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Exercice
- Calculer l'inverse modulaire de \( 11\) modulo \( 26\) .
- Calculer le déterminant de la matrice \( A = \begin{pmatrix}7 & 5 & 1 \\ 0 & 7 & 7 \\ 18 & 6 & 23\end{pmatrix}\) .
- 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 \( B =\begin{pmatrix}119 & -109 & 28 \\ 126 & 143 & -49 \\ -126 & 48 & 49\end{pmatrix}\) .
- Déchiffrer le message suivant, crypté par la méthode de Hill par paquet de 1 de clef \( A \) : \[NRGNHWZJQ\]
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Exercice
- \[\begin{array}{|c|c|c|c||c|c|}\hline
a&b&r&q&u&v \\ \hline
26 & 11 & 4 & 2&3 & -7 \\ \hline
11 & 4 & 3 & 2&-1 & 3 \\ \hline
4 & 3 & 1 & 1&1 & -1 \\ \hline
3 & 1 & 0 & 3&0 & 1 \\ \hline
\end{array}\]
L'algorithme d'Euclide étendu, montre que l'inverse modulaire de \( 11\) est \( 19\) .
- D'après le cours \( det(A)= 1337\equiv_{26}11\) .
- 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}7 & 5 & 1 \\ 0 & 7 & 7 \\ 18 & 6 & 23\end{pmatrix}\begin{pmatrix}119 & -109 & 28 \\ 126 & 143 & -49 \\ -126 & 48 & 49\end{pmatrix}\\
&=& \begin{pmatrix}1337 & 0 & 0 \\ 0 & 1337 & 0 \\ 0 & 0 & 1337\end{pmatrix}\\
&=&1337\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}\\
&\equiv_{26}&11\begin{pmatrix}1 & 0 & 0 \\ 0 & 1 & 0 \\ 0 & 0 & 1\end{pmatrix}
\end{eqnarray*}
Ainsi \( A\times B\equiv_{26}11Id_{3}\) . Puisque \( 19\) est l'inverse de \( 11\) modulo \( 26\) , on en déduit que \( A\times (19B)\equiv_{26} Id_{3}\) et donc que \( 19B\equiv_{26}A^{-1}\) . En conclusion :
\[ A^{-1}\equiv_{26}19\begin{pmatrix}119 & -109 & 28 \\ 126 & 143 & -49 \\ -126 & 48 & 49\end{pmatrix}\equiv_{26}\begin{pmatrix}25 & -17 & 12 \\ 2 & 13 & -21 \\ -2 & 2 & 21\end{pmatrix}\]
- \[\begin{array}{r|*{9}{|c}} Cryptogramme & N & R & G & N & H & W & Z & J & Q\\\hline Codex & 13 & 17 & 6 & 13 & 7 & 22 & 25 & 9 & 16\\\hline Vecteurs & &&{ \begin{pmatrix}13 \\ 17 \\ 6\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}13 \\ 7 \\ 22\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}25 \\ 9 \\ 16\end{pmatrix} }\\\hline\begin{pmatrix}25 & -17 & 12 \\ 2 & 13 & -21 \\ -2 & 2 & 21\end{pmatrix} & &&{ \begin{pmatrix}108 \\ 121 \\ 134\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}470 \\ -345 \\ 450\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}664 \\ -169 \\ 304\end{pmatrix} }\\\hline\equiv_{26} & &&{ \begin{pmatrix}4 \\ 17 \\ 4\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}2 \\ 19 \\ 8\end{pmatrix} } & &&{ \begin{pmatrix}14 \\ 13 \\ 18\end{pmatrix} }\\\hline & 4 & 17 & 4 & 2 & 19 & 8 & 14 & 13 & 18\\\hline Message & E & R & E & C & T & I & O & N & S\end{array}\]Le message claire est \( ERECTIONS \) .