域由一个集合F和两种运算组成
集合F={a,b,…},对F的元素定义了两种运算:“+”和“*”,并满足以下3个条件,
1:(F,+)的元素关于运算“+”构成交换群,其单位元素为0。
2:(F\{0},*)的元素关于运算“*”构成交换群,其单位元素为1 。即F中元素排除元素0后,关于*法构成交换群。
3:分配律成立,即对于任意元素 a,b,c∈F,恒有
a*(b+c)=(b+c)*a=a*b+a*c
p是素数时,可证F{0,1,2,…,p-1},在modp意义下,关于求和运算“+”,及乘积“*”,构成了域。F域的元素数目有限时称为有限域。
有限域的阶
有限域元素的数目称为有限域的阶。对于有限域,其元素的数目必然是素数的幂。而这个对应的素数成为有限域的特征。在编码和密码理论里面2^n阶有限域被广泛使用,具有非常重要的意义。
而另外,所有阶数相同的有限域是同构的。也就是说,从本质上讲,给定有限域的阶,有限域就唯一确定了。
费马小定理有限域推广
假设一个有限域的阶是q=p^n,那么对于有限域里面任意一个元素x,x^q=x,这个就是数论中费马小定理在有限域中的推广。
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