  |
はてなキーワード: 楕円曲線とは
フェミニズムの分類が多すぎると聞いて
記述集合論（Borel階層, Projective階層, 汎加法族）
モデル理論（型空間, o-極小, NIP, ステーブル理論）
再帰理論/計算可能性（チューリング度, 0′, 相対計算可能性）
構成主義, 直観主義, ユニバース問題, ホモトピー型理論（HoTT）
体論・ガロア理論
表現論
K-理論
初等数論（合同, 既約性判定, 二次剰余）
解析数論（ゼータ/ L-関数, 素数定理, サークル法, 篩法）
p進数論（p進解析, Iwasawa理論, Hodge–Tate）
超越論（リンドマン–ヴァイエルシュトラス, ベーカー理論）
実解析
多変数（Hartogs現象, 凸性, several complex variables）
関数解析
バナッハ/ヒルベルト空間, スペクトル理論, C*代数, von Neumann代数
フーリエ解析, Littlewood–Paley理論, 擬微分作用素
確率解析
マルチンゲール, 伊藤積分, SDE, ギルサノフ, 反射原理
常微分方程式（ODE）
偏微分方程式（PDE）
非線形PDE（Navier–Stokes, NLS, KdV, Allen–Cahn）
幾何解析
リッチ流, 平均曲率流, ヤン–ミルズ, モノポール・インスタントン
エルゴード理論（Birkhoff, Pesin）, カオス, シンボリック力学
点集合位相, ホモトピー・ホモロジー, 基本群, スペクトル系列
4次元トポロジー（Donaldson/Seiberg–Witten理論）
複素/ケーラー幾何（Calabi–Yau, Hodge理論）
スキーム, 層・層係数コホモロジー, 変形理論, モジュライ空間
多面体, Helly/Carathéodory, 幾何的極値問題
ランダムグラフ/確率的方法（Erdős–Rényi, nibble法）
加法的組合せ論（Freiman, サムセット, Gowersノルム）
彩色, マッチング, マイナー理論（Robertson–Seymour）
列・順序・格子（部分順序集合, モビウス反転）
測度確率, 極限定理, Lévy過程, Markov過程, 大偏差
統計学
ノンパラメトリック（カーネル法, スプライン, ブーストラップ）
実験計画/サーベイ, 因果推論（IV, PS, DiD, SCM）
時系列（ARIMA, 状態空間, Kalman/粒子フィルタ）
二次計画, 円錐計画（SOCP, SDP）, 双対性, KKT
非凸最適化
離散最適化
整数計画, ネットワークフロー, マトロイド, 近似アルゴリズム
Littleの法則, 重み付き遅延, M/M/1, Jackson網
常微分方程式の数値解法（Runge–Kutta, 構造保存）
エントロピー, 符号化（誤り訂正, LDPC, Polar）, レート歪み
公開鍵（RSA, 楕円曲線, LWE/格子）, 証明可能安全性, MPC/ゼロ知識
計算複雑性
機械学習の数理
量子場の数理
相転移, くりこみ, Ising/Potts, 大偏差
数理生物学
数理神経科学
無裁定, 確率ボラ, リスク測度, 最適ヘッジ, 高頻度データ
データ解析
複素平面上の特定の平行四辺形の対辺同士をくっつけたものが楕円曲線だって言ってるんだけど
そもそも平行四辺形の横同士の斜めの部分ってくっつくか？と20分ぐらい考える羽目になった。
いや紙で作って実際に折り曲げてできるかやれば一発なんだけどそれしたら負けな感じしたので。
-----BEGIN PGP SIGNED MESSAGE----- Hash: SHA512 https://anond.hatelabo.jp/20250801173030# -----BEGIN PGP SIGNATURE----- iHUEARYKAB0WIQTEe8eLwpVRSViDKR5wMdsubs4+SAUCaIx7JwAKCRBwMdsubs4+ SGV6AQCWvhKt+16YeMG4nXAFrj52JIPh0IsoFFaVjhkMa2CyKQEA6B7kWKVWvu1U LEb68LgGwga/kD1SzZbBS9573xnxKAI= =0A23 -----END PGP SIGNATURE-----
1. ラングランズプログラムが提唱する中心的な「双対性」とは、どの二つの数学的対象の間の対応関係を指しますか？
2. ラングランズ対応において、L関数はどのような役割を果たしますか？
A.対応関係を検証するための一致すべき普遍的な不変量として機能する。
3. ラングランズの「関手性原理」が予測することは何ですか？
A.ラングランズ双対群の間の準同型写像が、元の群の間の保型表現の「転送」を引き起こすこと。
4. 群GL(1)に対するラングランズ対応は、どの既存の数学理論と本質的に同値ですか？
A. 類体論
5. フェルマーの最終定理の証明は、どのようにラングランズプログラムと関連していましたか？
A. 定理の反例から構成される特定の楕円曲線が、モジュラー形式に対応すること（モジュラーであること）を示すことで証明された。これはラングランズ対応の特殊なケースである。
6. 群Gが特殊直交群SO(2n+1)である場合、そのラングランズ双対群G°は何になりますか？
A. 斜交群 Sp(2n, C)
7. ラングランズによれば、ガロア表現と保型表現の究極的な関係性は何であるとされていますか？
A. 両者はともに、より根源的で統一的な対象である「モチーフ」の異なる「実現」または現れである。
8. ラングランズプログラムの「算術的側面」は、主にどのような対象に関わっていますか？
A. 数体の絶対ガロア群の表現で、数論的な対称性を符号化しているもの。
9. 幾何学的ラングランズ対応は、理論物理学のある分野における重要な双対性と数学的に同値であることが示されています。その分野とは何ですか？
グローバル単一台帳（Blockchain/DAG） 相互検証可能な“関係グラフ”
各ノードは「だれが・いつ・どうつながったか」という変化の射だけを署名し、トポロジ全体が履歴になる
オンチェーン状態 ≒ 直接資産 状態はローカル・資産は導関数
資産や契約は、関係グラフ上の経路依存量として再構成。スナップショットはクライアントが“可逆圧縮”で再計算可能
Proof of X (Work, Stake, etc.) Proof of Stewardship (PoS²)
「ネットワークが望ましい 複雑性 を維持するよう行動した度合い」をメタリック関数で動的スコア化し、報酬・ガバナンス権・帯域を同時に発行
要旨
もはや「台帳」すら保存しない。各エッジは STARK 圧縮された更新証明を持ち、グラフの梁（フレーム）自体が履歴になる。再構築は局所的に O(log N) で済むため、グローバル同期のボトルネックが消える。
