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Exercice
- Calculer l'inverse modulaire de \( 23\) modulo \( 26\) .
- Calculer le déterminant de la matrice \( A = \begin{pmatrix}11 & 13 & 11 \\ 22 & 20 & 13 \\ 24 & 19 & 23\end{pmatrix}\) .
- Expliquer pourquoi la matrice \( A \) est inversible modulo \( 26\) .
- Déterminer l'inverse de la matrice \( A \) .
A cette fin, on pourra considérer le produit de la matrice \( A\) par la matrice \( B =\begin{pmatrix}213 & -90 & -51 \\ -194 & -11 & 99 \\ -62 & 103 & -66\end{pmatrix}\) .
- Déchiffrer le message suivant, crypté par la méthode de Hill par paquet de 1 de clef \( A \) : \[QIBRGFUZT\]
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Exercice
- \[\begin{array}{|c|c|c|c||c|c|}\hline
a&b&r&q&u&v \\ \hline
26 & 23 & 3 & 1&8 & -9 \\ \hline
23 & 3 & 2 & 7&-1 & 8 \\ \hline
3 & 2 & 1 & 1&1 & -1 \\ \hline
2 & 1 & 0 & 2&0 & 1 \\ \hline
\end{array}\]
L'algorithme d'Euclide étendu, montre que l'inverse modulaire de \( 23\) est \( 17\) .
- D'après le cours \( det(A)= -861\equiv_{26}23\) .
- La matrice \( A \) est inversible car le déterminant est inversible modulo \( 26\) .
- Réalisation le produit suggéré par l'énoncé :
\begin{eqnarray*}
A\times B
&=& \begin{pmatrix}11 & 13 & 11 \\ 22 & 20 & 13 \\ 24 & 19 & 23\end{pmatrix}\begin{pmatrix}213 & -90 & -51 \\ -194 & -11 & 99 \\ -62 & 103 & -66\end{pmatrix}\\
&=& \begin{pmatrix}-861 & 0 & 0 \\ 0 & -861 & 0 \\ 0 & 0 & -861\end{pmatrix}\\
&=&-861\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}\\
&\equiv_{26}&23\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}
\end{eqnarray*}
Ainsi \( A\times B\equiv_{26}23Id_{3}\) . Puisque \( 17\) est l'inverse de \( 23\) modulo \( 26\) , on en déduit que \( A\times (17B)\equiv_{26} Id_{3}\) et donc que \( 17B\equiv_{26}A^{-1}\) . En conclusion :
\[ A^{-1}\equiv_{26}17\begin{pmatrix}213 & -90 & -51 \\ -194 & -11 & 99 \\ -62 & 103 & -66\end{pmatrix}\equiv_{26}\begin{pmatrix}7 & -22 & -9 \\ -22 & -5 & 19 \\ -14 & 9 & -4\end{pmatrix}\]
- \[\begin{array}{r|*{9}{|c}} Cryptogramme & Q & I & B & R & G & F & U & Z & T\\\hline Codex & 16 & 8 & 1 & 17 & 6 & 5 & 20 & 25 & 19\\\hline Vecteurs & &&{ \begin{pmatrix}16 \\ 8 \\ 1\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}17 \\ 6 \\ 5\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}20 \\ 25 \\ 19\end{pmatrix} }\\\hline\begin{pmatrix}7 & -22 & -9 \\ -22 & -5 & 19 \\ -14 & 9 & -4\end{pmatrix} & &&{ \begin{pmatrix}-73 \\ -373 \\ -156\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}-58 \\ -309 \\ -204\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}-581 \\ -204 \\ -131\end{pmatrix} }\\\hline\equiv_{26} & &&{ \begin{pmatrix}5 \\ 17 \\ 0\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}20 \\ 3 \\ 4\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}17 \\ 4 \\ 25\end{pmatrix} }\\\hline & 5 & 17 & 0 & 20 & 3 & 4 & 17 & 4 & 25\\\hline Message & F & R & A & U & D & E & R & E & Z\end{array}\]Le message claire est \( FRAUDEREZ \) .