普通數域篩選法

在數論中，普通數域篩選法（GNFS）是已知效率最高的分解整數的算法。
分解整數n（由⌊log₂ n⌋ + 1個位元組成）需要

${\displaystyle \exp \left(\left({\sqrt[{3}]{\frac {64}{9}}}+o(1)\right)(\ln n)^{\frac {1}{3}}(\ln \ln n)^{\frac {2}{3}}\right)=L_{n}\left[{\frac {1}{3}},{\sqrt[{3}]{\frac {64}{9}}}\right]}$

步（參見L符號）。它是從特殊數域篩選法（英語：Special number field sieve）引申出來的。
如果條件數域篩沒有限定條件，就是指普通數域篩選。

方法

我們選擇兩個不可約分的最高次項為d和e的兩個多項式f(x)和g(x)，
令通根m是f和g mod n的根；則他們會是m階，同時次項d 和 e比較低。

選擇最高次項為d和e的兩個多項式f（x）和g（x），它們具有整數係數，在有理數上不可約，並且在mod n時具有共同的整數根m。
選擇這些多項式的最佳策略尚不明確。
一種簡單的方法是為多項式選擇一個次數d，考慮n^(1/d)的多個不同m（允許在-m和m之間的數字），
並選擇f（x）作為係數最小d 且 g（x）為 x − m的多項式。

考慮數字環Z [r1]和Z [r2]，其中r1和r2是多項式f和g的根。
由於f為d次且具有整數係數，因此如果a和b為整數，則(b^d)·f（a / b）也將為r，我們將其稱為r。
類似地，s ＝ (b^e)·g（a / b）是整數。目的是找到a和b的整數值，
這些整數值同時使r和s相對於所選質數的底數平滑。
如果a和b小，則r和s也將小，大約為m的大小，並且我們有更好的機會使它們同時平滑。

具有足夠多的數對(r,s)，使用高斯消去法，可以同時使某些r和相應s的乘積成為平方。
需要一個稍微強一些的條件-它們是數字中的平方範數，但是該條件也可以通過此方法來實現。
每個r都是a-r1b的範數，因此相應因子a-r1b的乘積是Z [r1]中的平方，
類似地，因子a-r2b的乘積是Z [r2]中的平方，並且也可以計算出「平方根」。
應該指出的是，使用高斯消去法不能給出算法的最佳運行時間。取而代之的是使用稀疏矩陣求解算法，例如Block Lanczos或Block Wiedemann。

由於m是f和g mod n的根，因此從環Z [r1]和Z [r2]到環Z / nZ（整數mod n）存在同態，它們將r1和r2映射到m，並且這些同態將把每個「平方根」（通常不表示為有理數）映射為其整數表示。
現在，可以通過兩種方式將因子a-mb mod n的乘積作為一個平方來獲得-每個同態一種。
因此，可以找到兩個數字x和y，其中x^2- y^2被n整除，
並且又有可能至少有一半通過找到n和x-y的最大公約數而得到。

參見

• 數學主題

• 整數分解

參考

• Lenstra, Arjen K.; Lenstra, H.W. Jr. (Eds.) (1993). The development of the number field sieve. Lecture Notes in Math. 1554. Springer-Verlag.

• Pomerance, Carl (1996). A Tale of Two Sieves （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）。Notices of the AMS 1996, 1473–1485.

• Richard Crandall and Carl Pomerance. Prime Numbers: A Computational Perspective (2001). 2nd edition, Springer. ISBN 0-387-25282-7. Section 6.2: Number field sieve, pp. 278–301.