2. プロトコル層
Fractal Mesh Transport (FMT)
自己類似ルーティング – トポロジ全体をフラクタルで自己複製。局所障害は“自己相似”パターンに吸収されるため、DDoS が形骸化。
アイデンティティ内包アドレス – DID を楕円曲線座標に埋め込み、パケット自体が署名・暗号化・ルーティングヒントを同封。IPv6 の後継としてレイヤ 3.5 に位置づけ。
HoloFabric Execution
ゼロ知識 WASM（zk-WASM） – 任意言語を WASM にコンパイル→ zk-STARK で実行トレースを証明 → “結果のみ”関係グラフへ。
コンパイラ内蔵 MEV 抑制 – 計算結果が他ノードから解釈不能になるタイムロック VDF を伴い、価値抽出を物理的に遅延。
Temporal Stream Storage
余剰ストレージの“時価”マーケット – ノードは自己の余剰 SSD/HDD を分単位オークション。データは Reed–Solomon＋重力波的ハッシュ空間で erasure coding。
リテンション ≒ 信用 – 長期ホスティング実績は PoS² スコアへ累積。攻撃的ノードは経済的に即時蒸発。
Liquid Fractal Governance
議決トピックを「周波数帯」にマッピングし、参加者は帯域を“委任スペクトル”として分配。結果はウォルラス圧力で収束し、マイナー意見も連続的に次回へ重みが残る。
（安全・分散・性能） 台帳の排除で“グローバル合意”自体を縮退 ⇒ スケール制約が幾何的に消失 安全：ZK 証明、
エネルギー消費 PoS² は「社会的有益度 × 熱消費効率」で算定。熱回収データセンターほど報酬が高い PoW よりオーダー数桁効率、PoS より社会関数を内包
プライバシー vs 透明性 グラフは公開。ただし各エッジは zk-STARK なので内容は非公開 / 関係のみ検証可能 トレーサビリティが“情報理論的に”限定される
MEV・フロントラン タイムロック VDF＋“ランダム束縛順序”で物理的に不可 ブロック順序依存問題を根絶
量子耐性 STARK 系 + 多変数格子ベース署名 Shor 破壊リスクを遮断
レガシー互換 Ethereum, Bitcoin, IPFS などへ 1:1 ブリッジを Rust/WASM で提供 既存資産を損なわず漸進的移行
Steward Credits (SC)：PoS² に比例し新規発行。帯域・ガバナンス票・ストレージ予約を等価交換。
Energy Reclaim Units (ERU)：余熱回収率に応じてクリーンエネルギー補助金と相互運用。
Knowledge Bounties (KB)：AI/LLM ノードが生成した有用モデル差分を関係グラフへコミット→検証トークンとして KB が発行。
負荷の自己調整
ネットワークが過度に混雑すると SC の新規発行レートが自動減衰し、トラフィック手数料が指数的に上昇。結果、スパムは短時間で経済的自殺となる。
Year 0–1：最小核 – zk-WASM VM + Fractal Mesh over QUIC。
Year 1–2：PoS² / ERU メトリクス実証、EVM 相互運用ブリッジ稼働。
Year 2–4：Liquid Fractal Governance によるプロトコル進化をコミュニティへ全面開放。
Year 5+：全世界 ISP ピアリング → 既存 Web の転送層を徐々に Web∞ 上へマイグレート。
国家単位のデジタル・ソブリンティを再構成：国境・法人格の境界を越え“関係”が一次元目となるため、規制枠組み自体が協調フィードバックモデルへ。
プライバシーと公共性の再両立：透明な“関係構造”上で非公開データを安全に扱う産業 API が標準化。医療・行政・金融の壁が大幅に低減。
インフラの脱炭素最適化：PoS² スコアに ERU が直結することで、再エネ比率が低いノードは自然淘汰。エネルギー政策と IT インフラが実質同一の経済圏に。
7. まとめ
Web∞ は「情報の状態」を残すのではなく「変化の証明」を残す。
その結果、台帳の重力・ガス代・フロントラン・量子不安・ガバナンス停滞といった Web3 固有の限界が、概念的に 初期条件から消滅 します。
エネルギー・プライバシー・スケーラビリティを同時に極小化／極大化するため、従来トレードオフと呼ばれた三角関係は “収束しない曲線” へと畳み込まれる――それが本構想の核心です。
もし実際にプロトタイプを設計するならば、zk-WASM ランタイム + Fractal Mesh を Rust で最初に書き起こし、PoS² の初期指標を「再生可能エネルギー電力比＋ノード稼働継続率」で暫定運用する、というのが現実的なスタートラインになるでしょう。
数列における中間項の特定を暗号学的に実現する方法論は、現代の情報セキュリティ理論と離散数学の融合領域に位置する。
本報告では、数列n, x, n+kの構造分析から始め、暗号学的保証を伴うxの特定手法を体系的に解説する。
特に、一方向性関数の活用からゼロ知識証明に至るまで、多角的な視点で解法を探求する。
数列n, x, n+kの暗号学的処理において、各項は以下の特性を保持する必要がある：
この要件を満たすため、楕円曲線暗号(ECC)のスカラー乗算を応用する。素数体GF(p)上で定義された楕円曲線Eについて、生成元Gを用いて：
x = n・G + H(k)・G
ここでHは暗号学的ハッシュ関数、+は楕円曲線上の点加算を表す。これにより、kを知らない第三者によるxの逆算が離散対数問題の困難性に基づき阻止される。
ポスト量子暗号時代を見据え、Learning With Errors（LWE）問題に基づく方式を導入する。mod q環上で：
x ≡ A・s + e (mod q)
ここでAは公開行列、sは秘密ベクトル、eは小さな誤差ベクトル。nを初期状態、n+kを最終状態とする線形関係を構築し、xの算出にLWEの困難性を利用する。
Merkle-Damgård構成を拡張した特殊ハッシュ連鎖を設計：
x = H(n || H(k)) n+k = H(x || H(k))
この二重ハッシュ構造により、前方秘匿性と後方整合性を同時に達成。SHA-3のスポンジ構造を適用し、256ビットセキュリティを保証する。
Paillier暗号システムを利用した乗法的準同型性を活用：
E(x) = E(n)・E(k) mod n²
暗号文レベルの演算により、xの値を明かすことなくn+kとの関係性を検証可能。ゼロ知識証明と組み合わせることで、完全な秘匿性下での検証プロトコルを構築。
1. コミットメント段階：nとkのペダーセンコミットメントC=G^nH^rを生成
4. 検証：C・G^{n+k} = G^xH^s
このプロトコルにより、x = n + kの関係を明かすことなくその正当性を証明可能。
