EC(橢圓曲線(elliptic curve)的縮寫)

橢圓曲線是域上虧格為1的光滑射影曲線。對於特徵不等於2的域,它的仿射方程可以寫成:y^2=x^3+ax^2+bx+c。複數域上的橢圓曲線為虧格為1的黎曼面。Mordell證明了整體域上的橢圓曲線是有限生成交換群,這是著名的BSD猜想的前提條件。阿貝爾簇是橢圓曲線的高維推廣。

基本介紹

  • 中文名:橢圓曲線
  • 外文名:elliptic curve
  • 所屬學科數學
    密碼學
定義,性質,相交理論,退化情形,模性,套用,

定義

橢圓曲線是域上虧格為1的光滑射影曲線。對於特徵不等於2的域,它的仿射方程可以寫成:y^2=x^3+ax^2+bx+c。複數域上的橢圓曲線為虧格為1的黎曼面。Mordell證明了整體域上的橢圓曲線是有限生成交換群,這是著名的BSD猜想的前提條件。阿貝爾簇是橢圓曲線的高維推廣。

性質

橢圓曲線上的點全體構成一個加法群, 點與點之間的“加法”運算。 正因鴉市辣為橢圓曲線存在加法結構,所以它包含了很多重要的數論信息。橢圓曲線和它的雅可比簇是同構的,所以它上面的“加法”結構實際上來自於它的雅可比簇的自然加法結構。
橢圓曲線上的有理點的個數夜婆漏也是人們關心的重要問題,這個問題和著名的Mordell-Weil定理有關您阿祝。Mordell-Weil定理是說:橢圓曲線上有理點構成的群是有限生成的。另一方面,橢圓曲線上的整點只有有限多個,婚踏婚刪這個定理被稱為Siegel定理。
通過以下實例,可以更好的理解上述兩個定理:橢圓曲線
上,僅有16個整點:(-2,3),(-1,4),(2,5),(4,9),(8,23),(43,282),(52,375),(5234,378661),以及它們關於x軸的對稱點,而其上所有的有理點可以由(-2,3),(2,5)通過群上的加法生成。
更一般地,整體域上的橢圓曲線的點總構成有限生成交換群。

相交理論

Bezout定理告訴我們, 兩條光滑橢圓曲線相交於9個點(切點重複計算)。 進一步,如果有第三條光滑橢圓曲線經過其中的8個交點,那它必定經過第九個點。這是古典代數幾何中的一個重要的結論。歐拉對此問題也有過考慮。
作為推廣,X.諾特(Noether)曾經得到了更一般的代數曲線交點的類似結論。 這個問題和代數曲面上秩2向量叢的半穩定性有著深刻的內在聯繫。 談勝利利用秩2向量叢的Bogomolov不等式, 將此問題推廣到最一般的情形。

退化情形

由於橢圓曲線在射影平面中是三次曲線,所以它可以退化為許多特殊的情形:
(1)三條直線;(2)一條直線和一條二次曲線(即圓錐曲線,比如橢圓,雙曲線,拋物線)。
將這些退化情形放到上述的結論中, 我們就得到了許多著名的射影幾何中的定理,如帕斯卡定理等等。

模性

模性是指整體域上橢圓曲線的L函式等於某一個自守形式的L函式,這是Langlands綱領的一部分。Wiles在其1995年陵台捆重要工作中證明了有理數域上的半穩定橢圓曲線是模的,並由此推汗趨炒虹出了費馬戶台大定理。
之後Breuil, Conrad, Diamond, Taylor去掉了半穩定限制。
Drinfeld,Deligne,Zarhin等人證明了函式域上的模性。

套用

在此基礎上衍生出ECC算法,套用於加解密、簽名驗簽等。

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