Unter einer Primzahl versteht man eine von 1 verschiedene natürliche Zahl, die nur durch 1 und durch sich selbst teilbar ist.
Die Menge der Primzahlen wird in der Regel mit dem Symbol bezeichnet. Mit verknüpft ist die Folge der nach ihrer Größe geordneten Primzahlen, die man auch Primzahlfolge nennt.
Demanch gilt:
Da wir nun festgelegt haben, was eine Primzahl ist, stellt sich nun die
Frage, wofür werden diese in der Kryptographie verwendet und warum haben
diese einen so großen Stellenwert inne?
In der Kryptographie basieren viele Verschlüsselungsverfahren auf Primzahlen, so z.B. das RSA (Rivest-Shamir-Adleman)-Verfahren.
Beispiel einer verschlüsselten Übertragung anhand des RSA-Verfahrens:
Die Personen Alice und Bob möchten verschlüsselt kommunizieren. Zuerst möchte Bob Alice eine geheime Nachricht schicken. Um dies zu ermöglichen, trifft Alice folgende Vorbereitungen:
1) Alice wählt zufällig zwei Primzahlen und .
2) Sie berechnet und .
3) Dann wählt Sie mit .
4) Alice bestimmt mit .
5) Dann ist der öffentliche und der geheime Schlüssel.
6) Die Werte und löscht Alice.
Bob möchte nun Alice die Nachricht schicken. Er geht nun wie folgt vor:
7) Bob berechnet und schickt an Alice.
8) Alice berechnet .
Es stellen sich nun z.B folgende Fragen:
- Wie findet man ausreichend große Primzahlen und ?
- Was bedeutet die Funktion ?
- Wie wird die Rechenoperation (Division mit Rest) angewendet ?
Auf diese Fragen wird in Beiträgen in den Kategorien Zahlentheorie und Primzahltest noch näher eingegangen.