これらのパラメータ設定により、NIST SP800-57推奨のセキュリティレベル3（192ビット対称強度）を満たす。
3. フォールトインジェクション対策：CRCチェックサム付加
特にMontgomery ladder法を楕円曲線演算に適用し、電力消費パターンを均一化。
これにより、xの生成速度を従来比3倍向上させつつ安全性を維持。
現行のLWEベース方式では、量子コンピュータによるGroverアルゴリズムの影響を試算：
1. 同態暗号による動的数列生成
2. zk-SNARKを利用した完全秘匿検証
特に、可検証遅延関数(VDF)を組み合わせることで、xの生成に必然的な時間遅延を導入可能。
暗号学的数列中間項特定法は、現代暗号理論の粋を集めた高度な技術体系である。
本手法の核心は、数学的困難問題と暗号プロトコルの巧妙な融合にあり、安全性証明可能なフレームワークを構築した点に革新性が見られる。
今後の発展方向として、量子耐性の強化と効率化の両立が重要な研究課題となる。実用面では、ブロックチェーン技術や秘密計算分野への応用が期待される。
昨日は朝から晩まで、チャーン・サイモンズ理論の深淵に没頭していた。朝食は当然、規定量のオートミールと温かい豆乳。タンパク質と繊維質のバランスは、脳の活動効率に直結するからね。
午前中は、ウィッテン教授が提唱したチャーン・サイモンズ理論と共形場理論の関連性について再考していた。特に、SU(2)ₖ チャーン・サイモンズ理論におけるウィルソンループの期待値が、対応するWZW模型の相関関数と一致するという驚くべき事実は、僕の知的好奇心を大いに刺激する。しかし、僕が今取り組んでいるのは、より複雑なゲージ群、例えばE₈の場合だ。E₈は例外型リー群の中でも最大のもので、その表現論は非常に複雑だ。
午後は、このE₈チャーン・サイモンズ理論における結び目不変量の計算に挑戦していた。特に、結び目理論における「彩色ジョーンズ多項式」の概念を拡張し、E₈の場合に一般化することを試みている。この計算は途方もなく複雑で、通常の数学的手法では手に負えない。そこで僕は、最近開発した新しいアルゴリズム、「超幾何級数を用いた漸近展開法」を応用することにした。この方法を用いることで、今まで不可能と思われていた高次表現における彩色ジョーンズ多項式の漸近挙動を解析的に求めることができる可能性がある。
夕食は、ルームメイトが用意した、おそらく電子レンジで温めただけの代物だったが、僕は研究に没頭していたため、味など全く気にならなかった。食事中も、頭の中ではE₈チャーン・サイモンズ理論のことがぐるぐると回っていた。特に、この理論が量子重力とどのように関係しているのか、という点が僕の最大の関心事だ。一部の物理学者は、チャーン・サイモンズ理論が3次元量子重力の有効理論として現れると考えている。もしそうなら、僕の研究は宇宙の根源に迫る手がかりとなるかもしれない。
夜になって、さらに驚くべき発見があった。僕が開発したアルゴリズムを適用した結果、E₈チャーン・サイモンズ理論における特定の結び目不変量が、数論における「モジュラー形式」と深い関係を持っている可能性が浮上してきたのだ。モジュラー形式は、数論の中でも最も美しい対象の一つであり、楕円曲線や保型形式と密接に関連している。もし僕の予想が正しければ、物理学と数学の間に全く新しい繋がりが見つかるかもしれない。
この発見は、僕を興奮で眠れなくさせた。しかし、興奮している場合ではない。この結果を厳密に証明し、論文にまとめなければならない。今日は一日中、その作業に取り掛かることにしよう。
（追伸）
ルームメイトが僕の部屋に勝手に入ってきて、「落ち着け、壁を叩くのはやめてくれ」と言ってきた。僕はただ、頭の中の数式を整理するために、リズム良く指を動かしていただけなのだが。全く、ルームメイトというのは理解に苦しむ存在だ。
（おねえちゃんとりょこうのよるはたのしかったなぁぼくが「きみのこえがばけものにそだったら？」って言ったら「ひえたぎんがのベットでひとりねむるよ」っておねえちゃんかえしてくれて「おやすみ」ってぼくはいったんだよな）
二つめのツイートより
元ネタがピノキオピーの「アイマイナ」なんだけどちょっとマイナーすぎたんよ
（おとうさんがなんかのアニメにはまったのかぼくがおちこんでいると「かみはるすだよ きゅうかとってベガスいってる」とか
いってくる）
対して面白くもないし
逆に分かりにくすぎだろ元ネタ
誰が土屋文明の往還集が元ネタって分かるんだよ。てか当時ハマったものが分かりやすすぎる
（みこんのひとでかべにあつまっててをあげながら「シンジゲート」ってさけぶかいごうしたいね）
違う違う、未婚の人言っちゃいかんよ逆に
（やまにともだちといったときほういじしゃくがこわれてぼくがないてたらともだちが「たしゅみなぼうや あてんなんかなんねえ ほういじしんてにしたって どーも こーも なんねぇ」とかいいだして めがてん がぜんそのさ
ひらいちゃった……）
（まえにおとうさんとさんさいとりにいったときじねんじょをてにしたおとうさんとつぜん「ザマーミロ」ってさけんだんだよなぁ。あんまりこだましなくて
しょんぼりしてた。ていうかまんがのよみすぎです）
きんじょにすむおねえさんがすかーととぱんつをおろしたすがたをとくべつにみせてくれたんだけどその……ついてた……おちんちん……しかもとられちゃった……ぼくのどうてい（しょんぼり）
（となりのくにのひかくかもなしとげてないくにがへいわしゅぎっておかしくないですか？じぶんのくにじゃなければどんなにぶきもっててもいいの？）
もはやアカウントのコンセプトはどこへ
（しゅくだいのおまけプリントのうらに「楕円曲線E上の有理点と無限遠点Oのなす有限生成アーベル群の階数（ランク）が、EのL関数 L(E, s) のs=1における零点の位数と一致する」とかいみのわからないことかいてあってぜつぼうしてる……）
流石に嘘ツイートも限度がある。小学校の宿題のおまけプリントに数学の未解決問題載せる学校おらんって…
（はいしゃさんのいじわる……くちをみるなりあらまばいきんさんのかくれるばしょいっぱいだねとかいってくるんだもん！がんばってはみがきしたのに……）
（そういえばまえにくろいくるまとぶつかっちゃったサッカーユニフォームきてたひとたちだいじょうぶだったかなぁ……あれからくろいくるまにのってたひともユニフォームきてたひともすがたみてないんだよなぁ）
| 時間 | 記事数 | 文字数 | 文字数平均 | 文字数中央値 |
|---|---|---|---|---|
| 00 | 121 | 9482 | 78.4 | 27 |
| 01 | 58 | 8354 | 144.0 | 58 |
| 02 | 48 | 6011 | 125.2 | 55 |
| 03 | 18 | 2424 | 134.7 | 62 |
