头条新闻
RSA-200 已被分解
作者:Eric W. Weisstein
2005年5月10日——5月9日,德国联邦信息技术安全局 (BSI) 的一个团队宣布已分解了 200 位数字的数字
2799783391 1221327870 8294676387 2260162107 0446786955 4285375600 0992932612 8400107609 3456710529 5536085606 1822351910 9513657886 3710595448 2006576775 0985805576 1357909873 4950144178 8631789462 9518723786 9221823983
称为 RSA-200。负责此次分解的团队与之前分解了 174 位数字的 RSA-576 数字的团队是同一个团队( 头条新闻,2003年12月5日)。
RSA 数字是合数,正好有两个质因数(即所谓的半素数),这些数字已列在 RSA Security®的分解挑战中。
虽然合数被定义为可以写成较小数字(称为因数)乘积的数字(例如,6 = 2 x 3 是合数,因数为 2 和 3),但质数没有这种分解(例如,7 除了 1 和它本身之外没有任何因数)。因此,质因数代表给定正整数的基本(且唯一)分解。RSA 数字是特殊类型的合数,经过特别选择,难以分解,并且通过它们包含的位数来识别。
虽然 RSA-200 比 7,816,230 位数字的巨型梅森素数 M42(这是已知的最大质数)小得多,但它的分解意义重大,因为证明或反驳一个数字是质数(“素性测试”)似乎比实际识别一个数字的因数(“质因数分解”)容易得多。因此,虽然将两个大数 p 和 q 相乘在一起是微不足道的,但如果只给出它们的乘积 pq,则确定因数可能极其困难。凭借一些独创性,此属性可用于创建实用且高效的电子数据加密系统。
RSA 实验室赞助 RSA 分解挑战,以鼓励对计算数论和分解大整数的实际难度进行研究,并且因为它可能有助于 RSA 加密 公钥密码算法的用户选择合适的密钥长度以获得适当的安全级别。现金奖励将颁发给第一个分解每个挑战数字的人。
RSA 数字最初以 10 个十进制数字的间隔分布在一到五百位数字之间,并且根据复杂的公式颁发奖金。这些原始数字根据十进制数字的位数命名,因此 RSA-100 是一个百位数字。随着计算机和算法变得更快,未分解的挑战数字从奖金列表中删除,并替换为一组具有固定现金奖励的数字。此时,命名约定也发生了变化,尾随数字表示数字的二进制表示中的位数。因此,RSA-576 有 576 个二进制数字,转换为十进制为 174 位数字。
当 R. Rivest、A. Shamir 和 L. Adleman 使用 129 位数字的数字(称为 RSA-129)发布第一批公钥消息之一,并为消息的解密提供 100 美元的奖励时,RSA 数字受到了广泛关注 (Gardner 1977)。尽管当时人们普遍认为破解 RSA-129 编码的消息需要数百万年,但它在 1994 年使用分布式计算进行了分解,该计算利用了遍布全球的网络计算机执行多项式二次筛法 (Leutwyler 1994)。所有集中式数字运算的结果是将编码的消息解密,得到深刻的明文消息“The magic words are squeamish ossifrage.”(ossifrage 是一种罕见的食腐兀鹫,在欧洲山区发现。)
RSA-129 的分解之后,RSA-100、RSA-110 和 RSA-120 也被分解。挑战数字 RSA-130、RSA-140、RSA-150、RSA-155、RSA-160 和 RSA-576 也随后在 1996 年至 2004 年 4 月之间被分解。
最新的 RSA 数字分解涉及 J. Franke 和 T. Kleinjung 使用波恩大学科学计算研究所和纯粹数学研究所、波恩马克斯·普朗克数学研究所和埃森实验数学研究所的硬件完成的“格”筛选;以及 P. Montgomery 和 H. te Riele 在阿姆斯特丹荷兰数学和计算机科学中心 (CWI) 完成的“线”筛选。然后,在 BSI 的支持下完成了此数据的后处理,以构建实际的因数。RSA-200 的分解是使用一种称为一般数域筛法的质因数分解算法完成的,使用此筛法找到的两个 100 位数字的因数是
3532461934 4027701212 7260497819 8464368671 1974001976 2502364930 3468776121 2536794232 0005854795 6528088349 x 7925869954 4783330333 4708584148 0059687737 9758573642 1996073433 0341455767 8728181521 3538140930 4740185467
这些数字可以很容易地相乘,以验证它们的乘积确实等于原始数字。
如下表所示,RSA-640 到 RSA-2048 仍然未被分解,为那些足够聪明和坚持不懈地追踪它们的人提供 20,000 美元到 200,000 美元的奖励。未分解的挑战数字列表可以从 RSA 下载,也可以从 程序包存档 中以 Mathematica 程序包的形式下载。
数字 | 位数 | 奖金 | 已分解 |
---|---|---|---|
RSA-100 | 100 | 1991年4月 | |
RSA-110 | 110 | 1992年4月 | |
RSA-120 | 120 | 1993年6月 | |
RSA-129 | 129 | $100 | 1994年4月 |
RSA-130 | 130 | 1996年4月10日 | |
RSA-140 | 140 | 1999年2月2日 | |
RSA-150 | 150 | 2004年4月16日 | |
RSA-155 | 155 | 1999年8月22日 | |
RSA-160 | 160 | 2003年4月1日 | |
RSA-200 | 200 | 2005年5月9日 | |
RSA-576 | 174 | $10,000 | 2003年12月3日 |
RSA-640 | 193 | $20,000 | 未分解 |
RSA-704 | 212 | $30,000 | 未分解 |
RSA-768 | 232 | $50,000 | 未分解 |
RSA-896 | 270 | $75,000 | 未分解 |
RSA-1024 | 309 | $100,000 | 未分解 |
RSA-1536 | 463 | $150,000 | 未分解 |
RSA-2048 | 617 | $200,000 | 未分解 |
后记
虽然许多 RSA 挑战数字仍然未被分解,但 RSA 挑战及其相关的现金奖励此后已停止。
参考文献Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik. "Forscher stellen neuen Weltrekord auf: Zahl RSA200 zerlegt." 2005年5月9日。 http://www.bsi.de/presse/pressinf/090505primzahl.htm
Gardner, M. "Mathematical Games: A New Kind of Cipher That Would Take Millions of Years to Break." Sci. Amer. 237, 120-124, 1977年8月。
Leutwyler, K. "Superhack: Forty Quadrillion Years Early, a 129-Digit Code Is Broken." Sci. Amer. 271, 17-20, 1994年。
NFSNet: Large-Scale Distributed Factoring. http://www.nfsnet.org
RSA Security®. "The New RSA Factoring Challenge." http://www.rsasecurity.com/rsalabs/challenges/factoring
RSA Security®. "The RSA Challenge Numbers." http://www.rsasecurity.com/rsalabs/challenges/factoring/numbers.html
WEB.DE Portale. "Weltrekord - Riesenzahl mit 200 Stellen in Primfaktoren zerlegt." 2005年5月9日。 http://portale.web.de/Computer/msg/5806486/
Weisstein, E. W. Mathematica 程序包 RSANumbers.m。
Weisstein, E. W. "RSA-576 Factored." 头条新闻。2003年12月5日。 https://mathworld.net.cn/news/2003-12-05/rsa