then foo;fi


真好!我从未期望看到这个问题的答案。+1
胡安

@Juan,我开始在Perl中进行此操作,并被迫将其强制为整数除法而不是浮点数。而且我知道bash更好,因此减少了头撞墙的次数。
彼得·泰勒

3

八度中的199个字符:

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)字符

如果您本周不关心获得结果,则65个字符就足够了:

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

但是,如果您正在寻找效率,它会以86个字符稍长一些:

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

与我想在博客上重复的内容相比,这要详细得多。


主要不是我的工作,而是从Nabb偷偷地给了47个字符:

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

注意:我只是想知道这段代码:鉴于时间和使用的内存量,尝试运行它毫无意义。


3

Golfscript- 52 46(67)

用于46个字符的模块化逆运算的蛮力方法。用任意精度整数重复计算a ^(N-2)。

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

实施扩展的欧几里得算法仅花费我们额外的15个字符。

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

我的博客文章中详细介绍了此代码,包括一些用于计算模块化乘法逆的替代方法。


1
很好,但是我认为至少还有两个字符可以保存。更换{*N%2<}{*N%1=}作为博客和你能够摆脱(;N,。但是,对于性能无关紧要的条目,您可以使用费马小定理,而不必理会取幂的模块化方面-只需将其留给最后的整洁-这样就成为了recip N((?
彼得·泰勒

1
@Peter:{*N%1=}+分母为零的情况将会丢失,这将需要至少3个字符来处理。简单地做x ^(N-2)很好,但是实际上我们可以得到46个字符。
2011年

2

Lua 444字符

适用于Wiki页面上的示例

3
2 1942
4 3402
5 4414

但是对于此页面上的示例,某种程度上不起作用。如果有人可以找到错误?

非高尔夫版本:

-- 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

打高尔夫球(不使用有限域),444个字符:

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))

Wikipedia示例不使用有限域,这实在令人遗憾,这本来会更具启发性。这很可能是您错误的根源。
aaaaaaaaaaaaa

2

Java,435407个字符

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);}}

取消高尔夫:

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

哈斯克尔(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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