| 04 | 18 | 2269 | 126.1 | 81 |
| 05 | 18 | 825 | 45.8 | 43.5 |
| 06 | 18 | 2157 | 119.8 | 57 |
| 07 | 36 | 3311 | 92.0 | 24.5 |
| 08 | 64 | 6455 | 100.9 | 52.5 |
| 09 | 128 | 11928 | 93.2 | 35.5 |
| 10 | 107 | 8350 | 78.0 | 41 |
| 11 | 107 | 17623 | 164.7 | 37 |
| 12 | 113 | 9772 | 86.5 | 46 |
| 13 | 134 | 13916 | 103.9 | 53 |
| 14 | 102 | 6616 | 64.9 | 33 |
| 15 | 134 | 13077 | 97.6 | 49 |
| 16 | 133 | 10239 | 77.0 | 51 |
| 17 | 197 | 16972 | 86.2 | 49 |
| 18 | 145 | 9842 | 67.9 | 41 |
| 19 | 187 | 14960 | 80.0 | 34 |
| 20 | 160 | 13493 | 84.3 | 41 |
| 21 | 171 | 20856 | 122.0 | 43 |
| 22 | 124 | 13478 | 108.7 | 42.5 |
| 23 | 177 | 17611 | 99.5 | 52 |
| 1日 | 2518 | 240021 | 95.3 | 42.5 |
解の公式(4), ワイルズ(6), フェルマー(7), フェルマーの定理(3), 大江健三郎(3), 楕円曲線(4), Dグレ(3), gorin(4), 韋駄天(6), 性的欲求不満(3), 34分(3), IQ(26), 境界(12), ヒーロー(12), イージーモード(7), パラリンピック(7), 非公開(7), ロシア(14), 感染力(6), 股(10), 無観客(7), ケーキ(11), 接種(36), 願望(16), ADHD(11), オリンピック(85), 感染者数(12), アスリート(12), 風邪(32), ワクチン(81), 五輪(39), 重症(20), 選手(30), 打っ(20), 知能(20), 株(19)
■女性は弱者男性にだけ冷たいわけじゃない /20210731150157(29), ■東京都内で在宅勤務してるけど、一般人のコロナ慣れがヤバい /20210729190251(25), ■才能という言葉が嫌い /20210728230247(15), ■大学に「私足軽だからｗ」っていう女がいるんだけど /20210728153635(14), ■アルコール飲料で水分補給はできません！水やスポドリを飲みましょう /20210731130719(14), ■ /20210728214639(12), ■犯罪者は「IQが"中の下"の男性」に集中している /20210731183707(11), ■今、報道機関を信頼しているか？ /20210730122804(10), ■女性作家による男性目線のセクハラ系ラブコメ漫画を教えてくれ /20210731120938(10), ■ネットのコンテンツが全部横並びになってつまんねえなって思わない？ /20210731195223(8), ■四股 /20210731093253(8), ■趣味がめっちゃローテする /20210730145817(8), ■ /20210731231213(6), ■不倫という言葉を無くそう /20210731115137(6), ■「ハッ、殺気・・・！」とかお約束になってるけどさあ /20210731134146(6), ■俺、もしかしてちょっとだけバカかもしれない /20210731153644(6), ■未成年に求められても大人なら断るべき論 /20210731134655(5), ■もっとカジュアルに増田投稿主の特定を可能に /20210731140229(5), ■アスリートへの誹謗中傷って /20210731144514(5), ■ワクチンに感染予防効果はあります /20210731103045(5), (タイトル不明) /20110730214428(5), ■だから感染拡大とオリンピック関係ねーから /20210731174551(5), ■アクアは意外といい /20210731183231(5), ■安楽死ってなんでだめなの？ /20210731084626(5), ■まあもう、「外出しないでくださいお願いします！」って記者会見で土下座するしかないよね /20210731191707(5), ■anond：20210730164344 /20210730221151(5), ■もういい加減AVとかえっちな絵のモザイクを消したい /20210731113813(5), ■重婚みとめりゃいいのに /20210731205224(5)
[B! セキュリティ] フェイスブックの暗号化、日米英などが見直し要求へ （写真=AP） 日本経済新聞
平文に一定のアルゴリズムに従って暗号鍵から生成したノイズデータを掛け合わせ、意味が読み取れない暗号文を作るのが暗号化である。逆に意味が取れない暗号文から平文を求める操作を復号と呼ぶ。アルゴリズムがよく知られていながら暗号鍵が無ければ復号できないものがよい暗号と言われる。一般には256bitAESでも使っておけばまずパッと見ても聞いても数学的にもほぼ乱数と区別できなくなる。
ノイズデータの生成方法には色々あり、事前に送り付けた乱数表を使い使用後は破棄するもの、事前に送り付けた共通鍵や公開鍵を使うもの、都度生成するものなどがある。掛け合わせる方法も色々あり、乱数表に書いてある数字と暗号文を足し合わせると平文になるもの、共通鍵を暗号文に使うと平文になるもの、公開鍵を使うと平文になるものなどがある。
共通鍵を平文に使うと暗号文になり、共通鍵を暗号文に使うと平文になるものを、対称暗号とか共通鍵暗号と呼ぶ。
公開鍵を平文に使うと暗号文になり、暗号文に秘密鍵を使うと平文になるものを公開鍵暗号と呼ぶ。非対称暗号ともいう。
共通鍵暗号でも公開鍵暗号でも「平文が、暗号文になり、平文に戻る」というところは同じだが、
共通鍵では「平文→ 鍵→暗号文→鍵 →平文」と同じ鍵を使い、
公開鍵では「平文→ 公開鍵→暗号文→秘密鍵 →平文」と二種類の鍵を順に使う。
なお、この二種類の鍵は順に使えば順序はどっちでも良い。先に秘密鍵で処理して公開鍵で処理することも可能だ。とにかく2種類両方を使えば良い。
