Herramientas y Calculadoras Criptográficas

Calculadoras de Teoría de Números













𝑥¹ ≡

𝑥² ≡



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Máximo Común Divisor

How to Use

Introduce dos o más números enteros positivos. El calculador encontrará el número más grande que divide sin dejar residuo a todos los números introducidos. Puedes añadir o eliminar números usando los botones ⁜ (añadir) y ⊖ (eliminar).

Understanding the Máximo Común Divisor

El Máximo Común Divisor (MCD) es el divisor más grande compartido por dos o más números. Por ejemplo, el MCD de 12 y 8 es 4, porque 4 es el número más grande que divide tanto a 12 como a 8. El MCD es fundamental en teoría de números y se utiliza en fracciones, criptografía y algoritmos de optimización.

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Mínimo Común Múltiplo

How to Use

Introduce dos o más números enteros positivos. El calculador encontrará el número más pequeño que es divisible por todos los números introducidos. Puedes añadir o eliminar números usando los botones ⁜ (añadir) y ⊖ (eliminar).

Understanding the Mínimo Común Múltiplo

El Mínimo Común Múltiplo (MCM) es el múltiplo más pequeño compartido por dos o más números. Por ejemplo, el MCM de 4 y 6 es 12, porque 12 es el número más pequeño que es divisible tanto por 4 como por 6. El MCM se utiliza al sumar fracciones, en planificación de ciclos y en muchas aplicaciones de teoría de números.

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Congruencia Modular

How to Use

Introduce un número 𝑎 (base) y un número 𝑚 (módulo). El calculador encontrará el residuo mínimo no negativo cuando 𝑎 se divide por 𝑚. Esto también se conoce como 𝑎 módulo 𝑚.

Understanding the Congruencia Modular

La congruencia modular es una operación que encuentra el residuo después de la división. Por ejemplo, 17 módulo 5 = 2, porque 17 = 3×5 + 2. La aritmética modular es fundamental en criptografía, teoría de números y ciencias de la computación. Las congruencias también se escriben como 𝑎 ≡ 𝑟 (mod 𝑚).

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Potencia Modular

How to Use

Introduce una base 𝑎, un exponente 𝑏 y un módulo 𝑚. El calculador calcula 𝑎^𝑏 módulo 𝑚 de manera eficiente sin calcular primero 𝑎^𝑏 (que podría ser un número enorme). Esto es crucial para números muy grandes.

Understanding the Potencia Modular

La potencia modular calcula 𝑎 elevado a la potencia 𝑏, luego encuentra el residuo cuando se divide por 𝑚. Por ejemplo, 3^5 módulo 7 = 243 módulo 7 = 5. Este cálculo es fundamental en criptografía de clave pública (RSA), protocolos de intercambio de claves y pruebas de primalidad. Los algoritmos eficientes pueden manejar exponentes y módulos extremadamente grandes.

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Inverso Multiplicativo Modular

How to Use

Introduce un número 𝑎 (base) y un módulo 𝑚. El calculador encuentra el inverso multiplicativo modular 𝑥 tal que 𝑎×𝑥 ≡ 1 (mod 𝑚). El inverso existe solo si 𝑎 y 𝑚 son coprimos (MCD = 1).

Understanding the Inverso Multiplicativo Modular

El inverso multiplicativo modular de 𝑎 módulo 𝑚 es un número 𝑥 tal que 𝑎×𝑥 deja un residuo de 1 cuando se divide por 𝑚. Por ejemplo, el inverso de 3 módulo 11 es 4, porque 3×4 = 12 ≡ 1 (mod 11). Este concepto es esencial en criptografía RSA, descifrado de cifras y resolución de ecuaciones modulares lineales.

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Primalidad

How to Use

Introduce un número entero positivo 𝑛. El calculador determina si 𝑛 es primo (solo divisible por 1 y él mismo) o compuesto (tiene otros divisores). Para números muy grandes, utiliza pruebas probabilísticas de primalidad.

Understanding the Primalidad

Un número primo es un número natural mayor que 1 que no tiene divisores positivos excepto 1 y él mismo. Por ejemplo, 2, 3, 5, 7 y 11 son primos. Los números primos son piedras angulares de la teoría de números y criptografía. Todos los números enteros mayores que 1 pueden factorizarse únicamente como un producto de números primos (Teorema Fundamental de la Aritmética).

