
【計】 homomorphic
【計】 homomorphism
【化】 homeomorphism; homomorphism
在數學與計算機科學領域,"同态的"(Homomorphic)指兩個代數結構(如群、環、域)之間保持運算關系的映射。若結構A到結構B的映射f滿足對任意元素a,b和運算,均有f(ab) = f(a) * f(b),則稱f為同态映射。該概念在密碼學中尤為重要,例如同态加密允許對密文直接運算,解密後結果與對明文進行相同運算一緻,為隱私計算提供理論基礎。
設代數結構 ((G, cdot)) 與 ((H, circ)),映射 (f: G to H) 若滿足: $$ forall a,b in G, quad f(a cdot b) = f(a) circ f(b) $$ 則稱 (f) 為同态映射。例如整數加法群到模n加法群的映射 (f(x) = x mod n) 是同态,因 (f(a+b) = (a+b) mod n = (a mod n) + (b mod n) = f(a) + f(b))。
群同态(Group Homomorphism)
保持群運算的映射,如線性變換 (f: mathbb{R}^n to mathbb{R}^m) 滿足 (f(mathbf{x} + mathbf{y}) = f(mathbf{x}) + f(mathbf{y}))。
環同态(Ring Homomorphism)
需同時保持加法與乘法運算,例如複數共轭映射 (z mapsto bar{z}) 滿足 (overline{z_1 + z_2} = bar{z_1} + bar{z_2}) 和 (overline{z_1 z_2} = bar{z_1} cdot bar{z_2})。
同态加密(Homomorphic Encryption)
密碼學方案如BFV方案,支持密文上的加法和乘法運算:
$$ text{Decrypt}( text{Encrypt}(m_1) + text{Encrypt}(m_2) ) = m_1 + m_2 $$ 此特性廣泛應用于雲計算數據安全。
同态是數學中描述兩個代數結構之間保持運算關系的映射,以下是詳細解釋:
同态指兩個代數結構(如群、環、域)之間的映射$f: G rightarrow H$,滿足對任意元素$a,b in G$,有: $$f(a cdot b) = f(a) circ f(b)$$ 其中$cdot$和$circ$分别代表原結構和目标結構的運算。例如在群論中,群$G$到群$H$的同态需保持群乘法關系不變。
運算保持性
映射前後加法/乘法運算順序可調換,即:
單位元映射
若結構存在單位元,則$f(1_G)=1_H$,例如環同态要求乘法單位元必須對應。
同态不要求映射是雙射,允許結構信息的部分丢失;而同構(Isomorphism)是雙射同态,表明兩個結構完全等價。例如所有整數構成的群$mathbb{Z}$與偶數構成的群$2mathbb{Z}$存在同态,但不同構。
提示:關于同态的具體分類(如群同态、環同态)及定理證明,可通過知網等學術平台獲取更多文獻。
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