共通鍵暗号は分かりやすい。zipのパスみたいなもんだ。Wi-Fiのパスワードも同じだ。だが公開鍵暗号については、二種類の鍵を順番に使うと何が良いのかと思う人も多いだろう。どうせ暗号で読めないのだからいいじゃないかと思うだろう。実は名前の通り鍵を公開しても全くノーダメージというところがメリットなのだ。書かなかったが公開鍵から秘密鍵を数学的に求めることは不可能である。逆も不可能である。そして処理する順番もどっちでもいい。つまり適当な暗号文と鍵の片割れを公開しておくことで、もう片割れの所有を証明できるのである。これが公開鍵暗号の醍醐味である。
この技術はHTTPSの証明書に使われている。というかすべての公開鍵基盤で使われている。.pemとか.cerとかid_rsa.pubはこの片割れであり、ウェブブラウザの「証明書の検証」とは、ネットを見てる時にサーバが送ってくる「適当な暗号文」として"*.hatena.ne.jp"のハッシュを知らん鍵で暗号化したもののハッシュを知らん鍵で暗号化したもののハッシュを暗号化したものに対して、事前にWindowsをインストールした時に付いてきたHatena-Masuda Ultra Global Root CAとかいったけったいな鍵の片割れを使ってみてちゃんと復号出来てるかチェックしているのである。
暗号化通信を行うには、暗号鍵でデータを暗号化すればいい。暗号化には共通鍵暗号を使うのが高速で便利だ。公開鍵暗号は原理的に計算量が多く低速である。しかし、どうやって共通鍵を事前に知らせればいい? 公開鍵暗号で共通鍵を暗号化すれば、受け取り手は自分の秘密鍵で復号できるだろう。しかし、秘密鍵は本当に秘密か? 暗号文と秘密鍵が手に入れば、公開鍵暗号でも解読できてしまうのではないか? HTTPS化しているウェブサービスでも、TLSをロードバランサで終端してデータセンタ内は平文だったりするのではないか? そこで鍵交換、セッション鍵生成の議論が登場する。
Diffie-Hellman-Merkle(Diffie-Hellman)鍵交換方式とは、ディッフィー君とヘルマン君が下宿で階段をドタドタやってる時に天啓のように降ってきたと言われる、ネット上に数字そのものを公開することなく、2者間で同じ1つの乱数を得る方法である。
送信者と受信者の間で共通の1つの乱数を得ることができ、その乱数を第三者に知られることがない。
上で何度か「公開鍵暗号の秘密鍵と公開鍵は、平文に対して両方使えば平文に戻り、順序は関係ない」と書いたのを覚えているだろうか。Diffie-Hellmanはこれに似た方式だ。まず、AさんとBさんは送信者がお互い本人であることを証明できるようにする(公開鍵基盤を使う)。そして、それぞれ手元で乱数AとBを生成する。次に、鍵用の乱数Aを適当な乱数で暗号化した鍵Aと、鍵用の乱数Bを適当な乱数で暗号化した鍵Bを計算し、お互いに送り付ける。この暗号Aと暗号Bは盗聴されているものとする。
AさんとBさんはそれぞれ鍵Bと鍵Aに対して暗号化を行う。すると鍵BAと鍵ABが生まれる。このとき数学的な都合により鍵BA == 鍵ABである。
では、暗号A、暗号B、適当A、適当Bのみから鍵ABや乱数Aを求めることはできないのか? 可能だが式変形などで「解く」ことができず、総当たりになるため計算量が膨大になる。従って実質的にはできない。
或は、暗号A、暗号Bを掛け合わせれば、鍵ABになるのではないか? これもできない。暗号AまたはBと掛け合わせるのは生の乱数AまたはBでなければ意味がない。第三者が乱数Cを作って暗号AやBと掛け合わせても、鍵ACや鍵BCになってしまい、鍵ABと一致しない。
これにより、手元で生成した乱数以外のすべての情報が公開で既知で盗聴されているにもかかわらず、2者間で秘密の暗号鍵用乱数を得ることができる。
原始的なDiffie-Hellman鍵交換の実際の計算は非常に簡単であり、この「暗号化」は事前に決めた別の方法で生成する既知の2つの整数X, Yと乱数A, Bに対して、
暗号A = XをA乗してYで割った余り、
暗号B = XをB乗してYで割った余り、
鍵AB = 暗号BをA乗してYで割った余り、
である。
なお、くれぐれも簡単と聞いてPython 2.7とかで実装しようとしないように。算数の上手い人が作ったライブラリを使え。暗号処理の自作は絶対バグらせて割られるのがオチだ。ちなみにDiffie-Hellman-Merkleの三人目のマークル氏というのは両名と何のゆかりもないので普通は名前に入れないのだが、Merkle氏の先行研究が直接の元ネタなので入れるべきだと主張する派閥もある。俺はどっちでもいいと思うが折角なので入れておく。
ここでやっとE2E暗号化が登場する。上のセクションでしれっと書いたが、DH鍵交換が完了した時に送信者と受信者が得る共通の乱数は、各々ローカルで都度生成する乱数を元にしている。身許保証は公開鍵によるが、鍵は公開鍵に縛られないのだ。つまり、SNSやメールサーバその他、身許を保証する機能と文章をやり取りする機能があるツールと、そのツールで間違いなく本人にDH鍵交換の暗号を送れるクライアントアプリがあれば、その経路で本人同士の間だけで共通の乱数を生成し、それを「セッション鍵」として共通鍵暗号方式による通信経路が設定できる。
この「公開鍵認証基盤で本人確認し、DH鍵交換でセッション鍵を設定し、鍵を端末に出し入れすることなく、受信側端末のメモリに入るまで暗号化を解くこともないまま、共通鍵暗号で通信する」のがいわゆる「End-to-End 暗号化」である。
E2E暗号化を行うと、鍵はDH鍵交換で生成され、端末の外に出ないし書き出す必要もなく、通信の中で割り出す事もできず、通信が終われば破棄してもよい。好きなだけ定期再生成してもよい。認証に使う公開鍵と数学的な関係もない。一度設定してしまえば、SNS運営にチャットログを出させても鍵交換した意味不明な履歴と意味不明な暗号文が出てくるのみで、盗聴者をなりすまさせて鍵を再設定させても前の鍵と何も関係のない新しい鍵が出てくるだけで、意味不明な暗号文の解読の助けにはならない。ちょっと量子コンピュータめいているが、端末となりすましの両方で鍵を一致させることもできない。
ざっくり言えば送信側端末と受信側端末に残っている平文か鍵をバレる前にぶっこ抜く以外に解読方法がない。
これは盗聴関係者にとって非常に大きな問題で、米国のFBIなどは盗聴能力を維持するには法規制以外に策がないと考えている。DH鍵交換のアルゴリズムは上に書いた剰余以外にも楕円曲線を用いた数学的に更に複雑なものもあり、ソースはネットにいくらでも転がっているし、電子計算機アルゴリズムの常でやたら強力な癖に計算量的には全然負担にならない。NSAなどは数学者を揃えて最高のアルゴリズムを提供する振りをして、規格書で事前に決めた一定の数学的特徴を備えているべき定数に備えていないものを指定するとか、実装でミスが出やすい関数を選ぶなど小細工を入れているが俺は二次関数も分からんので詳しいことは知らん。しばしば政府の陰謀にキレた若いITキッズが小細工を抜いて差し替えた再実装を公開したりして揉めている。