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Phi (Función Totiente de Euler)

How to Use

Introduce un número entero positivo 𝑛. El calculador calcula φ(𝑛), que es el conteo de números enteros positivos hasta 𝑛 que son coprimos con 𝑛 (es decir, MCD(𝑘, 𝑛) = 1).

Understanding the Phi

La función Totiente de Euler φ(𝑛) cuenta cuántos números positivos menores o iguales a 𝑛 son coprimos con 𝑛. Por ejemplo, φ(9) = 6 porque 1, 2, 4, 5, 7, 8 son coprimos con 9. Para un primo 𝑝, φ(𝑝) = 𝑝 - 1. Esta función es fundamental en el criptosistema RSA, donde aparece en el cálculo de la clave privada y en el Teorema de Euler (𝑎^φ(𝑛) ≡ 1 (mod 𝑛)).

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Orden Multiplicativo

How to Use

Introduce una base 𝑎 y un módulo 𝑛. El calculador encuentra el orden multiplicativo de 𝑎 módulo 𝑛, que es el entero positivo más pequeño 𝑘 tal que 𝑎^𝑘 ≡ 1 (mod 𝑛). Requiere que MCD(𝑎, 𝑛) = 1.

Understanding the Orden Multiplicativo

El orden multiplicativo de 𝑎 módulo 𝑛 es el exponente más pequeño 𝑘 tal que 𝑎 elevado a la potencia 𝑘 deja un residuo de 1 cuando se divide por 𝑛. Por ejemplo, el orden de 3 módulo 7 es 6, porque 3^6 ≡ 1 (mod 7), y 6 es el exponente positivo más pequeño con esta propiedad. El orden divide φ(𝑛) y es crucial en algoritmos de logaritmo discreto y en la teoría de grupos multiplicativos.

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Logaritmo Discreto

How to Use

Introduce una base 𝑎, un resultado 𝑏 y un módulo 𝑚. El calculador encuentra el índice (logaritmo discreto) 𝑥 tal que 𝑎^𝑥 ≡ 𝑏 (mod 𝑚). Para números grandes, esto puede ser computacionalmente difícil.

Understanding the Logaritmo Discreto

El logaritmo discreto es el inverso de la exponenciación modular. Dado 𝑎^𝑥 ≡ 𝑏 (mod 𝑚), el logaritmo discreto encuentra 𝑥. Mientras que calcular 𝑎^𝑥 módulo 𝑚 es fácil, encontrar 𝑥 es computacionalmente difícil para módulos grandes, lo que lo hace fundamental en criptografía de clave pública. Este problema difícil es la base del Protocolo de Intercambio de Claves Diffie-Hellman y de sistemas criptográficos de curva elíptica.

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Factorización Prima

How to Use

Introduce un número entero positivo 𝑛. El calculador descompone 𝑛 en su factorización prima única, expresada como un producto de números primos. Para números grandes, esto puede requerir tiempo significativo.

Understanding the Factorización Prima

La factorización prima es la descomposición de un número en un producto de números primos. Por ejemplo, 60 = 2² × 3 × 5. El Teorema Fundamental de la Aritmética establece que cada número entero mayor que 1 tiene una factorización prima única (salvo el orden). Factorizar números grandes es computacionalmente difícil, lo que es la base de la seguridad del criptosistema RSA. Mientras que es fácil multiplicar dos números primos grandes, es extremadamente difícil factorizar su producto.

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Función de Carmichael

How to Use

Introduce un número entero positivo 𝑛. El calculador calcula λ(𝑛), que es el menor entero positivo 𝑘 tal que 𝑎^𝑘 ≡ 1 (mod 𝑛) para todo 𝑎 coprimo con 𝑛.

Understanding the Función de Carmichael

La función de Carmichael λ(𝑛), también conocida como función lambda o función totiente reducida, da el menor entero positivo 𝑘 tal que 𝑎^𝑘 ≡ 1 (mod 𝑛) para todo 𝑎 coprimo con 𝑛. Por ejemplo, λ(8) = 2 porque para todo 𝑎 coprimo con 8 se cumple 𝑎² ≡ 1 (mod 8). Para un primo 𝑝, λ(𝑝) = 𝑝 - 1. Esta función es fundamental en criptografía, especialmente en el análisis de períodos de la exponenciación modular.

