Curiosities about prime numbers.Texto en inglés y traducido al español.






PRIME NUMBERS  



Interesting facts about “Prime Numbers “

We all know  the prime numbers are infinite. The Greek mathematician Euclides proved it 23 centuries ago. Except for both prime numbers 2 and 5, while the rest of prime numbers end in 1, 3, 7 and 9.

What is the largest known prime number?


It was discovered that the prime numbers have the form :  
2p-1   where  p is a prime number.
   

Although not all the numbers with this form are considered to be prime numbers.

To date, the biggest prime numbers known is 257885161-1 which is called   Mersenne Prime.  There are 174 digits in this number which was discovered in the U.S.A. at the University of Missouri by Dr. C. Cooper in 2013, within the collaborative GIMPS project, that has been searching for the greatest prime number since  1996, the whole proyect has been supported by a software installed on their computers by the collaborators team.

What is the separation gap between two prime numbers?    

Except for both numbers 2 and 3, the minimum  separation gap between  2  prime numbers is at least 2 units, and when the separation gap is exactly 2 units, the two prime numbers are  called “Twin primes “. For instance, 3 and 5 are twin numbers and so are 7 and 11.

Although it is believed that the  number of twin primes is infinite,   at present this problem is still unsolved. 


Books about  prime numbers

There are countless texts related to prime numbers. For instance, recently, a novel which employs prime numbers was published, the book title is “ The loneliness of prime numbers” by Paolo Giordano.

Another title of a book  with the same subject is  “ El tío Petros y la conjetura de Goldbach “ by  Apostolos Doxiadis.

 The practical applications  or real-world applications  of prime numbers

The prime numbers are wildly used in our daily lives, and they are most commonly used in the field of Criptography to ensure the safety and the protection  of data.

Prime numbers are used for encrypting and decrypting messages, for example the encryption of websites where monetary transactions are needed to be carried out in such as e-commerce ( on line shopping) or banking on line.

The internet banking ( online banking ) uses prime numbers in order to protect its consumers information whenever a product is purchased on the internet. The banks take the necessary precautions when they send their customers’ secret number ( Pin number).

Public key encryption . The RSA System.

In the 1970s saw the creation of the RSA system. Let’s see how the RSA system works in practice in a summarized form.

The users   of this system have two keys to employ. One is “the public key “ ( two numbers  represented by  the letters n and e ) as the name suggests it is not secret key; it’s accessible to all users of the system and it can be found in a public directory. The other key is “a private number” 
( represented by the letter d ).

We have two users of the system A and B . supposing B sends the message M to A. M is a number.

The user B who sent the message M looks up the user A’s  public key in the directory ( the numbers n and e ).

So by dividing M by n we obtain the  new number  r   which is the remainder of the division. 

B sends this remainder r  which is the encryption of the initial message m to the user A.

In return A receives the coded message r.

Now A needs to decode this new message r. How is t done?

A uses its own private key “d” ( which is only known by A ) and calculates r
  to the power of d  and then calculates the remainder of the division between
r  and n. The remainder of the division, the result, is exactly the number M. The result is exactly the number which originally was sent by the user B.

The user A decrypted the initial message which was sent by the user B and finally  the user A recovers the message  M.

Note: The private key is obtained as the product of two large prime numbers.   



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TRANSLATION OF THE TEXT INTO SPANISH

CURIOSIDADES SOBRE NÚMEROS PRIMOS

Sabemos que el número de números primos es infinito. El matemático griego Euclides  ( 325 A.C.- 265 A.C. ) ya lo probó hace 23 siglos. Salvo los números primos 2 y 5, el resto de números primos terminan en 1, 3, 7 ó 9.

¿Cuál es el número primo más grande que se conoce?

Se ha descubierto que los números primos tienen esta forma 2p   -1  donde p es un número primo pero no todos los números que cumplen esa expresión son primos.

Número de Mersenne

A día de hoy el número primo más grande conocido es    257885161 – 1 .  Se llama número de Mersenne. este número primo tiene 17425170 dígitos. Fue descubierto en Estados Unidos en la Universidad  de Missouri en Enero de 2013 por el Dr. Curtis Cooper, dentro del proyecto colaborativo GIMPS que lleva desde 1996 buscando grandes números primos a través de un software que los colaboradores del programa instalan en sus ordenadores.

¿Qué  separación hay entre dos números primos?

Salvo los números primos 2 y 3, la separación mínima entre dos números primos es al menos 2 unidades. Cuando la separación entre dos números primos es exactamente dos unidades se llaman primos gemelos.  Por ejemplo: 3 y 5 son primos gemelos, también son primos gemelos 7 y 11.

Aunque no se ha podido probar , se cree que existe una cantidad infinita de primos gemelos.

Existen infinidad de de textos relacionados con los números primos, incluso recientemente se ha publicado una novela que emplea a los números primos gemelos. El título es “ La soledad de los números primos “ de Paolo Giordano.
Otro ejemplo de libro que trata sobre números primos es “El tio Petros y la conjetura de Goldbach” de Apóstolos Doxiadis.

¿Qué aplicaciones tienen los números primos?

Los números primos  tienen una gran utilidad en la vida diaria. Son muy usados en  el campo de la criptografía para garantizar la seguridad y protección de los datos. Los números primos se usan para codificar y cifrar mensajes. Por ejemplo el cifrado en páginas de Internet donde se necesita realizar transacciones monetarias como la página web de un banco o en el comercio electrónico. Los números primos se usan también en la banca online que están detrás de cada compra protegida en Internet. Los bancos toman precauciones cuando envian números secretos a sus clientes.  




EL SISTEMA R.S.A. de clave pública

En los años 70 aparece en E.E.U.U. este sistema RSA. Este sistema de clave pública RSA se usa en la criptografía, en las contraseñas de acceso a un ordenador, en la identificación de personas, en las tarjetas de los cajeros,  en las compras on line o por internet, etc…   para proteger estos datos.

Este sistema tiene dos claves : una  clave pública formada por dos números representadas por las letras n y e    y que es accesible a todos los usuarios del sistema y se encuentra en una guía o directorio , y una clave privada que es  un número que representamos por la letra d    y que sólo conoce el propio usuario.

Veamos cómo funciona este sistema de una forma resumida  
´
Un usuario del sistema B envía un mensaje   m al usuario A. El mensaje m es un número.

El usuario B busca la clave pública del usuario A en la guía pública n y e.  

Ahora se calcula el resto de dividir la potencia me entre n. Obtenemos como resto un número r, que es el resto de esa división.

El usuario B envía al usuario A el número r ( es el mensaje de inicio m encriptado o codificado). 

El usuario A recibe el mensaje r encriptado. Ahora necesita descodificarlo. ¿Cómo descodifica el mensaje?

El usuario A coge su clave privada, el número d, y calcula la potencia rd y calcula el resto resultante de dividir esa potencia rd entre el número n. Ese resultado, ese resto es justo el número de partida m.

El  usuario A ya ha descodificado el mensaje r que recibió codificado, y recibe el mensaje inicial  m que le envió el usuario B. El usuario A  por lo tanto, recupera el mensaje de partida m.

OBSERVACIÓN
Para calcular la clave privada d  que se le asigna a cada  usuario del sistema , se emplea un proceso complejo basado en  la factorización del número n  en números primos muy grandes. 



RESOURCES  WE  HAVE   USED TO CREATE  THIS  WEBSITE 

We have extracted  some information from lecture notes.
 An also here it is some bibliography about  numerical systems and prime numbers:
 " El tio Petros y la conjetura de Goldbach" by Apostolos Doxiadis. 

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