Calculateur d'inverse multiplicatif modulaire

Trouvez l'inverse modulaire d'entiers premiers entre eux avec l'algorithme d'Euclide étendu.

Calcul de l'inverse modulaire
Saisissez un entier et un module pour trouver le plus petit inverse non négatif.

À propos du calculateur d'inverse multiplicatif modulaire

Un inverse multiplicatif modulo m est un entier qui annule l'effet d'une multiplication en arithmétique modulaire. Pour un entier a, un inverse x vérifie que a fois x laisse un reste de 1 après division par m. On écrit généralement que a fois x est congru à 1 modulo m. Par exemple, 3 fois 4 vaut 12, et 12 divisé par 11 laisse un reste de 1 : 4 est donc l'inverse multiplicatif de 3 modulo 11. Tous les couples d'entiers n'admettent pas d'inverse. La condition nécessaire et suffisante est que a et m soient premiers entre eux, autrement dit que leur plus grand commun diviseur soit 1. Prenons 6 modulo 9 : chaque multiple de 6 partage le facteur 3 avec 9, donc aucun ne peut laisser un reste de 1. À l'inverse, le PGCD de 7 et 26 vaut 1, et l'inverse de 7 modulo 26 est 15, car 105 divisé par 26 laisse un reste de 1. Le calculateur vérifie le PGCD avant de fournir une réponse. L'algorithme d'Euclide étendu trouve efficacement l'inverse. La version ordinaire répète divisions et calculs de restes pour obtenir le plus grand commun diviseur. La version étendue suit aussi les coefficients afin d'exprimer le PGCD comme combinaison entière des valeurs initiales. Lorsque le PGCD vaut 1, le coefficient de a est un inverse. Ce coefficient pouvant être négatif, le calculateur le réduit modulo m et affiche le plus petit représentant non négatif, de zéro à m moins un. Les inverses modulaires permettent de diviser dans un système de congruences. Pour résoudre a fois x congru à b modulo m, multipliez b par l'inverse de a, s'il existe. Ils interviennent dans les congruences linéaires, le théorème chinois des restes, les fractions modulaires, le hachage, la détection d'erreurs et la cryptographie à clé publique. La génération de clés RSA comprend par exemple le calcul de l'inverse d'un exposant modulo une valeur de l'indicatrice d'Euler. Les véritables implémentations cryptographiques utilisent des bibliothèques de précision arbitraire soigneusement auditées, plutôt que les nombres ordinaires du navigateur. Saisissez uniquement des entiers et un module supérieur à 1. Les valeurs négatives de a sont admises, car chaque entier négatif possède un résidu minimal non négatif équivalent modulo m. Le calculateur utilise les entiers sûrs de JavaScript, adaptés aux exercices scolaires et aux problèmes de théorie des nombres de taille modérée. Il affiche le PGCD et une vérification par multiplication pour confirmer que l'inverse donne bien un reste de 1. Pour de très grandes valeurs cryptographiques, utilisez un logiciel conçu pour les grands entiers et les calculs sensibles sur le plan de la sécurité.

Exemples d'inverses modulaires

Chaque résultat est le plus petit entier non négatif dont le produit laisse un reste de 1.

Nombre et moduleInverseVérification
3 modulo 114Trois fois 4 vaut 12, et 12 mod 11 vaut 1.
7 modulo 2615Sept fois 15 vaut 105, et 105 mod 26 vaut 1.
17 modulo 31202753Dix-sept fois 2753 laisse un reste de 1 modulo 3120.
10 modulo 1712Dix fois 12 vaut 120, et 120 mod 17 vaut 1.

Comment calculer un inverse modulaire

  1. Saisissez l'entier dont vous cherchez l'inverse multiplicatif.
  2. Saisissez un module entier supérieur à 1.
  3. Sélectionnez Calculer l'inverse modulaire pour lancer l'algorithme d'Euclide étendu.
  4. Vérifiez que le produit affiché laisse un reste de 1 pour ce module.

Questions sur l'inverse multiplicatif modulaire

Quand un inverse multiplicatif modulaire existe-t-il ?

Il existe si et seulement si le nombre et le module sont premiers entre eux. Leur plus grand commun diviseur doit donc être égal à 1.

Pourquoi semble-t-il y avoir plusieurs inverses possibles ?

Ajouter un multiple entier quelconque du module donne un représentant congru. Le calculateur normalise le résultat en affichant le plus petit inverse non négatif.

Comment l'algorithme d'Euclide étendu trouve-t-il l'inverse ?

Il calcule le PGCD tout en suivant les coefficients des nombres initiaux. Quand le PGCD vaut 1, le coefficient du nombre saisi est un inverse modulaire.

Puis-je calculer l'inverse d'un nombre négatif ?

Oui. Un entier négatif peut d'abord être réduit à son résidu équivalent modulo m. Le calculateur effectue cette réduction et renvoie le plus petit inverse non négatif.

À quoi servent les inverses modulaires en cryptographie ?

Ils inversent la multiplication modulaire dans des algorithmes comme RSA et les systèmes à courbes elliptiques. Les applications de sécurité exigent des grands entiers et des implémentations en temps constant, au-delà de ce calculateur pédagogique.