実際にSNSなどでE2E暗号化を実装する上での問題点は、本人確認、機種変とマルチデバイス、嫌がらせ対応がある。まず本人確認がコケればMITMは可能だ。E2Eでは鍵を外に出さないのがメリットなので複数端末ログインができず(鍵が変わって別端末で書いたメッセージは解読できなくなる)、運営で常時メッセージを監視できない(したら意味がない)ので嫌がらせ対応が多少困難になる。またMITBというか、改造偽アプリで抜かれる可能性は、まあ、ある。
Amazonのレビューなどに書くと過去のレビューから身バレする可能性があるのと、わざわざ別アカウントを作ってまで批評するほどのものではないと思ったので、こちらに書きます。
初めに断っておきますが、本稿は別に加藤文元先生の人格や業績などを否定しているわけではありません。また、IUT理論やその研究者に対する批判でもありません。「IUT理論が間違っている」とか「望月論文の査読体制に問題がある」などと言う話と本稿は全く無関係です。単純にこの本に対する感想でしかありません。
----
加藤文元先生の「宇宙と宇宙をつなぐ数学 - IUT理論の衝撃」を読みました。結論から言って、読む価値の無い本でした。その理由は、
「ほとんど内容がない」
本書は、RIMS（京都大学数理解析研究所）の望月新一教授が発表した数学の理論である、IUT理論（宇宙際タイヒミューラー理論）の一般向けの解説書です。
1～3章では、数学の研究活動一般の説明や、著者と望月教授の交流の話をし、それを踏まえて、IUT理論が画期的であること、またそれ故に多くの数学者には容易には受け入れられないことなどを説明しています。
4～7章では、IUT理論の基本理念（だと著者が考えているアイデア）を説明しています。技術的な詳細には立ち入らず、アイデアを象徴する用語やフレーズを多用し、それに対する概念的な説明や喩えを与えています。
まず、数学科の学部3年生以上の予備知識がある人は、8章だけ読めばいいです。1～7章を読んで得られるものはありません。これはつまり「本書の大部分は、IUT理論と本質的に関係ない」ということです。これについては後述します。
1～3章は、論文が受理されるまでの流れなどの一般向けに興味深そうな内容もありましたが、本質的には「言い訳」をしているだけです。
などの言い訳が繰り返し述べられているだけであり、前述の論文発表の流れなどもその補足のために書かれているに過ぎません。こういうことは、数学者コミュニティの中でIUT理論に懐疑的な人達に説明すればいい話であって、一般人に長々と説明するような内容ではないと思います。もっとも、著者が一般大衆も含めほとんどの人がIUT理論に懐疑的であると認識して本書を書いたのなら話は別ですが。
4～7章は、「足し算と掛け算の『正則構造』を分離する」とか「複数の『舞台』の間で対称性通信を行う」などの抽象的なフレーズが繰り返し出てくるだけで、それ自体の内容は実質的に説明されていません。
のように、そこに出てくる「用語」にごく初等的な喩えを与えているだけであり、それが理論の中で具体的にどう用いられるのかは全く分かりません（これに関して何が問題なのかは後述します）。そもそも、本書を手に取るような人、特に1～3章の背景に共感できるような人は、ここに書いてあるようなことは既に理解しているのではないでしょうか。特に6～7章などは、多くのページを費やしているわりに、数学書に換算して1～2ページ程度の内容しか無く（誇張ではなく）、極めて退屈でした。
8章はIUT理論の解説ですが、前章までに述べたことを形式的につなぎ合わせただけで、実質的な内容はありません。つまり、既に述べたことを並べて再掲して「こういう順番で議論が進みます」と言っているだけであり、ほとんど新しい情報は出て来ません。この章で新しく出てくる、あるいはより詳しく解説される部分にしても、
複数の数学の舞台で対称性通信をすることで、「N logΘ ≦ log(q) + c」という不等式が示されます。Θやqの意味は分からなくてもいいです。
今まで述べたことは局所的な話です。局所的な結果を束ねて大域的な結果にする必要があります。しかし、これ以上は技術的になるので説明できません。
のような調子で話が進みます。いくら専門書ではないとはいえ、これが許されるなら何書いてもいいってことにならないでしょうか。力学の解説書で「F = maという式が成り立ちます。Fやmなどの意味は分からなくていいです」と言っているようなものだと思います。
本書の最大の問題点は、「本書の大部分がIUT理論と本質的に関係ない」ということです（少なくとも、私にはそうとしか思えません）。もちろん、どちらも「数学である」という程度の意味では関係がありますが、それだけなのです。これがどういうことか、少し説明します。
たとえば、日本には「類体論」の一般向けの解説書がたくさんあります。そして、そのほとんどの本には、たとえば
奇素数pに対して、√pは三角関数の特殊値の和で表される。（たとえば、√5 = cos(2π/5) - cos(4π/5) - cos(6π/5) + cos(8π/5)、√7 = sin(2π/7) + sin(4π/7) - sin(6π/7) + sin(8π/7) - sin(10π/7) - sin(12π/7)）
4で割って1あまる素数pは、p = x^2 + y^2の形に表される。（たとえば、5 = 1^2 + 2^2、13 = 2^2 + 3^2）
のような例が載っていると思います。なぜこういう例を載せるかと言えば、それが類体論の典型的で重要な例だからです。もちろん、これらはごく特殊な例に過ぎず、類体論の一般論を説明し尽くしているわけではありません。また、類体論の一般的な定理の証明に伴う困難は、これらの例とはほとんど関係ありません。そういう意味では、これらの例は類体論の理論的な本質を示しているわけではありません。しかし、これらの例を通じて「類体論が論ずる典型的な現象」は説明できるわけです。
もう一つ、より初等的な例を出しましょう。理系なら誰でも知っている微分積分です。何回でも微分可能な実関数fをとります。そして、fが仮に以下のような無限級数に展開できたとします。
f(x) = a_0 + a_1 x + a_2 x^2 + ... (a_n ∈ ℝ)
このとき、両辺を微分して比較すれば、各係数a_nは決まります。「a_n = (d^n f/dx^n (0))/n!」です。右辺の級数を項別に微分したり積分したりしていい場合、これはかなり豊かな理論を生みます。たとえば、等比級数の和の公式から
1/(1 + x^2) = 1 - x^2 + x^4 - x^6 + ... (|x| ＜ 1)
arctan(x) = x - x^3/3 + x^5/5 - x^7/7 + ...
π/4 = 1 -1/3 + 1/5 - 1/7 + ...
