Approximation of the discrete logarithm in finite fields of even characteristic by real polynomials

summary:We obtain lower bounds on degree and additive complexity of real polynomials approximating the discrete logarithm in finite fields of even characteristic. These bounds complement earlier results for finite fields of odd characteristic

Short Polynomial Representations for Square Roots Modulo p

Abstract. Let p be an odd prime number and a a square modulo p. It is well known that the simple formula a p+1 4 mod p gives a square root of a when p ≡ 3 mod 4. Let us write p − 1 = 2 n s with s odd. A fast algorithm due to Shanks, with n steps, allows us to compute a square root of a modulo p. It will be shown that there exists a polynomial of at most 2 n−1 terms giving a square root of a. Moreover, if there exists a polynomial in a representing a square root of a modulo p, it will be proved that this polynomial would have at least 2 n−1 terms, except for a finite set P n of primes p depending on n. Résumé. Soit p un nombre premier impair et a un carré modulo p. La formule très simple a p+1 4 mod p fournit une valeur de la racine carrée de a lorsque p ≡ 3 mod 4. Plus généralement, si l'onécrit p − 1 = 2 n s avec s impair, un algorithme dûà Shanks, comprenant nétapes, permet de calculer la racine carrée de a modulo p. Nous montrerons qu'il existe un polynôme d'au plus 2 n−1 termes et dont la valeur est une racine carrée de a pour tout carré a. De plus, pour n fixé, nous démontrons que tout polynôme en a représentant la racine carrée de a modulo p a au moins 2 n−1 termes, excepté pour un ensemble fini P n de nombres premiers p ≡ 1 (mod 2 n )