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Residuosidad Cuadrática

How to Use

Introduce un candidato 𝑞 y un módulo 𝑛. El calculador determina si 𝑞 es un residuo cuadrático módulo 𝑛 (es decir, si existe un 𝑥 tal que 𝑥² ≡ 𝑞 (mod 𝑛)). Para primos, utiliza el Símbolo de Legendre; para números compuestos, el Símbolo de Jacobi.

Understanding the Residuosidad Cuadrática

Un número 𝑞 es un residuo cuadrático módulo 𝑛 si existe un número 𝑥 tal que 𝑥² ≡ 𝑞 (mod 𝑛). Por ejemplo, 4 es un residuo cuadrático módulo 7 porque 2² ≡ 4 (mod 7). El Símbolo de Legendre (𝑎/𝑝) y el Símbolo de Jacobi son herramientas para determinar la residuosidad. Los residuos cuadráticos tienen aplicaciones en criptografía, especialmente en sistemas basados en la dificultad computacional de la residuosidad cuadrática.

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Sistema de Congruencias Modulares Coprimas

How to Use

Introduce múltiples congruencias de la forma 𝑥 ≡ 𝑎𝑖 (mod 𝑛𝑖), donde los módulos 𝑛𝑖 son coprimos entre sí (sus MCD son 1). El calculador encuentra la solución única 𝑥 módulo el producto de todos los módulos. Puedes añadir más congruencias con el botón ⁜.

Understanding the Sistema de Congruencias Modulares Coprimas

El Teorema del Resto Chino (CRT) establece que si 𝑛₁, 𝑛₂, ..., 𝑛𝑘 son coprimos, entonces existe una solución única módulo 𝑁 = 𝑛₁𝑛₂...𝑛𝑘 para el sistema de congruencias 𝑥 ≡ 𝑎𝑖 (mod 𝑛𝑖). Este teorema es fundamental en teoría de números, criptografía (para acelerar operaciones RSA) y sistemas de computación en residuos. CRT permite resolver sistemas de congruencias de manera eficiente.

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Raíz Primitiva

How to Use

Introduce un candidato 𝑔 y un módulo 𝑛. El calculador indica si 𝑔 es una raíz primitiva módulo 𝑛, es decir, si sus potencias generan todos los residuos invertibles módulo 𝑛.

Understanding the Raíz Primitiva

Una raíz primitiva módulo 𝑛 es un elemento cuyo orden multiplicativo es φ(𝑛). Esto significa que las potencias de 𝑔 recorren todos los enteros coprimos con 𝑛. Por ejemplo, 2 es una raíz primitiva módulo 5, ya que 2¹, 2², 2³ y 2⁴ producen 2, 4, 3 y 1 (mod 5). Las raíces primitivas se usan en teoría de grupos cíclicos y en criptografía, especialmente en esquemas tipo Diffie-Hellman.

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Raíz Primitiva Mínima

How to Use

Introduce un módulo 𝑛. El calculador encuentra la raíz primitiva más pequeña módulo 𝑛, que es un número 𝑔 cuyo orden multiplicativo módulo 𝑛 es φ(𝑛). Las raíces primitivas existen solo para ciertos valores de 𝑛.

Understanding the Raíz Primitiva Mínima

Una raíz primitiva módulo 𝑛 es un número 𝑔 cuyo orden multiplicativo es φ(𝑛), lo que significa que las potencias 𝑔¹, 𝑔², ..., 𝑔^φ(𝑛) generan todos los números coprimos con 𝑛. Por ejemplo, 2 es una raíz primitiva módulo 5, porque 2¹, 2², 2³, 2⁴ generan 2, 4, 3, 1 (mod 5). Las raíces primitivas existen para 𝑛 = 1, 2, 4, 𝑝^𝑘, o 2𝑝^𝑘 donde 𝑝 es un primo impar. Tienen aplicaciones en criptografía Diffie-Hellman y en la teoría de grupos cíclicos.

Cosas grandes e inescrutables, maravillas sin número …

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