のような非自明な等式を得ることができます。これは実際に正しい式です。また、たとえば
dy/dx - Ay = B (A, B ∈ ℝ、A≠0)
のような微分方程式も「y(x) = a_0 + a_1 x + a_2 x^2 + ...」のように展開できて項別に微分していいとすれば、
よって、
a_0 = -B/A + C (Cは任意の定数)とおけば、
- a_n = C A^n/n! (n ≧ 1)
「e^x = Σx^n/n!」なので、これを満たすのは「y = -B/A + Ce^(Ax)」と分かります。
上の計算を正当化する過程で最も困難な箇所は、このような級数が収束するかどうか、または項別に微分や積分ができるかどうかを論ずるところです。当然、これを数学科向けに説明するならば、そこが最も本質的な箇所になります。しかし、そのような厳密な議論とは独立に「微分積分が論ずる典型的な現象」を説明することはできるわけです。
一般向けの数学の本に期待されることは、この「典型的な現象」を示すことだと思います。ところが、本書では「IUT理論が論ずる典型的な現象」が数学的に意味のある形では全く示されていません。その代わり、「足し算と掛け算を分離する」とか「宇宙間の対称性通信を行う」などの抽象的なフレーズと、それに対するたとえ話が羅列されているだけです。本書にも群論などの解説は出て来ますが、これは単に上のフレーズに出てくる単語の注釈でしかなく、「実際にIUT理論の中でこういう例を考える」という解説ではありません。これは、上の類体論の例で言えば、二次体も円分体も登場せず、「剰余とは、たとえば13 = 4 * 3 + 1の1のことです」とか「素因数分解ができるとは、たとえば60 = 2^2 * 3 * 5のように書けるということです」のような本質的に関係のない解説しかないようなものです。
もちろん、「本書はそういう方針で書く」ということは本文中で繰り返し述べられていますから、そこを批判するのはお門違いなのかも知れません。しかし、それを考慮しても本書はあまりにも内容が薄いです。上に述べたように、誇張でも何でもなく、数学的に意味のある内容は数学書に換算して数ページ程度しか書かれていません。一般向けの数学の本でも、たとえば高木貞治の「近世数学史談」などは平易な言葉で書かれつつも非常に内容が豊富です。そういう内容を期待しているなら、本書を読む意味はありません。
繰り返し述べるように本書には数学的に意味のある内容はほとんどありません。だから、極端なことを言えば「1 + 1 = 2」や「1 + 2 = 3」のような自明な式を「宇宙と宇宙をつなぐ」「正則構造を変形する」みたいに言い換えたとしても、本書と形式的に同じものが書けてしまうでしょう。いやもっと言えば、そのような言い換えの裏にあるものが数学的に正しい命題・意味のある命題である必要すらありません。本書は少なくとも著者以外にはそういうものと区別が付きません。
ここまでネガティブなことを書いておいて、何食わぬ顔でTwitterで加藤先生のツイートを拝見したり、東工大や京大に出向いたりするのは、人としての信義に反する気がするので、前向きなことも書いておきます。
まず、私は加藤先生のファンなので、本書の続編が出たら買って読むと思います。まあ、ご本人はこんな記事は読んでいないでしょうが、私の考えが人づてに伝わることはあるかも知れませんから、「続編が出るならこんなことを書いてほしい」ということを書きます。
まず、上にも書いたような「IUT理論が論ずる典型的な現象」を数学的に意味のある形で書いていただきたいです。類体論で言う、二次体や円分体における素イデアル分解などに相当するものです。
そして、IUT理論と既存の数学との繋がりを明確にしていただきたいです。これは論理的な側面と直感的な側面の両方を意味します。
論理的な側面は単純です。つまり、IUT理論に用いられる既存の重要な定理、およびIUT理論から導かれる重要な定理を、正式なステートメントで証明抜きで紹介していただきたいです。これはたとえば、Weil予想からRamanujan予想が従うとか、谷山-志村予想からFermatの最終定理が従うとか、そういう類のものです。
直感的な側面は、既存の数学からのアナロジーの部分をより専門的に解説していただきたいです。たとえば、楕円曲線のTate加群が1次のホモロジー群のl進類似であるとか、Galois理論が位相空間における被覆空間の理論の類似になっているとか、そういう類のものです。
以上です。
加藤文元先生、望月新一先生、およびIUT理論の研究・普及に努めていらっしゃるすべての方々の益々のご健勝とご活躍を心からお祈り申し上げます。
どうせほとんどの読者は高校数学さえ理解していないのだから、何を解説したって数学の本質的な理解は無理なのかもしれない
彼らには、以下はどれも同じに見えている
虚二次体の有限次Abel拡大は、1のべき根と、楕円モジュラー函数の特殊値と、虚数乗法を持つ楕円曲線の等分点の座標で生成される。
Xを位数q=p^mの有限体F_q上のn次元非特異射影代数多様体、Y=X×_{F_q}(F_qの代数閉包)とすると、
#X(F_q) = ∑[i=0, 2n](-1)^i Tr(F_q, H^i(Y, Q_l))。
Cをダークマターの作用を持つN次元クリスタル、Xをそのアトラクターとすると、XからCへの次元変換Fは、固有なファクター方程式
F = F_1 ⊕ ... ⊕ F_N
を満たす。
一方は正しい数学の文章である。もしかしたら間違っているかも知れないが、少なくとも数学的に正しいか間違っているかが判定できる。
もう一方は完全に出鱈目な文章である。数学的に何の意味もない支離滅裂なものである。
本稿を通して、kは代数閉体とする。
i: [x: y] → [x^2: xy: y^2]
を考える。iの像は、ℙ^2の閉部分スキーム
Proj(k[X, Y, Z]/(Y^2 - XZ))
と同型であり、iはℙ^1のℙ^2への埋め込みになっている。ℙ^2の可逆層O_{ℙ^2}(1)のiによる引き戻しi^*(O_{ℙ^2}(1))は、ℙ^1の可逆層O_{ℙ^1}(2)である。つまり、O_{ℙ^1}(2)はℙ^1のℙ^2への埋め込みを定める。
与えられたスキームが射影空間に埋め込めるかどうかは、代数幾何学において重要な問題である。以下、可逆層と射影空間への射の関係について述べる。
定義:
Xをスキームとし、FをO_X加群の層とする。Fが大域切断で生成されるとは、{s_i∈H^0(X, F)}_{i∈I}が存在して、任意の点x∈Xに対して、ストークF_xがO_{X,x}加群としてs_{i,x}で生成されることである。
Xをk上のスキーム、LをX上の可逆層で大域切断で生成されるものとする。d + 1 = dim(H^0(X, L))とし、s_0, ..., s_dをH^0(X, L)の生成元とする。このとき、Xからk上の射影空間ℙ^dへの射fが
f: x → [s_0(x): ...: s_d(x)]
により定まり、ℙ^dの可逆層O_{ℙ^d}(1)のfによる引き戻しf^*(O_{ℙ^d}(1))はLになっている。この射が埋め込みになるとき、Lをベリーアンプルという。生成元の取り方に寄らない定義を述べると、以下のようになる。
定義:
Xをk上のスキーム、LをX上の可逆層とする。Lがベリーアンプルであるとは、k上の射影空間ℙ^dと埋め込みi: X → ℙ^dが存在して、L～i^*(O_{ℙ^d}(1))となることである。
例として、ℂ上の楕円曲線（種数1の非特異射影曲線）Eを考える。閉点p∈Eと自然数n≧1に対して、因子pに付随する可逆層O_{E}(np)={f∈K(E)| np + (f)≧0}を考える。Riemann-Rochの定理より、
dim(O_{E}(np)) - dim(O_{E}(K - np)) = deg(np) + 1 - g = n
∴ dim(O_{E}(np)) = n + dim(O_{E}(K - np))
であり、楕円曲線上の正則微分形式は零点も極も持たないから、すべてのnに対してdeg(K - np)＜0であり、よってdim(O_{E}(K - np))=0。
∴ dim(O_{E}(np)) = n
n = 1の場合、O_{E}(p)はベリーアンプルではない。n = 2の場合も、よく知られたように楕円曲線は射影直線には埋め込めないから、O_{E}(2p)もベリーアンプルではない。n≧3のとき、実はO_{E}(np)はベリーアンプルになる。
この例のように、Lはベリーアンプルではないが、自身との積を取って大域切断を増やしてやるとベリーアンプルになることがある。その場合、次元の高い射影空間に埋め込める。
定義:
Xをk上のスキーム、LをX上の可逆層とする。十分大きなnに対して、L^⊗nがベリーアンプルとなるとき、Lをアンプルであるという。
与えられた可逆層がアンプルであるか判定するのは、一般的に難しい問題である。アンプルかどうかの判定法としては、Cartan-Serre-Grothendieckによるコホモロジーを用いるものと、Nakai-Moishezonによる交点数を用いるものが有名である。
定理(Cartan-Serre-Grothendieck):
XをNoether環上固有なスキーム、LをX上の可逆層とする。Lがアンプルであるためには、X上の任意の連接層Fに対して、自然数n(F)が存在して、
i≧1、n≧n(F)ならば、H^i(X, F⊗L^⊗n) = 0
定理(Nakai-Moishezon):
Xをk上固有なスキーム、DをX上のCartier因子とする。可逆層O_{X}(D)がアンプルであるためには、Xの任意の1次元以上の既約部分多様体Yに対して、
D^dim(Y).Y＞0
kを体とし、Xをk上の代数多様体とする。Xに対して、環E(X)が以下のように定まる。E(X)は
E(X) = E_0⊕E_1⊕E_2⊕...
