모듈러 곱셈 역원 계산기

확장 유클리드 알고리즘으로 서로소 정수의 모듈러 역원을 구합니다.

모듈러 역원 계산
정수와 법을 입력하여 최소 비음수 역원을 구하세요.

모듈러 곱셈 역원 계산기 안내

법 m에 대한 곱셈 역원은 모듈러 연산에서 곱셈을 되돌리는 정수입니다. 정수 a의 역원 x는 a와 x의 곱을 m으로 나눈 나머지가 1이라는 조건을 만족합니다. 보통 a와 x의 곱이 법 m에 대해 1과 합동이라고 표현합니다. 예를 들어 3 곱하기 4는 12이고, 12를 11로 나눈 나머지는 1이므로 4는 법 11에 대한 3의 곱셈 역원입니다. 모든 정수 쌍에 역원이 존재하지는 않습니다. 필요충분조건은 a와 m이 서로소, 즉 최대공약수가 1인 것입니다. 법 9에 대한 6을 보면, 6의 모든 배수는 9와 공약수 3을 공유하므로 나머지가 1일 수 없습니다. 반면 7과 26의 최대공약수는 1이며, 105를 26으로 나눈 나머지가 1이므로 법 26에 대한 7의 역원은 15입니다. 계산기는 답을 표시하기 전에 최대공약수를 확인합니다. 확장 유클리드 알고리즘은 역원을 효율적으로 찾습니다. 일반 유클리드 알고리즘은 나눗셈과 나머지 계산을 반복하여 최대공약수를 구합니다. 확장 알고리즘은 계수까지 추적해 최대공약수를 원래 입력값의 정수 선형결합으로 나타냅니다. 최대공약수가 1이면 a에 곱해지는 계수가 역원입니다. 이 계수는 음수일 수 있으므로 계산기는 법 m으로 환산하여 영부터 m 빼기 일까지의 최소 비음수 대표값을 표시합니다. 모듈러 역원을 이용하면 합동식에서 나눗셈에 해당하는 연산을 할 수 있습니다. a와 x의 곱이 법 m에 대해 b와 합동인 식을 풀려면, 역원이 존재할 때 b에 a의 역원을 곱하면 됩니다. 역원은 일차 합동식, 중국인의 나머지 정리, 모듈러 분수, 해싱, 오류 검출, 공개키 암호에서 중요합니다. 예를 들어 RSA 키 생성에는 오일러 피 함수 값을 법으로 하는 지수의 역원을 구하는 과정이 포함됩니다. 실제 암호 구현에는 일반 브라우저 숫자 대신 엄격하게 검토된 임의 정밀도 라이브러리를 사용합니다. 정수만 입력하고 법은 1보다 크게 설정하세요. 모든 음의 정수에는 법 m에 대해 동등한 최소 비음수 나머지가 있으므로 a는 음수여도 됩니다. 이 계산기는 JavaScript 안전한 정수를 사용하며 수업 연습이나 중간 규모의 정수론 문제에 적합합니다. 최대공약수와 직접 곱셈 검산을 표시하므로 역원이 실제로 나머지 1을 만드는지 확인할 수 있습니다. 매우 큰 암호학 입력에는 큰 정수와 보안에 민감한 계산을 위해 설계된 소프트웨어를 사용하세요.

모듈러 역원 예제

각 결과는 곱의 나머지를 1로 만드는 최소 비음수 정수입니다.

정수와 법역원검산
법 11에 대한 34삼 곱하기 4는 12이며, 12 mod 11은 1입니다.
법 26에 대한 715칠 곱하기 15는 105이며, 105 mod 26은 1입니다.
법 3120에 대한 172753십칠과 2753의 곱은 법 3120에 대해 나머지가 1입니다.
법 17에 대한 1012십 곱하기 12는 120이며, 120 mod 17은 1입니다.

모듈러 역원 계산 방법

  1. 곱셈 역원을 구할 정수를 입력하세요.
  2. 법으로 사용할 1보다 큰 정수를 입력하세요.
  3. 모듈러 역원 계산을 선택하여 확장 유클리드 알고리즘을 실행하세요.
  4. 표시된 곱을 해당 법으로 나눈 나머지가 1인지 확인하세요.

모듈러 곱셈 역원 자주 묻는 질문

모듈러 곱셈 역원은 언제 존재하나요?

정수와 법이 서로소일 때, 그리고 그때만 존재합니다. 즉 두 수의 최대공약수가 1이어야 합니다.

역원의 답이 여러 개처럼 보이는 이유는 무엇인가요?

법의 정수배를 더하면 합동인 대표값이 됩니다. 계산기는 최소 비음수 역원으로 결과를 통일하여 표시합니다.

확장 유클리드 알고리즘은 어떻게 역원을 찾나요?

원래 정수의 계수를 추적하면서 최대공약수를 계산합니다. 최대공약수가 1이면 입력한 정수의 계수가 모듈러 역원이 됩니다.

음수의 역원도 계산할 수 있나요?

네. 음의 정수를 법 m에 대한 동등한 나머지로 먼저 바꿀 수 있습니다. 계산기가 이를 처리하고 최소 비음수 역원을 반환합니다.

모듈러 역원은 암호학에서 어떻게 사용되나요?

RSA와 타원곡선 시스템 등의 알고리즘에서 모듈러 곱셈을 되돌리는 데 쓰입니다. 보안 용도에는 이 교육용 계산기를 넘어서는 큰 정수 및 상수 시간 구현이 필요합니다.