Puncte:0

Demonstrarea independenței pe perechi a unui set de funcții hash

drapel cn

O colecție de funcții hash $H=\{h:\{0,1\}^n \la \{0,1\}^m\}$ este independent perechi dacă pentru fiecare $x_1 \neq x_2 \in \{0,1\}^n$ și $y_1, y_2 \in \{0,1\}^m$:

$$ \Pr_{h \leftarrow H}[h(x_1)=y_1 \wedge h(x_2)=y_2]=\frac{1}{2^{2m}} $$

Dat un câmp finit $\mathbb{F}$ de mărime $2^n$ Am putut dovedi pentru setul de funcții hash: $\{h_{a,b}: \mathbb{F}\la \mathbb{F}\}_{a,b \in \mathbb{F}}$ Unde: $h_{a,b}=ax+b$ că este independent pe perechi.

Acum mi se cere să extind acest lucru pentru cazul în care domeniul și domeniul nu sunt aceleași - - primul are dimensiune $2^n$ iar acesta din urmă $2^m$.

M-am gândit la următoarea extensie, dar nu sunt sigur dacă ar funcționa: alege $a,b \in \mathbb{F}_{2^m}$. Ideea este că trebuie să am un invers în domeniu pentru a putea rezolva în mod unic $a,b$ (de ex. pentru $ax_1+b=y_1$ vreau sa rezolv pt $a,b$ unic prin găsirea $a=(y_1-b)x_1^{-1}$ si asemanator pentru $b$ (un sistem de două ecuații mod $\mathbb{F}_{2^m}$) astfel încât să obțin probabilitatea menționată mai sus). Un corolar ar însemna a fi sigur $x_1, x_2$ sunt pe teren, adică există $a$ și $b$ astfel încât $x_1=(y_1-b)a^{-1}$. De cand $y_1 \in \mathbb{F}_{2^m}$ atunci ar fi suficient ca și $a,b \in \mathbb{F}_{2^m}$.

Sunt destul de nesigur dacă acest lucru este corect. Orice sfat ar fi foarte apreciat.

drapel us
Definiția dvs. de independență în perechi spune ceva *pentru toți* $x_1,x_2 \in \{0,1\}^n$. Deci, aceeași condiție nu ar trebui să fie valabilă și pentru toți $x_1,x_2$ dintr-un *subset* de $\{0,1\}^n$?
Anon avatar
drapel cn
@Mikero Nu sunt pe deplin sigur la ce vrei să spui. Te deranjează să clarificăm te rog? În ceea ce privește demonstrația mea, $x_1,x_2$ sunt elemente arbitrare în $\{0,1\}^n$.
drapel us
Spun că nu există cu adevărat nimic de făcut dacă lungimea de intrare $
Anon avatar
drapel cn
@Mikero Da, este în regulă, dar cum rămâne cu cazul în care lungimea de intrare > lungimea de ieșire? Soluția de mai sus ar trebui (dacă nu mă înșel) să cuprindă ambele cazuri, nu?
drapel us
Nu, trebuie să faci altceva pentru intrare > ieșire. Dar nu sunt sigur cât de mult un indiciu să dau, deoarece nu sunt sigur dacă aceasta este temă.
Anon avatar
drapel cn
@Mikero Este într-adevăr temă pentru acasă, așa că aș prefera un indiciu mai instructiv despre cum să mă gândesc la asta decât o soluție flagrantă, dar cred că s-ar putea să am o idee de ce soluția mea actuală eșuează pentru intrarea > ieșirea cazului - exact așa cum aveam nevoie $x_i \in \{0,1\}^m$ De asemenea, am nevoie de $x_i$ să fie **toate** elementele din $\{0,1\}^n$, în timp ce soluția mea este limitată la un subset de lor. Dacă acesta este cazul, nu sunt sigur cum să „extinde” acest lucru la toate $\{0,1\}^n$.
Anon avatar
drapel cn
@Mikero Cred că am înțeles pentru cazul: intrare ($\mathbb{Z}_{2n}$) > ieșire ($\mathbb{Z}_{2m}$): încă selectăm $\{a,b\ }$ de la intrare, dar analiza decurge astfel: Dacă $(a,b)$ este o soluție, w.l.g soluția cu cel mai mic $a$ astfel încât să fie și un element în $\mathbb{Z}^{2m }$, atunci există $2^{n-m}$ soluții suplimentare $(a_i, b)$ ($i \in 2^{n-m}$) - câte una pentru fiecare multiplu de $2^m$. Deoarece același lucru este valabil și pentru menținerea constantă a $a_i$ ($(a_i,b_j)$ unde $j \in 2^{n-m}$) există $2^{2(n-m)}$ soluții din $2^{2n}$ $(a,b)$ perechi, rezultând $\frac{2^{2(n-m)}}{2^{2n}}=2^{-2m}$. Corect?
drapel us
Ceea ce descrieți sună ca $h(x) = ((ax+b) \bmod 2^{m}) \bmod 2^n$. Dacă am înțeles corect atunci: (1) numerele întregi mod $2^n$ nu sunt un câmp, deci analiza independenței pe perechi nu funcționează (nu se poate înmulți cu un invers); (2) aceasta este la fel cu $a (x \bmod 2^n) + b$ și deci dacă $x, x'$ sunt mod congruente $2^n$, atunci ele sunt o coliziune în $h$ (indiferent ce $a,b$ sunt).

Postează un răspuns

Majoritatea oamenilor nu înțeleg că a pune multe întrebări deblochează învățarea și îmbunătățește legătura interpersonală. În studiile lui Alison, de exemplu, deși oamenii își puteau aminti cu exactitate câte întrebări au fost puse în conversațiile lor, ei nu au intuit legătura dintre întrebări și apreciere. În patru studii, în care participanții au fost implicați în conversații ei înșiși sau au citit transcrieri ale conversațiilor altora, oamenii au avut tendința să nu realizeze că întrebarea ar influența – sau ar fi influențat – nivelul de prietenie dintre conversatori.