と分解し、各E_dはXのd次元部分多様体のホモトピー同値類からなるk上のベクトル空間であり、d次元部分多様体Yとe次元部分多様体Zに対して、[Y]∈E_d, [Z]∈E_eの積は、代数多様体の積の同値類[Y×Z]∈E_{d+e}である。この積は代表元Y, Zの取り方によらず定まる。各E_dの元のことを、d次元のサイクルと呼ぶ。
このE(X)をXのEuclid環という。Euclid環の名称は、Euclidによる最大公約数を求めるアルゴリズムに由来する。すなわち、任意のサイクル[Y], [Z]∈E(X) ([Z]≠0)に対して、あるサイクル[Q], [R]∈E(X)が一意的に存在して、
・[Y] = [Q×Z] + [R]
・dim(R)＜dim(Z)
が成り立つためである。ここで、[R] = 0となるとき、[Z]は[Y]の因子であるという。
dim(X) = nとする。d≧n+1を含むE_dを上述の積の定義により定める。すなわち、任意のサイクルz∈E_dは、Xのd次元部分多様体Zが存在してz = [Z]となっているか、d = e + fをみたすe, fと、[E]∈E_e、[F]∈E_fが存在して、z = [E×F]となっている。後者のように低次元のサイクルの積として得られないサイクルを、単純サイクルまたは新サイクルという。
このとき、k上の代数多様体X_∞で、任意の[Z]∈E(X)に対して、[X_∞×Z] = [X_∞]、[X_∞∩Z] = [Z]∈E(X)となるものが存在する。このX_∞をXの普遍代数多様体と呼び、E~(X) = E((X))⊕k[X_∞]をE(X)の完備化または完備Euclid環という（ただし、E((X)) = {Σ[d=0,∞]z_d| z_d∈E_d}）。完備Euclid環の著しい性質は、Fourier級数展開ができることである。
定理:
各dに対して、単純サイクルからなる基底{b_{d, 1}, ..., b_{d, n(d)}}⊂E_dが存在して、任意のf∈E~(X)は
f = Σ[d=0,∞]Σ[k=1,n(d)]a_{d, k}b_{d, k}
と表される。ただし、a_{d, k}はHilbert-Poincaré内積(f = [Z], b_{d, k})=∫_{b}ω^d_{X_∞}∧[Z]で与えられるkの元である。
Xとしてk上の代数群、つまり代数多様体であり群でもあるものを考える。このとき、Xの群法則はX×XからXへの有理写像になるから、完備Euclid環上の線形作用素を誘導する。この作用素に関しては、次の定理が重要である。
定理(Hilbert):
Xがコンパクトな代数群であれば、完備Euclid環に誘導された線形作用素は有界作用素である。
以下の定理は、スペクトル分解により単純サイクルによる基底が得られることを主要している。
定理(Hilbert):
まずは
1. ガロア理論
2. 楕円曲線
この二つは19世紀以前の数学の最高峰であり、また現代数学の多くの分野に関連することから、IUTを目標としない人でも学ぶ価値のある理論だと思います。
またIUTでは楕円曲線のガロア理論を用いて数の加法や乗法の構造を調べるというようなことをしています。
1. ガロア理論
ガロア理論は方程式を解くということを群という対称性を用いて理解するものです。これを用いて5次方程式の解の公式の有無や作図問題などの古典的な問題が解決されました。これを理解するためには代数学、特に群や体について基本的な事を学ぶ必要があります。
さらに整数論に関わるものとして、p進体などを学んだ上で類体論を勉強なさるのがよいと思います。p進体では（普通の対数関数と同じように）logを定義することができ、これはIUTでも重要な役割を果たします。類体論の特別な場合として円分体のガロア理論を理解すると、例えばガウスなんかの整数論の話もより深く理解できると思います。
2. 楕円曲線
楕円曲線は楕円関数論をある種代数的に扱うようなものです。楕円関数というのは、三次式の平方根の積分でこの積分を表すために導入された関数です。19世紀の数学でかなり研究されたものですが、これについては複素解析という複素数平面上で微積分をするということについて理解する必要があります。
さらにその後の発展として、リーマン面や基本群、ホモロジーといった概念が考えられました。基本群やホモロジーというのはトポロジーという分野で研究されているものですが、数論幾何でも重要な役割を果たします。
上の二つの話は独立したものではなく、相互に関連しあうものです。例えば、基本群とガロア群はある意味では同じものだと観ることができます。このような視点を持って整数の研究をするのが数論幾何という分野です。
まとめると、まずはガロア理論を目標として代数の基本的なこと、楕円関数を目標にして複素解析を学ぶのが良いと思います。
上に書いたようなことは数論幾何を専門にするなら学部生ぐらいで知っている話です。これらを踏まえてIUTにより近い専門的な内容を学んでいくのが良いでしょう。私もその辺りについて詳しいことは言えないのですが、例えば京都大学の星先生の書かれたIUTのサーベイをご覧になってみるのが良いのではないでしょうか。
20代半ばの理系な男ですが、合コンとかで初対面の人に趣味を聞かれたとき、
これが、どれぐらいキモいのか判別お願いします。
趣味歴4年。
新しい素因数分解法を考えたりしています。
現在は数体ふるいに目処が付き、楕円曲線法に興味があるところです。
・将棋
趣味歴3年。
主にハンゲームでやってます。300戦ほどして、勝率は6割ぐらい？
定石を覚えつつ、勝ったり負けたりの毎日。
（ハンゲだと終盤の詰め力が身につかないので、どうもなぁ…）
ネット将棋じゃ強くなれないのかと思って、将棋教室に通いたいと思っているのだけれど、なかなか機会が……。
・小説
趣味歴1年。
書きたい物語を溜め込む毎日。
誰にも見せないし、どこにも発表する予定は無いです。
以上３つです。土日はこの趣味で、生涯の研究課題＝素数、遊び＝将棋、妄想＝小説 としてパソコンに向かっています。
やっぱりどれも初対面の相手に言うべきことじゃないですよね………。
