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Exercice
- Calculer l'inverse modulaire de \( 19\) modulo \( 26\) .
- Calculer le déterminant de la matrice \( A = \begin{pmatrix}8 & 1 & 7 \\ 17 & 1 & 5 \\ 13 & 8 & 19\end{pmatrix}\) .
- 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 \( B =\begin{pmatrix}-21 & 37 & -2 \\ -258 & 61 & 79 \\ 123 & -51 & -9\end{pmatrix}\) .
- Déchiffrer le message suivant, crypté par la méthode de Hill par paquet de 1 de clef \( A \) : \[FUQHEISSO\]
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Exercice
- \[\begin{array}{|c|c|c|c||c|c|}\hline
a&b&r&q&u&v \\ \hline
26 & 19 & 7 & 1&-8 & 11 \\ \hline
19 & 7 & 5 & 2&3 & -8 \\ \hline
7 & 5 & 2 & 1&-2 & 3 \\ \hline
5 & 2 & 1 & 2&1 & -2 \\ \hline
2 & 1 & 0 & 2&0 & 1 \\ \hline
\end{array}\]
L'algorithme d'Euclide étendu, montre que l'inverse modulaire de \( 19\) est \( 11\) .
- D'après le cours \( det(A)= 435\equiv_{26}19\) .
- 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}8 & 1 & 7 \\ 17 & 1 & 5 \\ 13 & 8 & 19\end{pmatrix}\begin{pmatrix}-21 & 37 & -2 \\ -258 & 61 & 79 \\ 123 & -51 & -9\end{pmatrix}\\
&=& \begin{pmatrix}435 & 0 & 0 \\ 0 & 435 & 0 \\ 0 & 0 & 435\end{pmatrix}\\
&=&435\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}\\
&\equiv_{26}&19\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}
\end{eqnarray*}
Ainsi \( A\times B\equiv_{26}19Id_{3}\) . Puisque \( 11\) est l'inverse de \( 19\) modulo \( 26\) , on en déduit que \( A\times (11B)\equiv_{26} Id_{3}\) et donc que \( 11B\equiv_{26}A^{-1}\) . En conclusion :
\[ A^{-1}\equiv_{26}11\begin{pmatrix}-21 & 37 & -2 \\ -258 & 61 & 79 \\ 123 & -51 & -9\end{pmatrix}\equiv_{26}\begin{pmatrix}-23 & 17 & -22 \\ -4 & 21 & 11 \\ 1 & -15 & -21\end{pmatrix}\]
- \[\begin{array}{r|*{9}{|c}} Cryptogramme & F & U & Q & H & E & I & S & S & O\\\hline Codex & 5 & 20 & 16 & 7 & 4 & 8 & 18 & 18 & 14\\\hline Vecteurs & &&{ \begin{pmatrix}5 \\ 20 \\ 16\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}7 \\ 4 \\ 8\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}18 \\ 18 \\ 14\end{pmatrix} }\\\hline\begin{pmatrix}-23 & 17 & -22 \\ -4 & 21 & 11 \\ 1 & -15 & -21\end{pmatrix} & &&{ \begin{pmatrix}-127 \\ 576 \\ -631\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}-269 \\ 144 \\ -221\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}-416 \\ 460 \\ -546\end{pmatrix} }\\\hline\equiv_{26} & &&{ \begin{pmatrix}3 \\ 4 \\ 19\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}17 \\ 14 \\ 13\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}0 \\ 18 \\ 0\end{pmatrix} }\\\hline & 3 & 4 & 19 & 17 & 14 & 13 & 0 & 18 & 0\\\hline Message & D & E & T & R & O & N & A & S & A\end{array}\]Le message claire est \( DETRONASA \) .